Устройство насоса из нержавеющей стали повторяет обычную погружную машину: тот же двигатель, вал, колесо и улитка. Разница в материалах. У стальной машины всё, что касается перекачиваемой жидкости, сделано из коррозионностойкой стали, а уплотнения и резина подобраны под химию. Ниже — какие узлы из чего сделаны, что означают марки стали в паспорте и от чего зависит ресурс. Пример — паспорт Grindex Sandy Inox, где материалы расписаны по деталям.

Из чего состоит нержавеющий погружной насос

Погружной насос из нержавеющей стали собран вокруг вертикального вала. Сверху двигатель в герметичном кожухе, снизу проточная часть, между ними масляная камера с уплотнениями. Узлы те же, что у чугунной машины, но каждый защищён от среды по-своему.

• Наружный кожух — сварной из листовой нержавеющей стали. Он целиком стоит в жидкости и охлаждается ею.
• Литые детали: улитка, крышки, корпус гидравлики — из литой нержавеющей стали.
• Рабочее колесо — тоже литая нержавейка. На нём коррозия и абразив встречаются сильнее всего, потому что скорость потока здесь максимальна.
• Вал — из более прочной стали, чем корпус: он несёт крутящий момент и работает на излом.
• Торцевые уплотнения — двойные, в масляной камере. Это единственный узел, через который жидкость может добраться до двигателя.
• Крепёж и резина — нержавеющие болты и кольца из химически стойкой резины.

Двигатель внутри обычный асинхронный, с термодатчиками в обмотке. Насос не боится химии снаружи, но, как и любой погружной, требует охлаждения средой и защиты от сухого хода. Общий принцип работы погружной машины описан в статье о том, как работает погружной насос.

Марка стали: AISI 316L, CF-8M и дуплекс

В паспорте Grindex Sandy Inox материалы указаны по деталям. Это хороший образец того, что надо искать в спецификации любого нержавеющего насоса.

Почему именно 316, а не 304? В стали 316 есть молибден, и он резко повышает стойкость к хлоридам: солёной воде, рассолам, стокам с реагентами. Сталь 304 без молибдена в таких средах быстрее покрывается точечной коррозией — питтингом. Буква L в обозначении 316L означает пониженное содержание углерода: сварной шов не теряет стойкость. Поэтому, если в спецификации насоса для агрессивной среды указана только «нержавеющая сталь» без марки, марку стоит запросить. Подробнее о материалах — в статье о материалах проточной части, а про хлориды — в статье о насосе для морской воды.

Уплотнение и резина: главный узел нержавеющего насоса

Корпус из 316L не течёт от кислоты, но уплотнение вала сделано не из стали. Именно оно первым встречает среду и чаще всего определяет срок службы машины. В Sandy Inox нижнее уплотнение — пара карбид кремния по карбиду кремния, верхнее — графит по карбиду кремния. Обе пары работают в масляной ванне. Карбид кремния твёрже песка и химически инертен, поэтому нижняя пара держит и абразив, и кислоту.

Отсюда практическое правило: при подборе под конкретную химию согласуют не только сталь корпуса, но и материал уплотнений, колец и оболочки кабеля. Как понять, что уплотнение изношено, объясняет статья о замене сальника и уплотнений.

В паспорте Sandy Inox среди принадлежностей указаны цинковые аноды. Они защищают корпус в солёной воде: цинк корродирует первым и отвлекает на себя электрохимическую коррозию. Аноды — расходник, их меняют по мере износа.

Характеристики нержавеющего насоса: что смотреть

Кроме подачи и напора, у нержавеющего насоса есть пределы, которые относятся к среде. Их проверяют против анализа жидкости до покупки.

Подача и напор у нержавеющих моделей Grindex — от 50 до 514 м³/ч и от 9 до 200 м в зависимости от модели. Сводка по всей серии — в обзоре насосов Grindex Inox, карточки моделей — Inox Sandy, Inox Major, Inox Senior. Как читать кривую и найти рабочую точку, объясняет статья о характеристиках насоса.

Принцип работы и чем он отличается от чугунного

Принцип работы насоса из нержавеющей стали тот же, что у любой центробежной машины: колесо разгоняет жидкость, улитка переводит скорость в давление, жидкость уходит в напорный патрубок. Отличия не в гидравлике, а в том, что машина переносит.

• Химия. Чугунные насосы Grindex рассчитаны на pH 5–8, нержавеющие — от 2 до 10–11 в зависимости от модели.
• Абразив. Нержавеющая сталь не износостойче чугуна на песке. Под чистый абразив без химии стальная машина не нужна.
• Масса. Стальные исполнения тяжелее: Sandy Inox весит 86 кг, чугунный Sandy — 57 кг.

Когда нужна сталь, а когда хватит чугуна, разобрано в статьях «Нержавеющий или чугунный насос» и «Как выбрать насос из нержавеющей стали».

Срок службы нержавеющего насоса

Срок службы нержавеющего насоса определяется не корпусом, а тремя вещами: уплотнением, средой и режимом. Корпус из 316L в среде своего диапазона pH держится долго. Уплотнение изнашивается раньше, и его замена — плановая операция, а не ремонт.

Ресурс сокращают:

• работа за пределами паспортного pH и температуры;
• хлориды при застое: питтинг развивается быстрее, если насос стоит в рассоле без движения;
• сухой ход и частые пуски, от которых греется двигатель;
• абразив, на который сталь не рассчитана.

Продлевает ресурс промывка чистой водой после агрессивной среды, сверка среды с паспортом и регулярная проверка масла в камере уплотнений. Регламент — в статье об обслуживании насоса из нержавеющей стали, общие правила — в статье о сроке службы погружного насоса.

Частые вопросы

Из какой стали делают насосы Grindex Inox? По паспорту Sandy Inox: кожух — AISI 316L, литые детали и колесо — CF-8M, вал — дуплексная AISI 329, крепёж — A4.

Чем AISI 316 лучше AISI 304 для насоса? Молибденом. Он повышает стойкость к хлоридам, поэтому 316 держит солёную воду и стоки с реагентами, а 304 в них быстрее страдает от питтинга.

Может ли нержавеющий насос ржаветь? Да, если среда выходит за паспортный диапазон или в ней много хлоридов при застое. Тогда появляются точки питтинга.

Какая температура жидкости допустима? У Sandy Inox — до 40 °C. Для других моделей предел указан в паспорте.

Что ломается первым? Чаще всего торцевое уплотнение, поэтому его материал согласуют с составом среды.

Вывод: устройство насоса из нержавеющей стали отличается от чугунного материалами, а не схемой. Смотрите в спецификации марку стали по деталям, материал уплотнений и пределы по pH и температуре. Ресурс держится на уплотнении и на соблюдении этих пределов. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Насос из нержавеющей стали для канализации ищут по двум причинам. Одни уже потеряли чугунную машину на агрессивных стоках и хотят, чтобы это не повторилось. Другие думают, что нержавейка «лучше вообще» и прослужит дольше на любой воде. Первые правы, а вторые, скорее всего, переплатят. Нержавеющая сталь защищает от химии, а не от абразива и не от тряпок. Ниже — как понять, к какому случаю относится ваш объект. Ещё одна задача со сложными стоками — откачка фильтрата полигона ТБО.

Когда насос из нержавеющей стали нужен для канализации

Обычные хозяйственно-бытовые стоки чугун выдерживает: они почти нейтральны по pH, и главная проблема в них — волокно и жир, а не коррозия. Нержавеющая проточная часть нужна, когда в стоках появляется химия. На практике это три типа объектов.

• Промышленная канализация. Стоки гальваники, травления, химических и целлюлозно-бумажных цехов бывают кислыми или щелочными, и чугунный корпус в них истончается.
• Очистные сооружения с реагентами. На участках, куда подают коагулянты, известь или кислоту для нейтрализации, среда может быть агрессивнее, чем сам сток на входе.
• Солёные и хлоридные стоки. Рассолы, стоки с противогололёдными реагентами, вода прибрежных объектов. Хлориды разрушают чугун быстрее кислоты.

Если же ни одного из трёх пунктов нет, нержавеющий насос не нужен: подбирают обычную машину по проходу частиц и рабочей точке. Как это сделать, объясняет статья о погружном насосе для сточных вод. Если вы не знаете, какой у стоков pH, его стоит замерить до покупки: анализ стоит дешевле любой машины. Как кислотность влияет на выбор, разобрано в статье о pH среды и подборе насоса.

Какие стоки разрушают чугун

У чугунных насосов Grindex допустимый pH — 5–8. У нержавеющей серии Inox — 2–10 или 2–11 в зависимости от модели. Таким образом, это и есть граница между двумя классами. Почему сталь держит химию, а чугун нет, объясняет статья о материалах проточной части.

Нержавеющий насос для КНС: что учесть

На канализационной насосной станции насос из нержавеющей стали работает в режиме «пуск — стоп» по уровню, часто круглосуточно и без присмотра. Поэтому к нержавеющей машине здесь добавляются требования, которые не зависят от материала корпуса.

• Резерв. На КНС ставят минимум два насоса: рабочий и резервный. Кроме того, на агрессивных стоках это ещё важнее — одну машину можно вынуть на осмотр, не останавливая станцию.
• Уплотнение. Хотя корпус из стали не течёт от кислоты, торцевое уплотнение сделано не из стали, и именно оно первым встречает среду. Его материал согласуют с составом стоков при заказе.
• Кабель. На некоторых средах штатная оболочка кабеля не подходит — это тоже вопрос заказа, а не эксплуатации.
• Защита от сухого хода. Уровень в приёмном резервуаре постоянно меняется, и автоматика должна отключать насос раньше, чем он оголится.

Как устроена станция и зачем ей резерв, описано в статье «КНС: канализационная насосная станция». Объём резервуара, подачу и число насосов считают по методике из статьи «Расчёт КНС».

Модели Grindex Inox для сточных вод

Серия Inox повторяет устройство чугунной линейки: в ней есть дренажные машины для относительно чистой воды и грязевые для воды с мусором. Поэтому для канализации выбор сначала делают по тому, что плывёт в стоках, и только потом по подаче.

Стокам с мусором и крупными включениями подходят грязевые Salvador Inox и Senior Inox: у их чугунных прототипов проход частиц 50 и 80 мм, и стальные исполнения наследуют эту гидравлику. Для агрессивной воды без крупного твёрдого — дренажные Minette, Major и Master Inox. Если нужна подача 250–400 м³/ч, в линейке есть разрыв между Master Inox на 8 кВт и Mega Inox на 85 кВт, и здесь обычно ставят несколько Master Inox в параллель. Подробнее о серии — в обзоре насосов Grindex Inox и в статье о том, как выбрать нержавеющий насос.

Все модели Inox трёхфазные: однофазной нержавеющей машины на 220 В в серии нет. Что делать, если на объекте только бытовая сеть, разобрано в статье о нержавеющем насосе на 220 В.

Поплавок и измельчитель на нержавеющем насосе

Поплавок. Насос из нержавеющей стали с поплавком собирают так же, как чугунный: поплавковый выключатель или реле уровня включают машину при наполнении резервуара и отключают до того, как она оголится. При этом на агрессивных стоках важно, чтобы и сам поплавок, и его кабель выдерживали среду. На КНС с двумя насосами обычно ставят несколько поплавков или датчик уровня и шкаф управления, который чередует машины. Устройство и настройка поплавка — в статье о поплавковом выключателе.

Измельчитель. Режущего механизма в серии Inox нет. Нож на входе нужен против волокна в бытовых стоках — салфеток, тряпок, плёнки. Однако на промышленных стоках с химией и взвесью он скорее вредит: песок тупит ножи, а резание отнимает подачу. Где измельчитель оправдан, а где нет, разобрано в статье о насосе с измельчителем. Если стоки одновременно агрессивные и волокнистые, задачу решают решёткой перед резервуаром и машиной с широким проходом, например Senior Inox.

Где нержавейка не поможет

Самая частая ошибка — купить нержавеющий насос под проблему, которую сталь не решает.

• Абразив без химии. Нержавеющая сталь не износостойче чугуна на песке. Sandy Inox на нейтральной песчаной воде не проживёт дольше чугунного Sandy — он просто дороже.
• Тряпки и волокно. Нержавеющая машина забивается так же, как чугунная. Поэтому помогают решётка, проход частиц и автоматика, а не материал корпуса.
• Горячие стоки. Дело в том, что с ростом температуры химическая активность растёт, а допустимая температура для погружного двигателя ограничена. Горячую агрессивную среду оговаривают при подборе отдельно.

Регламент проверок нержавеющей машины на стоках — в статье об обслуживании насоса из нержавеющей стали.

Частые вопросы

Нужен ли нержавеющий насос для бытовой канализации? Как правило, нет. Ведь бытовые стоки почти нейтральны, и чугунная машина с подходящим проходом частиц справляется с ними. Подробно — в статье о дренажном насосе для канализации.

Можно ли ставить нержавеющий насос в КНС очистных сооружений? Да, если на станцию приходят стоки с реагентами или промышленная составляющая. Для обычных коммунальных стоков достаточно чугуна, см. статью о насосах для очистных и ЖКХ.

Какой pH выдерживает нержавеющий насос Grindex? По паспорту — от 2 до 10 или 11 в зависимости от модели. Для сравнения, у чугунных моделей — от 5 до 8.

Есть ли нержавеющий насос с измельчителем? В серии Grindex Inox — нет. Против крупного мусора у неё грязевые модели с широким проходом.

Что ломается первым на агрессивных стоках? Чаще всего торцевое уплотнение, поэтому его материал подбирают под состав стоков.

Вывод: итак, насос из нержавеющей стали для канализации нужен там, где стоки кислые, щелочные или солёные. Для бытовой канализации и песка он избыточен. Порядок подбора такой: замер pH и состава, класс машины по мусору в стоках, подача и напор, уплотнение и кабель под среду. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Грязевой насос стоит между двумя соседями. Дренажный рассчитан на воду с мелкой взвесью, шламовый — на плотную абразивную пульпу. Грязевой берёт то, что посередине: воду с песком, илом, глиной, листьями и строительным мусором. Отсюда и его устройство — всё в нём подчинено одной задаче: пропустить твёрдое насквозь и не остановиться. Ниже — из чего он состоит, как работает и чем отличается от соседей по классу.

Из чего состоит грязевой насос

Погружной насос для грязной воды собран вокруг вертикального вала. Сверху находится двигатель, снизу — проточная часть, а между ними проходит граница, которую держит уплотнение. Узлов немного, но у каждого своя роль.

• Рабочее колесо. Открытое или полуоткрытое, с широкими каналами между лопатками. Оно хуже закрытого по КПД, зато пропускает крупные частицы и не забивается волокном. Сравнение конструкций — в статье о типах рабочих колёс.
• Корпус-улитка. Собирает поток с колеса и превращает скорость в напор. У грязевых машин он толстостенный и рассчитан на удары камней и песка.
• Всасывающая сетка или решётка. Задаёт, какой максимальный кусок пройдёт в насос. Её просвет и есть паспортный «проход частиц».
• Вал и подшипники. Передают момент от двигателя. Подшипники стоят в сухой части, перекачиваемая среда до них не доходит.
• Торцевое уплотнение. Главный узел живучести: отделяет мокрую часть от двигателя. Как правило, двойное, в масляной камере. Когда его меняют — в материале о замене сальника и уплотнений.
• Двигатель. Закрытого исполнения, со встроенной термозащитой. Охлаждается средой снаружи, а у части моделей — рубашкой охлаждения, которая позволяет работать при частичном погружении.
• Кабельный ввод и кабель. Герметичный ввод не пускает воду по жилам внутрь двигателя. Поднимать насос за кабель нельзя — только за ручку или трос.

Принцип работы насоса для грязной воды

Принцип работы насоса для грязной воды такой же, как у любой центробежной машины, — разница в том, что проходит через проточную часть. Цикл повторяется непрерывно:

1. вода с включениями заходит через сетку снизу или сбоку корпуса;
2. колесо захватывает смесь и разгоняет её от центра к краю;
3. улитка собирает поток и переводит скорость в давление;
4. смесь уходит в напорный патрубок и дальше по рукаву или трубе.

Всасывающей линии у погружной машины нет — она стоит прямо в воде. Поэтому её не нужно заливать перед пуском, и она не теряет воду на подсосе воздуха, как поверхностный насос. Общая гидравлика погружных машин подробно разобрана в статье о том, как работает погружной насос.

Важная деталь: твёрдое проходит через колесо, а не задерживается перед ним. Поэтому грязевой насос не фильтрует воду, а переносит грязь вместе с ней. Если частицы крупнее прохода, их останавливает сетка — и это уже не работа насоса, а сигнал, что машина подобрана мельче задачи.

Чем устройство грязевого насоса отличается от дренажного и шламового

Все три класса внешне похожи, но устроены под разную среду. Разница видна по колесу, проходу частиц и частоте вращения.

Проходы в таблице взяты из сводной таблицы моделей Grindex. Шламовые машины работают на пониженных оборотах: окружная скорость колеса меньше, абразив стачивает его медленнее. Грязевой насос этого запаса не имеет, поэтому на густой пульпе изнашивается быстро. Как выбрать между классами, разобрано в статьях «Дренажный или грязевой насос» и «Грязевой или шламовый насос», а устройство соседа по абразиву — в статье об устройстве шламового насоса.

Устройство на примере грязевой серии Grindex

У Grindex грязевая серия состоит из четырёх моделей. Все они устроены по одной схеме, а различаются размером колеса, проходом частиц и мощностью. Значения в таблице — паспортные максимумы с карточек моделей.

По таблице хорошо видно, как устройство определяет характеристику. У Senior самый широкий проход и большая подача, но напор всего 8 метров: широкие каналы колеса пропускают крупное, зато хуже создают давление. Sandy при той же массе устроен иначе: в исполнении H он поднимает воду на 39 метров, но пропускает частицы до 32 мм, а в исполнении N проход шире, подача больше, напор ниже. Это и есть главный компромисс грязевого насоса — между проходом и напором. Подробно о серии — в обзоре грязевых насосов Grindex.

Паспортные напор и подача — концы кривой: максимальный напор достигается при нулевой подаче, максимальная подача — при нулевом напоре. Реальная рабочая точка лежит между ними, поэтому модели сравнивают по кривой, а не по крайним цифрам. Как читать паспорт, объясняет статья о характеристиках насоса.

Почему грязевой насос забивается или не запускается

Почти все отказы грязевого насоса объясняются его устройством. Он рассчитан на определённый размер частиц и на погружение в воду — нарушение любого из этих условий быстро выводит его из строя.

• Насос забивается. В воде есть включения крупнее паспортного прохода, или волокно (тряпки, плёнка, корни) наматывается на колесо. Второй частый случай — насос стоит прямо в иле и зарывается в него. Решение — подставка или подвес над дном, проверка крупности включений и при необходимости модель с большим проходом. Все причины собраны в статье о том, почему насос забивается.
• Насос гудит, но не качает. Колесо заклинило песком или камнем после остановки: осадок оседает в проточной части, пока машина стоит. Её поднимают, промывают и проверяют проворот вала.
• Насос не запускается. Сработала термозащита после перегрева, нет фазы, повреждён кабель или выключился поплавок. Порядок проверки — в статье «Насос не запускается».
• Насос отключается через несколько минут. Обычно это сухой ход: уровень упал ниже допустимого, двигатель перестал охлаждаться, и сработала термозащита.

Что изнашивается первым

На воде с песком порядок износа предсказуем. Первым стачивается рабочее колесо и улитка: зазор между ними растёт, и подача падает при том же напоре. Дальше страдает торцевое уплотнение, а если его вовремя не заменить, вода добирается до масляной камеры и обмоток. Поэтому износ ловят не по звуку, а по подаче: если насос стал качать заметно медленнее на той же трассе, пора смотреть колесо.

Ресурс грязевого насоса держится на трёх привычках: не ставить его в ил, не давать ему работать всухую и промывать после работы со стоками и глиной. Регламент проверок — в статье об обслуживании грязевого насоса, механика износа — в материале об абразивном износе.

Частые вопросы

Чем грязевой насос отличается от дренажного по устройству? Колесом и проходом частиц. У дренажного колесо закрытое и проход 5–12 мм, у грязевого — открытое или полуоткрытое, проход 32–80 мм.

Есть ли у грязевого насоса фильтр? Нет. Всасывающая сетка лишь ограничивает размер частиц, всё, что меньше неё, проходит через колесо и уходит в напорную линию.

Можно ли перекачивать грязевым насосом густую пульпу? Нет. Плотная абразивная смесь быстро стачивает колесо, для неё нужен шламовый насос с пониженными оборотами.

Почему у грязевого насоса меньше напор, чем у дренажного той же мощности? Широкие каналы колеса пропускают крупное, но хуже создают давление. Это плата за проход частиц.

Какой грязевой насос работает от 220 В? В серии Grindex это Solid на 0,9 кВт и однофазный Salvador на 1,5 кВт.

Вывод: устройство грязевого насоса построено вокруг прохода частиц — открытое колесо, широкая сетка и защищённое уплотнение позволяют ему перекачивать воду с песком и мусором. Выбирайте модель по крупности включений, затем по рабочей точке, и не ставьте машину в ил. Как это сделать по шагам, объясняет статья как выбрать грязевой насос. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Насосы из Швеции известны прежде всего в тяжёлых применениях: водоотлив на стройке, в шахте и карьере, откачка грязной воды и пульпы. Шведская горная и строительная отрасль исторически работает в суровых условиях, и насосы для неё делают с расчётом на долгую работу без присмотра. Одна из таких марок — шведская компания Grindex, которая выпускает погружные дренажные, грязевые, шламовые и нержавеющие насосы.

Шведский производитель Grindex: факты

• Первые погружные насосы Grindex выпущены в 1960 году.
• Всего произведено более 400 000 насосов.
• Насосы поставляются в более чем 100 стран через сеть дистрибьюторов.
• Grindex изобрёл и запатентовал воздушный клапан для погружного насоса в 1960 году.

Подробнее о компании — на странице о Grindex.

Чем устроены насосы из Швеции Grindex

• Встроенная защита двигателя — термоконтакты в обмотке отключают насос при перегреве. Подробнее — в статье о защите двигателя от перегрева.
• Воздушный клапан помогает насосу работать при низком уровне воды, когда он захватывает воздух.
• Сменные износные детали — колесо и диффузор меняют, не выбрасывая насос. См. статью о запчастях для насосов Grindex.
• Масляная камера с двумя уплотнениями между гидравликой и двигателем. Об этом — статья о масле для погружного насоса.

Насосы из Швеции Grindex: серии

Обзор всех серий — в статье о сериях насосов Grindex.

Насосы из Швеции в России: как купить

Шведские насосы Grindex поставляются в Россию через дистрибьюторов. Перед покупкой проверяют комплектацию, документы и гарантию, а насос подбирают под задачу — по подаче, напору и среде, а не по названию модели. Порядок покупки описывает статья о том, как купить насос Grindex в России.

Как отличить оригинальный шведский насос

У популярных марок бывают подделки и серые копии. Оригинальный насос имеет табличку с серийным номером, паспорт и документы поставщика, а его характеристики совпадают с каталогом производителя. Что проверять при покупке, объясняет статья о том, как отличить оригинал Grindex от подделки.

Частые вопросы

Чем насосы из Швеции лучше обычных? Их проектируют для долгой работы в тяжёлых условиях: с защитой двигателя, сменными износными деталями и возможностью ремонта.

Есть ли у шведских насосов однофазные модели для дома? Да, у Grindex это серия Primo и компактные дренажные модели на 230 В.

Где ремонтируют шведские насосы? В сервисных центрах, которые работают с маркой. Подробнее — в статье о ремонте насосов Grindex.

Как подобрать шведский насос под задачу? Пришлите подачу, напор и описание воды — мы подберём модель.

Вывод: насосы из Швеции ценят за надёжность в тяжёлых условиях. Шведская компания Grindex выпускает погружные насосы с 1960 года и делает серии для воды, грязи, пульпы и агрессивных сред. Покупать их стоит у проверенного поставщика с документами и подбором под задачу. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Снегоплавильная станция — это сооружение, где вывезенный с улиц снег растапливают и отводят в канализацию. Вывозить снег на полигоны дорого и далеко, а растопить его на месте быстрее. Уличный снег грязный: в нём песок, соль, мусор и нефтепродукты. Поэтому снегоплавильная станция — это не только тепло, но и решётки, пескоуловители и насосы, которые убирают осадок.

Как работает снегоплавильная станция

1. Самосвалы выгружают снег в приёмную камеру.
2. Снег тает от тёплой воды: сточной из коллектора, нагретой горелкой или теплом от ТЭЦ.
3. Талая вода проходит решётки, где задерживается крупный мусор.
4. В пескоуловителях и отстойниках оседают песок и взвесь.
5. Очищенная вода уходит в канализацию или на очистные.

Снегоплавильная станция и мобильная установка

Что содержит талая вода от уличного снега

В городском снегу много песка и мелкого щебня из противогололёдной подсыпки, соль, листья, мусор, окурки, масло и нефтепродукты. Песок быстро забивает трубы и изнашивает насосы, а плавающий мусор — решётки. Поэтому перед сбросом воду очищают, а осадок регулярно убирают. Как устроены пескоуловители и почему их важно чистить, объясняет статья о пескоуловителе.

Насосы на снегоплавильной станции

• Откачка осадка из пескоуловителей и приёмных камер — грязевые или шламовые насосы с агитатором, который взмучивает песок.
• Перекачка талой воды в коллектор, если он выше камеры, — дренажные и грязевые насосы с запасом по подаче.
• Циркуляция в установках с тёплой водой — насосы подают нагретую воду на снег.
• Дренаж помещений и приямков станции.

Песок в талой воде — главный враг насоса. Поэтому проточную часть берут износостойкую, а насос ставят над слоем осадка. Подробнее — в статьях об абразивном износе насоса и о насосе для откачки песка и ила.

Снегоплавильная станция: обслуживание

За сезон через станцию проходят тысячи кубометров снега, и осадка накапливается много. Пескоуловители чистят по графику, решётки — каждый день. Насосы после чистки промывают чистой водой, чтобы песок не схватился в проточной части. Перед сезоном проверяют поплавки, кабели и обратные клапаны. Весной, когда станция останавливается, её отмывают и насосы убирают на хранение — см. статью о хранении насоса.

Частые вопросы

Куда девают песок со снегоплавильной станции? Вывозят на полигон или используют повторно после промывки, если это разрешено.

Почему нельзя сбрасывать талую воду прямо в ливнёвку? В ней соль, нефтепродукты и много взвеси. Её пропускают через очистку.

Какой насос выдерживает песок из снега? Грязевой или шламовый с износостойкой проточной частью, с агитатором для плотного осадка.

Нужен ли резервный насос? Да, если станция работает непрерывно: отказ насоса в разгар снегопада останавливает приём снега.

Вывод: снегоплавильная станция растапливает уличный снег теплом стоков, теплоносителя или горелки, а затем очищает талую воду от песка и мусора. Насосы здесь откачивают осадок, перекачивают воду и дренируют приямки, поэтому их выбирают с износостойкой проточной частью и резервом. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Дренаж подвала нужен, если подвал стоит ниже уровня грунтовых вод или в него весной приходит вода с участка. Дренаж собирает воду до того, как она выйдет через пол и стены, и отводит её в колодец или приямок. Оттуда воду откачивает насос. Если вода в подвале — это конденсат или капиллярная сырость, дренаж не поможет: нужны вентиляция и гидроизоляция. Поэтому сначала выясняют, откуда вода.

Когда подвалу нужен дренаж

• вода выступает из пола и швов весной и осенью и держится неделями;
• уровень грунтовых вод выше пола подвала;
• дом стоит на глине, и вода с участка скапливается у фундамента;
• гидроизоляция уже есть, но давление воды её продавливает.

Как определить источник воды, объясняет статья о том, что делать, если вода в подвале.

Дренаж подвала снаружи и изнутри

Наружные схемы подробно разобраны в статье о дренаже вокруг дома.

Дренаж подвала изнутри: как устроить

1. По периметру пола вдоль стен вскрывают стяжку и делают канавку.
2. В канавку в щебне укладывают перфорированную трубу или готовый дренажный лоток с уклоном к приямку.
3. В самой низкой точке делают приямок и ставят в него насос с поплавком.
4. Канавки закрывают, оставляя щель у стены, чтобы вода со стен уходила в дренаж.
5. Напорную трубу от насоса выводят наружу через обратный клапан.

Размеры и материал приямка — в статье о приямке для дренажного насоса.

Насос для дренажа подвала

Для подвала частного дома обычно хватает однофазного дренажного насоса с поплавком: он включается сам, когда вода в приямке поднимается. Подачу берут с запасом на весенний приток, а напор — по высоте подъёма до точки сброса плюс потери в трубе. Насос подключают через УЗО, а в приямке полезен датчик высокого уровня с сигнализацией. Если подвал ценный, ставят второй насос или питание от генератора на случай отключения света. Подробнее — в статье об однофазном насосе для подвала.

Дренаж подвала: куда сбрасывать воду

Воду из дренажа подвала выводят в ливнёвку, канаву или поглощающий колодец подальше от фундамента. Сбрасывать её рядом с домом бессмысленно: она вернётся в грунт у стен. В бытовую канализацию дренажную воду без согласования не сбрасывают. Выпуск на улицу защищают от замерзания — см. статью об утеплении колодца.

Частые вопросы

Можно ли обойтись насосом без дренажа? Если вода приходит редко и в одну точку — да, хватит приямка с насосом. Если она выступает по всему полу, без дренажа вода будет стоять лужами.

Что лучше — наружный или внутренний дренаж? Наружный защищает стены и фундамент, внутренний проще сделать в готовом доме. Часто их сочетают.

Почему подвал топит только весной? Весной поднимаются грунтовые воды и приходит талая вода. Дренаж и насос как раз закрывают этот пик.

Нужна ли гидроизоляция, если есть дренаж? Да. Дренаж снимает давление воды, а гидроизоляция защищает от сырости.

Вывод: дренаж подвала собирает грунтовую воду до того, как она выйдет в помещение. Снаружи его делают пристенным или кольцевым, изнутри — канавками по периметру пола с приямком. В приямке ставят дренажный насос с поплавком через УЗО, а воду выводят подальше от фундамента. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Частота вращения насоса — это число оборотов рабочего колеса в минуту. У погружных насосов с асинхронным двигателем она задана числом полюсов двигателя и частотой сети 50 Гц. Поэтому почти все насосы делятся на два класса: быстроходные, около 2900 об/мин, и тихоходные, около 1450 об/мин. От оборотов зависят напор, размеры насоса и то, как быстро он изнашивается в воде с песком.

От чего зависит частота вращения насоса

Синхронная частота вращения поля двигателя равна n = 60 · f / p, где f — частота сети, p — число пар полюсов. В сети 50 Гц получается 3000 об/мин для двухполюсного двигателя и 1500 об/мин для четырёхполюсного. Ротор асинхронного двигателя немного отстаёт от поля, поэтому реальные обороты под нагрузкой чуть ниже: 2750–2950 и 1440–1480 об/мин.

Скольжение асинхронного двигателя

Скольжение — это отставание ротора от вращающегося поля статора, выраженное в процентах: s = (n₀ − n) / n₀ · 100 %. Без скольжения в роторе не наводился бы ток, и двигатель не создавал бы момент. У насосных двигателей под номинальной нагрузкой скольжение обычно 2–8 %. Например, при синхронных 3000 об/мин и паспортных 2890 об/мин скольжение около 3,7 %. Когда нагрузка растёт, скольжение увеличивается, а обороты немного падают. Про ток двигателя под нагрузкой — в статье о токе двигателя насоса.

Как обороты меняют подачу, напор и мощность

Если изменить частоту вращения насоса, его характеристика сдвигается по законам подобия:

• подача меняется пропорционально оборотам;
• напор — пропорционально квадрату оборотов;
• мощность — пропорционально кубу оборотов.

Так, при снижении оборотов на 20 % подача падает на 20 %, напор — примерно на 36 %, а мощность — почти вдвое. На этом основано регулирование насоса частотным преобразователем — подробнее в статье о регулировании подачи насоса.

Частота вращения насоса и износ

Износ проточной части от песка растёт быстрее, чем скорость потока. Поэтому для абразивной пульпы выбирают тихоходные насосы: при 1450 об/мин колесо изнашивается заметно медленнее, чем при 2900. Именно так устроены шламовые насосы Grindex Bravo. Быстроходные насосы при тех же размерах дают больший напор и меньше весят, поэтому их ставят на воду и умеренно загрязнённые среды. Как связаны обороты и форма колеса, объясняет статья о коэффициенте быстроходности.

Частота вращения насоса при питании от генератора и частотника

Обороты насоса привязаны к частоте тока. Если генератор под нагрузкой проседает по частоте, например до 47–48 Гц, насос теряет обороты, а вместе с ними напор и подачу. Частотный преобразователь, наоборот, меняет частоту намеренно, чтобы регулировать насос. Поднимать частоту выше 50 Гц без согласования с производителем нельзя: двигатель перегрузится. Подробнее — в статье о частотном преобразователе для насоса.

Частые вопросы

Что лучше — 1450 или 2900 об/мин? Для чистой и умеренно грязной воды — 2900: насос меньше и дешевле. Для песка и пульпы — 1450: дольше служит.

Почему в паспорте не ровно 3000 или 1500 оборотов? Из-за скольжения асинхронного двигателя: ротор всегда немного отстаёт от поля.

Можно ли увеличить напор, подняв обороты? Только в пределах, разрешённых производителем. Обычно для большего напора подбирают другой насос или соединяют два последовательно.

Как проверить обороты на объекте? Тахометром по валу у поверхностных насосов. У погружных судят косвенно — по току, напору и частоте сети.

Вывод: частота вращения насоса задаётся числом полюсов двигателя и частотой сети: около 2900 или 1450 об/мин с поправкой на скольжение. Обороты определяют напор и подачу по законам подобия, а тихоходные машины лучше переносят абразив. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Откачка воды зимой нужна на стройках, в котлованах, траншеях, карьерах и шахтах, где приток не прекращается и в мороз. Сама вода подо льдом и в грунте не замерзает, а вот всё, что оказывается на воздухе, — рукава, клапаны, кабель и поплавок — работает на пределе. Большинство зимних отказов связано не с насосом, а с замёрзшей линией. Поэтому зимний водоотлив готовят заранее и по-другому, чем летний.

Что мешает откачке воды зимой

Водоотлив зимой: как организовать

• Непрерывная работа. Движущаяся вода замерзает медленнее, поэтому линию лучше держать в работе с небольшим постоянным расходом.
• Уклон рукава. Рукав ведут с уклоном к точке сброса, без провисаний, где скапливается вода.
• Без обратного клапана на воздухе. Если клапан нужен, его ставят ниже глубины промерзания или утепляют.
• Утеплённый зумпф. Зумпф закрывают щитами и укрывают, чтобы на воде не нарастал лёд.
• Кабель для мороза. Используют кабель, рассчитанный на низкие температуры, и не перегибают его на холоде.

Как устроить зумпф и поставить в него насос, объясняет статья о насосе для зумпфа.

Шланг замёрз: что делать

1. Выключите насос: работа на замёрзшую линию перегревает двигатель.
2. Отсоедините рукав и перенесите его в тёплое помещение или прогрейте строительным феном, не открытым огнём.
3. Слейте воду и проверьте рукав на трещины: лёд рвёт стенки и соединения.
4. Проверьте, не вмёрз ли насос, и провернуть ли колесо. Только потом включайте.

Чтобы это не повторилось, после остановки рукав сразу сливают или держат линию в работе. Выбор рукава описывает статья о напорном рукаве для насоса.

Откачка воды зимой в котловане и траншее

В котловане зимой приток обычно меньше, чем весной, но вода в грунте продолжает поступать. Дно котлована нельзя давать проморозить с водой: промёрзший мокрый грунт при оттаивании теряет несущую способность. Поэтому уровень держат ниже дна, а основание укрывают. В траншеях насосы переставляют вслед за работами и не оставляют в открытых приямках на ночь без работы. Подробнее — в статьях о водоотливе на стройплощадке и о водоотливе из траншеи.

Откачка воды зимой в карьере и шахте

В шахте температура выше нуля круглый год, и главный водоотлив работает как обычно. Мёрзнут поверхностные участки: выход става, сброс и насосы в открытых зумпфах. В карьере насосы ставят в зумпфы с запасом глубины, а напорные линии прокладывают с уклоном и утепляют. Весной приток резко растёт, поэтому к концу зимы насосы и резерв должны быть готовы к паводку. Об этом — в статье об откачке талой воды. В городах зимой работают и снегоплавильные станции, где насосы откачивают песок и талую воду.

Частые вопросы

Может ли погружной насос работать зимой? Да, если он полностью в воде: вода охлаждает двигатель и не даёт ему замёрзнуть. Опасно, когда насос оказывается во льду или на воздухе.

Нужен ли греющий кабель на рукав? На постоянных линиях — да, на временных чаще сливают рукав после остановки.

Можно ли отогревать насос открытым огнём? Нет: повреждаются кабель, уплотнения и корпус.

Что делать с насосом на время простоя? Поднять, промыть, слить воду и хранить в тепле — см. статью о хранении насоса зимой.

Вывод: откачка воды зимой возможна, если защитить от мороза всё, что находится на воздухе. Рукав ведут с уклоном и сливают после остановки, клапаны убирают из холодной зоны, зумпф утепляют, а насос держат полностью в воде. Замёрзший шланг отогревают без огня и проверяют перед пуском. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Утепление колодца нужно, чтобы зимой не замерзали вода в верхней части шахты, трубы и насосное оборудование. Грунт промерзает сверху, и холод идёт вниз по стенкам колодца и через крышку. Лёд рвёт трубы и оголовки, заклинивает поплавок и выводит из строя насос. Поэтому утепляют всё, что находится выше глубины промерзания: крышку, верхние кольца, вводы труб и напорную линию.

Утепление колодца: что замерзает первым

• Крышка и горловина — через них уходит тепло, и на воде нарастает корка льда.
• Трубы ввода и выпуска, проложенные выше глубины промерзания.
• Напорная линия насоса — вода в ней стоит между включениями и замерзает.
• Поплавок, если уровень воды поднимается в холодную зону.

Как сделать утепление колодца

1. Утеплённая крышка. Двойная крышка со слоем утеплителя или отдельный утеплённый люк внутри горловины.
2. Утепление колец снаружи. Верхние кольца обкладывают экструдированным пенополистиролом на глубину промерзания и засыпают грунтом.
3. Домик над колодцем — дополнительная защита от ветра и снега.
4. Греющий кабель на трубах, которые проходят в холодной зоне.

Утеплитель не должен касаться воды и не должен быть рыхлым, иначе он намокнет и перестанет работать. Для питьевого колодца внутри шахты используют только материалы, допущенные для контакта с питьевой водой.

Утепление дренажного колодца

В дренажном колодце вода обычно стоит ниже глубины промерзания, и сам насос в ней не замерзает. Опасны верх колодца, вход дренажных труб и напорная линия. Поэтому утепляют крышку и верхние кольца, а трубы укладывают ниже промерзания. Напорную линию насоса ведут с уклоном, чтобы после остановки вода стекала обратно или в точку сброса. Устройство колодца описывает статья о дренажном колодце.

Замерзание дренажного колодца: что делать

Если колодец уже замёрз, воду не откачивают силой: насос во льду сгорит или сломает колесо. Сначала отогревают крышку и напорную линию — тёплой водой, строительным феном или греющим кабелем. Затем проверяют, свободно ли вращается колесо, и только после этого включают насос. Весной, когда лёд тает, дренаж проверяют отдельно: иногда вода не уходит из-за замёрзшего выпуска. Об этом — в статье «Дренаж не работает».

Греющий кабель для колодца

Греющий кабель кладут вдоль труб в холодной зоне или внутри напорной трубы, если позволяет её диаметр. Для колодцев удобен саморегулирующийся кабель: он сам меняет мощность в зависимости от температуры. Подключают его через УЗО и включают только в морозы или через термостат. Насос кабель не заменяет: он лишь не даёт замёрзнуть воде в трубе. Подробнее — в статье о том, как хранить и обогревать дренажный насос зимой.

Частые вопросы

Нужно ли утеплять колодец, если им не пользуются зимой? Да, если в нём есть трубы и насос. Иначе лёд повредит оборудование.

На какую глубину утеплять кольца? До глубины промерзания грунта в вашем районе или немного глубже.

Можно ли оставить насос в колодце на зиму? Если он стоит ниже уровня промерзания и линия защищена — да. Если колодец мелкий — насос лучше поднять.

Чем опасна пена внутри колодца? Монтажная пена и рыхлые утеплители впитывают воду и разрушаются. Внутри шахты их не используют.

Вывод: утепление колодца защищает крышку, верхние кольца, трубы и напорную линию насоса — всё, что выше глубины промерзания. Для дренажного колодца главное — утеплённый верх и линия с уклоном, а в морозы — греющий кабель. Замёрзший колодец сначала отогревают и только потом включают насос. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.

Перевод единиц давления нужен постоянно: манометр показывает МПа, паспорт насоса — метры напора, импортная арматура — psi, а старый проект — кгс/см². Все эти единицы связаны постоянными коэффициентами. Ниже — таблица перевода единиц давления и готовые значения для частых случаев, чтобы не искать их каждый раз.

Таблица перевода единиц давления

1 бар равен 100 000 Па. Метры водяного столба даны для воды при нормальных условиях.

Перевод единиц давления: частые случаи

• Бар в МПа — разделить на 10: 6 бар = 0,6 МПа.
• МПа в бар — умножить на 10: 1,6 МПа = 16 бар.
• Кгс/см² в бар — умножить на 0,981: 10 кгс/см² ≈ 9,8 бар. Для прикидки их считают равными.
• Атмосферы в бар — умножить на 1,013: 5 атм ≈ 5,07 бар.
• Psi в бар — умножить на 0,0689: 100 psi ≈ 6,9 бар, 150 psi ≈ 10,3 бар.
• Мм водяного столба в паскали — умножить на 9,81: 100 мм вод. ст. ≈ 981 Па.

Техническая и физическая атмосфера

Слово «атмосфера» обозначает две разные единицы. Техническая атмосфера (ат) равна 1 кгс/см², то есть 0,981 бар и ровно 10 м водяного столба. Физическая атмосфера (атм) — давление воздуха на уровне моря, 1,013 бар, или 760 мм ртутного столба. Разница около 3 %. В старых паспортах насосов и котлов обычно имеют в виду техническую атмосферу.

Перевод давления в напор насоса

Напор насоса указывают в метрах. Чтобы перевести показание манометра в напор, бар умножают на 10,2, а МПа — на 102. Например, 2,5 бар на выходе — это около 25 м напора. Если манометр стоит выше уровня воды, к результату прибавляют эту высоту. Подробнее — в статьях о метре водяного столба и о давлении насоса.

У импортных насосов напор иногда дают в футах: 1 фут равен 0,305 м, поэтому 100 футов — около 30 м напора.

Перевод единиц давления на манометре

Российские манометры градуируют в МПа или кгс/см², импортные — в барах и psi, часто с двумя шкалами сразу. Шкалу выбирают так, чтобы рабочее давление было во второй трети: для насоса с напором 30 м это около 3 бар, и подойдёт манометр на 0,6 МПа. Как подобрать прибор, объясняет статья о манометре для насоса.

Частые вопросы

1 бар — это сколько атмосфер? Около 0,99 физической атмосферы или 1,02 технической.

Сколько метров напора в 1 МПа? Около 102 м водяного столба.

Почему в паспорте давление указано в кПа? Это та же система СИ: 100 кПа = 1 бар = 0,1 МПа.

Избыточное или абсолютное давление показывает манометр? Избыточное, то есть сверх атмосферного. Абсолютное больше примерно на 1 бар.

Вывод: для перевода единиц давления достаточно помнить опорные значения: 1 бар = 0,1 МПа = 1,02 кгс/см² = 14,5 psi = 10,2 м вод. ст. Для прикидки кгс/см², ат и бар считают равными, а 1 МПа — это около 100 м напора. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.