Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Technické řešení vřetenových čerpadel
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Technické řešení vřetenových čerpadel

Firma Mono Ltd. je tradičním výrobcem čerpadel s excentrickým šnekovým rotorem. Přestože od roku 1935, kdy začala tato vřetenová čerpadla vyrábět, se na trhu objevilo mnoho nových principů čerpání, zůstává tento typ stále nejčastěji nasazovaným v celosvětovém měřítku v případě čerpání viskózních, abrazivních a vláknitých kapalin.

Pochopitelně od roku 1935 prošla tato čerpadla technickým vývojem, který zaručuje vysokou životnost všech jejich částí.

Princip vřetenového čerpadla

Princip vychází ze vzájemného působení pevně uloženého statoru, ve kterém se excentricky otáčí rotor. Rotor tvoří oblý závit s velkým stoupáním a malou výškou závitu. Je uložen ve statoru z pružného materiálu, který přeneseně představuje matici s dvojitým chodem. Při otáčení však nedochází k posuvu rotoru. Tím vzniknou v meziprostoru buňky - prostory pro čerpanou kapalinu.
V každém příčném řezu tohoto elementu se při chodu rotor odvaluje po statoru, a tím tvoří těsnicí místa, která způsobují čerpání kapaliny. Rotor je uložen přes hřídel v ložiskové části s ucpávkou. Při otáčení rotoru vzniká excentricita, která musí být nějakým způsobem kompenzována tak, aby pohonná hřídel nepoškozovala uložení ložiska.

Řešení kloubovými konstrukcemi

Různí výrobci a kopie Mono čerpadel tento problém řeší většinou kloubovými konstrukcemi napojení hřídele na rotor, které jsou těsněny pryžovými převleky. Při čerpání hlavně kapalin s pevnými částmi dochází velmi často k poruše těchto převleků a k vydření tohoto uložení, což způsobuje velmi vysoké provozní náklady a dlouhé odstávky čerpadel.

Řešení pomocí pružné hřídele

Firma Mono využívá k napojení rotoru na ložiskovou část patentovanou pružnou hřídel - Flexishaft. Tato jediná část napojení ložiskové části na rotor je ohebná a zároveň je schopná přenášet krouticí moment.
Tím došlo k výraznému zjednodušení konstrukce čerpadla, k prodloužení intervalů servisních oprav a inspekcí a k výraznému poklesu provozních nákladů. Flexishaft není nutné mazat a také v čerpadle nevznikají místa případné kontaminace produktu. Na Flexishaft se poskytuje záruka 5 let a spolu s kvalitními ucpávkami a dokonalou kvalitou materiálů a zpracování zaručuje velmi spolehlivý chod i v případě náročných aplikací, na které je potřeba čerpadlo optimálně dimenzovat.

Výhody čerpadel Mono

K hlavním výhodám čerpadel Mono patří čerpání produktů s proměnnou viskozitou, čerpání velkých množství kapalin do vysokých protitlaků bez pulzací a široký výběr modelů v mnoha velikostech. Výborná je i jejich samonasávací schopnost až 9 m vodního sloupce a v mnoha případech uživatelé ocení velmi šetrné čerpání produktů.
Řady čerpadel Mono:
Ečerpadla pro všeobecné průmyslové nasazení
BMonobloc - ekonomická varianta řady E pro nižší průtoky a tlaky
SLow Flow - dávkovací čerpadla se zaručenou přesností 2 %
MMini - pro jednoduché aplikace čerpání do 3 m3/h a 3 barů
WWidethroat - čerpadlo s pěchovací násypkou pro viskozity až 1 000 000 mPa.s
HHigh pressure - vysokotlaké čerpadlo až do 72 barů

Základní technická data čerpadel Mono:
průtok až 420 m3/h
tlak až 72 barů
viskozita kapaliny až 1 000 000 mPa.s
teplota až 150 °C

Využití Mono čerpadel

Typické oblasti nasazení těchto čerpadel jsou v průmyslu výroby papíru a celulózy. Zde slouží pro dopravu barev, TiO2, kaolinu, vápenného mléka, křídy, škrobu a pro dávkování chemikálií.
Další velmi široké využití je např. v oboru čistírenství odpadních vod nebo v kalovém hospodářství pro přečerpávání kalových vod, dávkování polymerních flokulantů, dopravu již zahuštěných kalů do kalolisů - ve speciálních konstrukcích dokonce i k dopravě suchých filtračních koláčů na úložiště a pro přesné dávkování chemikálií.
Chemický průmysl představuje širokou oblast aplikací pro vřetenová čerpadla především pro čerpání viskózních kapalin, jako jsou disperze, mazací oleje a vazelína, latex, abrazivní nebo vláknité suspenze atd.
V potravinářství nacházejí čerpadla uplatnění pro čerpání cukerných roztoků, abrazivních džusových koncentrátů, kusového ovoce, škrobů a finálních produktů. Stoprocentní čistitelnost je zajištěna speciální sanitární konstrukcí čerpadla bez mrtvých prostor.

Aplikační nasazení Mono čerpadel

Většina aplikačních nasazení je zejména pro kapaliny obsahující pevné částice, které jsou tvrdé a abrazivní a způsobují opotřebení statoru, rotoru a kloubové konstrukce, což vede k vysokým provozním nákladům a k neplánovaným odstávkám, které způsobují ztráty.
Firmě Mono se díky technické vyspělosti produktů podařilo tyto nedostatky výrazně eliminovat nebo úplně odstranit.

Problematická místa vřetenových čerpadel

Principiálně lze hovořit o 3 problematických místech vřetenových čerpadel, a to o statoru a rotoru, kloubové konstrukci a ucpávce hřídele.

Zamezení opotřebení problémových míst

Opotřebení statoru a rotoru je dáno již principem, ale použitím kvalitních materiálů je možné jej eliminovat na minimum. Nanesením vrstvy keramiky na rotor se dosáhne ještě lepších vlastností než u rotorů s tvrdým chromováním. Jako protikus lze zvolit stator z velmi měkkého kaučuku. Tato materiálová kombinace zaručí vysokou životnost i v případě čerpání tvrdých částic.
Opotřebení kloubové konstrukce zaručí unikátní a patentovaná pružná hřídel Flexishaft, o jejíž vlastnostech bylo řečeno již dříve.
Použitím kvalitních mechanických ucpávek místo standardních šňůrových dojde také k výraznému prodloužení životnosti.
V případě dodržení těchto správných zásad lze bez problému dosáhnout životnosti opotřebitelných náhradních dílů 2 roky při nepřetržitém provozu i v případě abrazivních kapalin.

Mono čerpadla pro čističky odpadních vod

Dalším častým nasazením čerpadel Mono je čistírenství odpadních vod. Příkladem je i aplikace zatím největšího vyrobeného čerpadla Mono E201, které je součástí projektu na odstranění cca 5 milionů tun kalů ze záchytné nádrže. Každým dnem je přečerpáváno 4000 m3 kalů s 2% obsahem pevných částic. Tento kal je čerpán do 12 rezervoárů, kde sedimentuje. Po zahuštění obsahuje 10 % pevného podílu a čerpadlo Mono E201 slouží k vyčerpávání této suspenze v množství 200 t/h do tlaku 6 barů.
Čerpadlo běží nepřetržitě s odstávkami pouze pro nejnutnější technologické zásahy. Této životnosti je dosahováno díky vyspělé technologii čerpadel Mono, k níž přispívá hlavní mírou pružná hřídel Flexishaft - bezkloubový přenos momentu, kvalitní ucpávka a režim provozu čerpadla s maximální kapacitou až 420 m3/h při tlaku 6 barů.

Čerpání kapalin s výskytem pevných kusů

Pro umožnění dopravy kapalin s nahodilým výskytem větších pevných kusů, kde hrozí zablokování čerpadla nebo ucpání potrubí či kanálu, firma Mono Pumps vyrábí program mechanických diskových kanálových česel a kanálových a potrubních drtičů. Uplatňují se zejména ve větších komunálních nebo průmyslových čistírnách odpadních vod pro hrubou filtraci kalů, nebo naopak pro jejich homogenizaci. Tím dochází k ochraně nasazených odstředivých nebo vřetenových čerpadel proti zablokování a poškození.

Funkce kanálových česel a drtičů

Tato zařízení mají svůj význam i u vtokových objektů velkých průmyslových společností nebo úpraven vody. Vstupní kanál je obvykle vybaven sadou diskových mechanických česel, která filtrují vstupní vodu a rotačním pohybem disků posunují nashromážděný kal k jedné straně kanálu. Zde je obvykle umístěn kanálový drtič, který kal nadrtí na jemný podíl, a ten bez problémů projde čerpadly nebo další technologií. Nože drtiče jsou vyráběny ze speciální tvrdé nástrojové oceli a jeho automatika jej chrání proti poškození vniknutím např. velkého pevného kusu.
Především v těžkých průmyslových aplikacích slouží potrubní drtiče pro homogenizaci vláknitých nebo abrazivních nehomogenních suspenzí při dopravě na kalolis nebo pásový filtr. Pro takové aplikace vyrábí firma Mono Pumps zákaznické kompaktní jednotky obsahující čerpadlo, na jehož sací straně je umístěn tento drtič.
Společnost Mono Pumps nabízí řešení v oblasti dopravy obtížně čerpatelných kapalin. Na evropském kontinentu ji zastupuje firma AxFlow.

Další články

Čerpadla/ armatury/ doprava tekutin

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: