پروانه و محفظه فشار پمپ های فاضلاب دو عنصر اصلی پمپ های فاضلاب هستند. مزایا و معایب عملکرد آن نشان دهنده عملکرد برتر پمپ است. عملکرد ضد گرفتگی، کارایی و عملکرد کاویتاسیون پمپ تخلیه فاضلاب توسط دو جزء اصلی تضمین می شود: پمپ پره ای و محفظه فشار.
اصل کار و مشخصات پمپ های فاضلاب متعلق به نوعی پمپ بدون مانع است که عمدتاً برای حمل فاضلاب شهری، مدفوع یا مایعات حاوی الیاف استفاده می شود. محیط حاوی ذرات جامد معمولاً در دمای بیش از 80 درجه حمل می شود. به دلیل وجود الیافی که مستعد درهم تنیدگی یا جمع شدن در محیط انتقال هستند. بنابراین، مسدود کردن کانال جریان پمپ آسان است. هنگامی که پمپ مسدود می شود، به درستی کار نمی کند و حتی موتور را می سوزاند و در نتیجه زهکشی ضعیفی دارد. تأثیر جدی بر زندگی شهری و تخلیه آلودگی های محیطی دارد. بنابراین یکی از عوامل مهم در ضد گرفتگی و قابلیت اطمینان، کیفیت پمپ فاضلاب است.
از نظر عملکرد، پمپ های فاضلاب دارای منحنی سر شیب دار و منحنی قدرت نسبتاً صاف هستند.
نوع متداول محفظه فشار مورد استفاده در پمپ های فاضلاب پیچشی است و پره های راهنمای شعاعی یا پره های راهنمای کانال جریان اغلب در پمپ های شناور تعبیه شده استفاده می شوند. سه نوع صدف حلزون وجود دارد: مارپیچی، حلقه ای و میانی. پیچ های مارپیچی اساساً در پمپ های فاضلاب استفاده نمی شوند. اتاقک های آب تحت فشار دایره ای به دلیل ساختار ساده و ساخت آسان معمولا در پمپ های فاضلاب کوچک استفاده می شوند. اما به دلیل پیدایش محفظه های فشار میانی (نیمه مارپیچی)، دامنه کاربرد محفظه های فشار حلقوی به تدریج کوچکتر شده است. با توجه به راندمان بالای مارپیچی و نفوذپذیری بالای محفظه های آب تحت فشار حلقوی، محفظه های آب تحت فشار میانی توجه روزافزون سازندگان را به خود جلب کرده است.
در زیر انواع پروانه پمپ های فاضلاب آورده شده است:
1. نوع ساختار پروانه:
ساختار پروانه ها را می توان به چهار دسته تقسیم کرد: نوع تیغه ای (باز، بسته)، نوع چرخشی، نوع کانالی و (شامل تک کانال و دو کاناله) نوع گریز از مرکز مارپیچی. پروانه های نیمه باز باز به راحتی ساخته می شوند و در صورت انسداد در داخل پروانه به راحتی تمیز و تعمیر می شوند. با این حال، در عملکرد طولانی مدت، فاصله بین تیغه ها و دیواره جانبی محفظه آب تحت فشار به دلیل ساییدگی ذرات افزایش می یابد و در نتیجه راندمان کاهش می یابد. و افزایش شکاف باعث اختلال در توزیع فشار روی تیغه ها می شود. نه تنها مقدار زیادی تلفات گردابی ایجاد می کند، بلکه نیروی محوری پمپ را نیز افزایش می دهد. در عین حال، به دلیل افزایش شکاف، پایداری جریان مایع در کانال مختل شده و باعث لرزش پمپ می شود. حمل و نقل این نوع پروانه محتوی ذرات بزرگ و الیاف بلند آسان نیست. از نظر کارایی، این نوع پروانه دارای راندمان پایینی با راندمان بالا در حدود 92 درصد پروانه های بسته معمولی و منحنی سر نسبتاً صاف است.
2. پروانه چرخان:
پمپ هایی که از این نوع پروانه استفاده می کنند، بخشی یا تمام پروانه را از کانال جریان محفظه فشار جمع می کنند. بنابراین عملکرد بدون گرفتگی خوب است و توانایی عبور ذرات و الیاف بلند قوی است. ذرات در محفظه فشار آب جریان دارند و توسط گردابی که در اثر چرخش پروانه ایجاد می شود به پیش می روند. ذرات معلق خود انرژی تولید نمی کنند، بلکه با مایع موجود در کانال جریان انرژی مبادله می کنند. در طول فرآیند جریان، ذرات معلق یا الیاف بلند با تیغه های فرسوده تماس پیدا نمی کنند. وضعیت ساییدگی بیش از حد تیغه نسبتاً ملایم است و در اثر سایش هیچ افزایشی در فاصله وجود ندارد. در طول کارکرد طولانی مدت باعث کاهش شدید کارایی نمی شود. پمپ هایی که از این نوع پروانه استفاده می کنند برای پمپاژ محیط های حاوی ذرات بزرگ و الیاف بلند مناسب هستند. از نظر کارایی، راندمان این پروانه نسبتاً پایین است، تنها حدود 70 درصد از پروانه های بسته معمولی است و منحنی سر نسبتاً صاف است.
3. پروانه گریز از مرکز مارپیچی:
تیغه های این نوع پروانه، تیغه های مارپیچ پیچ خورده ای هستند که به صورت محوری از درگاه مکش روی بدنه هاب مخروطی امتداد دارند. این نوع پمپ پروانه ای هم عملکرد پمپ جابجایی مثبت و هم پمپ گریز از مرکز را دارد. وقتی ذرات معلق از میان تیغه ها جریان می یابند، به هیچ بخشی از پمپ برخورد نمی کنند، بنابراین خواص غیر مخرب خوبی دارد. کمتر مخرب برای مواد منتقل شده.
به دلیل اثر پیشرانه مارپیچ، ذرات معلق دارای قابلیت عبور قوی هستند، بنابراین پمپ هایی که از این نوع پروانه استفاده می کنند برای پمپاژ محیط های حاوی ذرات بزرگ و الیاف بلند و همچنین محیط های با غلظت بالا مناسب هستند. در شرایطی که الزامات سختی برای از بین بردن رسانه انتقال وجود دارد، ویژگی های آشکاری دارد.
4. پروانه کانال جریان:
این نوع پروانه متعلق به پروانه های بدون تیغه است و کانال پروانه یک کانال منحنی از ورودی به خروجی است. بنابراین برای پمپاژ محیط های حاوی ذرات بزرگ و الیاف بلند مناسب است. عملکرد ضد انسداد خوب از نظر کارایی این نوع پروانه بازده بالایی دارد و تفاوت چندانی با پروانه های بسته معمولی ندارد اما منحنی سر پمپ با این نوع پروانه به شدت افت می کند. منحنی قدرت نسبتاً پایدار است و مستعد مشکلات بیش از حد توان نیست، اما عملکرد کاویتاسیون این نوع پروانه ها به خوبی پروانه های بسته معمولی نیست، به ویژه برای استفاده در پمپ های با ورودی های فشار مناسب است.
5. پروانه بسته:
این نوع پروانه دارای راندمان معمولی بالایی است. در عملکرد پایدار طولانی مدت، پمپهایی که از این نوع پروانه استفاده میکنند، نیروی محوری کمتری دارند و میتوان تیغههای کمکی را روی صفحات پوشش جلو و عقب نصب کرد. تیغه های کمکی روی صفحه پوشش جلویی می توانند از دست دادن گرداب در ورودی پروانه و سایش ذرات روی حلقه آب بندی را کاهش دهند. تیغه های ثانویه روی صفحه پوشش عقب نه تنها برای متعادل کردن نیروهای محوری عمل می کنند، بلکه از ورود ذرات معلق به محفظه آب بندی مکانیکی جلوگیری می کنند و از مهر و موم مکانیکی محافظت می کنند.
با این حال، این نوع پروانه خاصیت غیر گرفتگی ضعیفی دارد، به راحتی در هم میپیچد و برای پمپاژ فاضلاب تصفیه نشده حاوی مقدار زیادی ذرات (الیاف بلند) مناسب نیست.
به طور خلاصه، صرف نظر از سری پروانه های پمپ فاضلاب، تنها ترکیبی از انواع مختلف پروانه ها و انواع مختلف محفظه های فشار با توجه به الزامات محیط انتقال و نصب است، تا زمانی که پروانه ها و محفظه های فشار بتوانند به پیکربندی بهینه دست یابند. عملکرد مختلف پمپ تضمین خواهد شد.
