Насос для дноуглубления: как выбрать

Дноуглубительные работы ведут на прудах и водоёмах, в отстойниках, каналах, зумпфах и накопителях. Общая суть — поднять со дна не воду, а грунт, разбавленный водой. Именно поэтому обычный дренажный насос здесь бесполезен: он рассчитан на воду со взвесью, а не на смесь с высоким содержанием твёрдой фазы.

Чем задача отличается от откачки воды

Высокая концентрация твёрдого. Пульпа при дноуглублении может содержать десятки процентов грунта по массе. Меняются плотность, вязкость и потери в линии; расчёт по воде даёт заниженные цифры — «Расчёт насоса по напору и подаче».

Крупные включения. В донных отложениях встречаются камни, коряги, растительность, посторонние предметы. Проходной размер частиц становится определяющим параметром — «Проходной размер частиц у насоса».

Абразив. Песок и мелкий гравий стачивают гидравлику быстро. Насос без износостойкого исполнения теряет подачу за недели — «Абразивный износ насоса».

Плотный осадок. Слежавшийся ил или глина не текут сами: их нужно разрыхлить, иначе насос откачает воду вокруг себя и остановится на подсосе.

Разрыхление грунта: агитатор

Ключ к работе в плотном осадке — предварительное разрыхление среды у входа в насос. Для этого применяют агитатор (мешалку) на валу или гидроразмыв струёй воды. Без разрыхления машина создаёт вокруг себя воронку чистой воды и перестаёт поднимать грунт независимо от паспортных характеристик.

Подробно про этот механизм — «Насос с агитатором: зачем нужна мешалка». Практическое следствие: при подборе оборудования для дноуглубления вопрос «есть ли агитатор» важнее вопроса о напоре.

Какой класс насоса нужен

Грязевая серия. Solid с проходом частиц до 38 мм, Salvador, Senior с большим проходом, а для песка — Sandy в износостойком исполнении. Обзор — «Грязевые насосы Grindex», «Как выбрать грязевой насос». Чем грунтовые агрегаты отличаются от погружных шламовых, объясняет статья о грунтовом насосе.

Шламовая серия. Bravo — для плотной пульпы и больших объёмов: проход 36 мм, пониженные обороты, стойкость к абразиву.

Сравнение классов между собой — «Дренажный или грязевой насос», «Грязевой или шламовый насос», «Насос для откачки песка и ила».

Как организуют работы

Насос опускают ко дну — на понтоне, на раме, на стреле экскаватора или вручную, если водоём небольшой. Пульпу подают по напорной линии на карту намыва, в отстойник, в самосвал или в геотуб для обезвоживания.

Ключевые моменты организации: диаметр напорной линии не меньше патрубка, скорость потока в диапазоне, при котором грунт не оседает в трубе; надёжная фиксация насоса, чтобы его не разворачивало реактивным моментом; контроль уровня, чтобы машина не оказалась выше воды при откачке мелководья. Детали — «Напорный рукав для насоса», «Как подключить погружной насос», «Сухой ход насоса».

Смежные задачи — «Насос для откачки пруда и водоёма», «Очистка водоёма от ила», «Добыча сапропеля», «Насос для зумпфа», «Перекачка пульпы и шлама».

Насос для дноуглубления на земснаряде и при гидронамыве

Земснаряд — это плавучая установка, которая разрыхляет донный грунт и перекачивает его в виде пульпы по плавучему пульпопроводу. На крупных земснарядах стоят горизонтальные грунтовые насосы со всасывающей линией. Погружной шламовый насос с агитатором работает как компактный земснаряд: его опускают с понтона (см. статью о плавучей насосной станции) или стрелы экскаватора прямо в грунт, и всасывающая линия ему не нужна. Такой вариант выбирают для прудов, отстойников, каналов и небольших объёмов работ. Общая схема работ — в статье о гидромеханизации.

При гидронамыве пульпу подают на карту намыва: песок оседает и формирует площадку, а осветлённая вода уходит через сбросные колодцы. Для намыва важно, на какое расстояние и высоту насос подаст пульпу. Напор при этом считают с учётом плотности смеси, об этом — в статье о метре водяного столба. Саму плотность смеси считают по доле грунта — см. статью о плотности пульпы.

Как считают производительность работ

Заказчик обычно мыслит кубометрами грунта, а насос характеризуется кубометрами пульпы в час. Между этими величинами стоит концентрация смеси, и именно она определяет реальные сроки.

Логика такая: если насос даёт, скажем, 50 м³/ч пульпы, а концентрация твёрдого в ней составляет пятую часть по объёму, то за час поднимается порядка 10 м³ грунта. Отсюда и считают время работ. Ошибка возникает, когда паспортную производительность принимают за скорость выемки грунта — реальный результат оказывается в несколько раз ниже ожидаемого, и это выясняется уже на объекте.

Второй фактор — не всё время насос работает на полной концентрации. Пока агитатор взмучивает участок, смесь плотная; когда локальный осадок выбран, машину нужно переставить. Поэтому в расчёт закладывают и время на перемещения. Подробнее про исходные величины — «Производительность насоса: что это и как считать».

Питание и логистика

На водоёме питания обычно нет: работают от генератора или тянут линию с берега. Отсюда два ограничения — доступная мощность и длина кабеля. Сечение под увеличенную длину пересчитывают, иначе просадка напряжения перегреет двигатель: «Кабель насоса: длина и сечение», «Однофазный или трёхфазный насос».

Для разовых работ имеет смысл сравнить покупку с арендой: техника для дноуглубления дорогая, а задача часто сезонная — «Аренда или покупка насоса».

Эксплуатация и ресурс

Износ в грунте неизбежен, поэтому его планируют: контроль подачи, регламентная замена изнашиваемых элементов, запас запчастей — «Замена рабочего колеса», «Производительность насоса», «Запчасти для насосов Grindex».

После смены насос и линию промывают чистой водой: осевший грунт застывает и превращает следующий пуск в ремонт — «Чистка насоса от ила и песка», «Как продлить ресурс насоса», «Ошибки эксплуатации».

Частые вопросы

Подойдёт ли дренажный насос? Только для откачки осветлённой воды. Грунт он не поднимет и быстро износится.

Обязателен ли агитатор? Для плотного осадка — практически всегда. Для рыхлого ила иногда достаточно правильного расположения входа.

Как считать производительность? По объёму грунта, который нужно поднять, с поправкой на разбавление водой — концентрация пульпы задаётся расчётом.

Куда девать пульпу? В отстойник, на карту намыва или в обезвоживающее устройство — этот вопрос решают до начала работ.

Вывод: для дноуглубления нужен грязевой или шламовый насос с разрыхлением грунта у входа, а расчёт линии ведут для пульпы. Опишите характер донных отложений и объём работ — подберём оборудование и схему перекачки.

Производитель оборудования — шведская компания Grindex.