Dit moet in acht worden genomen bij de selectie van dompelpompen

Pompstations worden gebruikt als hoofd- of tussenpompstations voor het transport van huishoudelijk, industrieel of gemeentelijk afvalwater en regenwater. Naast droog opgestelde centrifugaalpompen worden daarvoor vaak dompelpompen gebruikt. Tijdens het ontwerp moeten echter de systeemvereisten in acht worden genomen. Verschillende factoren hebben invloed op de werking van afvalwaterpompen. Er moet onder andere rekening worden gehouden met de leidingloop, het gehalte vaste stoffen en het type installatie voor een probleemloze werking.

Waar te beginnen met de selectie? Met welke factoren moet rekening worden gehouden om de langst mogelijke en probleemloze werking van de toegepaste dompelpompen en dus ook van het afvalwaterpompstation in zijn geheel te garanderen?

Beschouw het afvalwaterpompstation altijd als een eenheid!

In principe moet er bij de selectie en de planning van een dompelpomp allereerst rekening mee worden gehouden dat deze slechts een onderdeel van de gehele afvalwaterinstallatie is. Een dompelpomp kan alleen betrouwbaar en efficiënt werken als de gehele installatie en de bijbehorende systemen, het te verpompen medium (eigenschappen en samenstelling), de regeling en de werking ook worden afgestemd op de eigenschappen en/of de hydrauliek ervan.

Dankzij jarenlange intensieve samenwerking met adviseurs, installateurs en andere praktijkmensen, heeft KSB een schat aan ervaring opgedaan in het ontwerp van dompelpompen in afvalwaterpompstations, die wij graag met u willen delen. Hieronder volgen de belangrijkste selectieparameters en praktische tips voor de succesvolle selectie van dompelpompen.

Ontwerpvariabelen en -gegevens

De focus bij de planning van een dompelpomp ligt op het bereiken van een bepaalde capaciteit en opvoerhoogte. De berekening van de opvoerhoogte is gebaseerd op het hoogteverschil van de reservoirs en de wrijvingsverliezen in de leiding en de bijbehorende componenten. De werkelijke capaciteit is afhankelijk van een aantal invloeden, waarmee rekening moet worden gehouden bij de slectie-ontwerpen van een dompelpomp.

Om een optimaal ontwerp van de pomp te garanderen, moet eerst het snijpunt van de pomp- en installatiecurve zo nauwkeurig mogelijk worden berekend - hier ligt het optimale werkbereik waarbij de pomp met het beste hydraulische rendement werkt. Voor de berekening moet de opvoerhoogte H (in meters) in verhouding tot het gewenste afvalwaterdebiet Q (in m3/h) worden ingesteld. De bedrijfsgrenzen worden door de grootheden Qmin en Qmax gemarkeerd.

Capaciteit (Q)

De meest nauwkeurige bepaling van de vereiste en/of resulterende capaciteit is uitermate belangrijk voor de juiste dimensionering van het werkgebied van de dompelpomp, en dus ook voor de grootte van het afvalwaterpompstation in zijn geheel. Dit zorgt voor een efficiënte werking van de pomp.

Opvoerhoogte (H)

De opvoerhoogte van een pomp wordt gedefinieerd als de bruikbare mechanische arbeid die wordt overgebracht op het te verpompen medium ten opzichte van de gewichtskracht van het verpompte medium bij lokale valversnelling. Belangrijke kennis voor het bepalen van de opvoerhoogte zijn o.a.: de ordinaten aan de onderkant van het toevoerkanaal, de ordinaten voor het in- en uitschakelen van de pompen, het verloop van het terrein tussen de opvoerinstallatie en het opvoerdoel, de geïnstalleerde kleppen, koppelingen en leidingen met hun nominale diameters (DN) en hun weerstandscoëfficiënten (ζ), en de ordinaten voor de uitloop van het opvoerdoel.

NPSH-waarde

De NPSH-waarde geeft het zuigvermogen van een pomp aan. Deze geeft de minimale druk in de toevoer aan die elke pomp nodig heeft om zonder cavitatie en op een veilige manier te kunnen werken. In het algemeen moet bij de NPSH-waarde onderscheid worden gemaakt tussen de NPSH3%-waarde (toegestane cavitatie-invloed met een 3% afname van de opvoerhoogte) van de pomp, NPSHerf(erf = vereist) genoemd, soms ook wel aangeduid als houddrukhoogte van de pomp, en de NSPH-waarde van de installatie, ook wel NPSHvorh(vorh = beschikbaar) genoemd, en soms ook aangeduid als de houddrukhoogte van de installatie. De NPSH3%-waarde wordt beïnvloed door de vorm van de waaier van de dompelpomp en het toerental ervan.

Benodigd vermogen

Het benodigde vermogen beschrijft het mechanische vermogen dat wordt geabsorbeerd door de aandrijving op de pompas of -koppeling. De vereiste voeding moet niet worden verward met de beschikbare voeding op de aandrijving, d.w.z. het aandrijfvermogen of het motorvermogen PN. Dit wordt door de motorfabrikant aangegeven op het typeplaatje.

Parallelle werking en verlaagde pompkarakteristieken

Bij parallel bedrijf bestaat de totale capaciteit uit de bij de opvoerhoogte behorende capaciteitsdelen van de afzonderlijke pompen. De opvoerhoogte van de afzonderlijke pompen moet worden verminderd met het dynamische deel van de opvoerhoogteverliezen van de afzonderlijke leiding tot integratie in de verzamelleiding. De installatiecurve van de verzamelleiding bevat alleen de opvoerhoogteverliezen vanaf het verbindingspunt van de afzonderlijke leidingen.

Een berekening van het drukverlies helpt bij het berekenen van de opvoerhoogte

Om op een inzichtelijke manier de werkelijke opvoerhoogtes te berekenen die nodig zijn voor een pompsysteem, moet een drukverliesberekening worden uitgevoerd. De basis hiervoor is in eerste instantie de vereiste van het project: een hoeveelheid X (in liter) afvalwater moet van A naar B worden getransporteerd. De diameters van de leiding worden vervolgens geschat met behulp van de aanbevolen stroomsnelheden voor afvalwater. De minimale snelheden voor veilig transport van de vaste stoffen moeten in acht worden genomen, maar er moet ook rekening worden gehouden met de economische overwegingen met betrekking tot de maximale stromingssnelheden. De resulterende diameters worden gebruikt om de drukverliezen te berekenen.

De verlieshoogte (HV) voor rechte leidingen kan als volgt worden berekend:

De verlieshoogte (HV) in afsluiters en koppelingen kan als volgt worden berekend:

Praktische tips

Hier volgen enkele waardevolle tips om typische fouten te vermijden of met problemen tijdens de selectie om te kunnen gaan:

• Beschouw de pomp en het systeem als een eenheid
• Waaiertype - en materiaal afhankelijk van het te verpompen medium selecteren
• Neem het bedrijfspunt nabij het beste punt / optimale werkgebied in acht
• Controleer minimale debieten in horizontaal en verticaal gelegde leidingen
• Houd rekening met de omtreksnelheid op de buitendiameter van de waaier
• Controleer het minimale waterniveau in de zuigtank, om luchttrekkende wervelingen te vermijden
• Houd rekening met de schakelfrequentie van dompelpompen
• Bereken verlaagde pompcurven
• Let bij terugslagkleppen op de minimale snelheid van het te verpompen medium

Conclusie

De keuze van de juiste pomp wordt bepaald door de specificatie van de bedrijfsomstandigheden. Onder bedrijfsomstandigheden wordt hoofdzakelijk informatie verstaan over het te verpompen medium (bijv. temperatuur, dichtheid, viscositeit, TS-gehalte, zandgehalte of andere mengsels), de verwachte capaciteit, de vereiste opvoerhoogte, het zuiggedrag, het toerental en het opstellingstype van de dompelpompen. Verder is voor de keuze informatie vereist over: grootte en verbindingswaarden van de aandrijvingen, werking, de te verwachten schakelfrequentie en invloeden van de installatie en omgeving (max. geluidsemissie, toegestane trillingen, andere trillingen in de leidingen, enz.).

KSB adviseert u bij het kiezen en plannen van uw afvalwaterpompstation. Neem gerust contact met ons op.