Pumpun juoksupyörät: Tyyppi määrittelee toiminnon

Ennen juoksupyörän tyypin valintaa on määritettävä pumpun toimintapiste, kuten virtausnopeus ja nostokorkeus. Tämä auttaa valitsemaan parhaiten soveltuvan pumpputyypin. Toinen tärkeä tekijä on käyttötapa: käykö pumppu jatkuvasti vai käytetäänkö sitä ajoittaiseen tai lyhytaikaiseen käyttöön? Tämä saattaa ratkaista myös pumpun moottorin, jonka osalta on otettava huomioon nykyinen ekosuunnitteludirektiivi (2019/1781/EU).

Seuraava vaihe pumpun tyypin ja koon määrittämisen jälkeen on juoksupyörätyypin valinta. KSB tarjoaa sopivia juoksupyörätyyppejä kaikkiin vaatimuksiin. Tärkein valintakriteeri on käsiteltävän väliaineen kiintoainepitoisuus. Onko kyseessä sadevesi, raaka jätevesi vai esikäsitelty jätevesi? Sisältääkö jätevesi ulosteita ja paperia? Nämä kriteerit voidaan "muuntaa" mitattaviksi arvoiksi. Erityisesti seuraavat kolme mitattua muuttujaa ovat ratkaisevia valinnan kannalta: kaasupitoisuus, hiekkapitoisuus ja kuiva-ainepitoisuus.Teknisestä näkökulmasta katsottuna avaintekijöitä juoksupyörän valinnassa ovat tarvittava vapaan läpiviennin koko ja hyötysuhde.

Tässä on lyhyt katsaus juoksupyörätyyppeihin ja niiden tärkeimpiin käyttökohteisiin. Ensisijaisesti erotetaan toisistaan avoimet ja suljetut juoksupyörät. "Avoin" tarkoittaa mallia, jossa ei ole ulompaa (imupuolen) suojusta. Avoimia juoksupyörätyyppejä ovat juoksupyörät vapaalla virtauksella (free-flow impellers), diagonaaliset yksisiipiset juoksupyörät (diagonal single-vane impellers), säteittäiset monisiipiset (radial multi-vane) ja leikkaavat (cutters) juoksupyörät. Esimerkkejä suljetuista juoksupyörätyypeistä ovat yksisiipiset juoksupyörät ja monikanavaiset juoksupyörät.

Vapaasti virtaavalla juoksupyörällä varustettuja keskipakopumppuja käytetään erityisesti jätevedelle, joka sisältää kiinteitä aineita ja pitkiä kuituja, karkeita kiintoaineita sekä kaasua tai ilmaa. Tämän juoksupyörätyyppi tarjoaa suurimman läpäisykyvyn kaikista saatavilla olevista juoksupyörätyypeistä. Tästä syystä ne soveltuvat erinomaisesti jätevedelle, jossa on suuri kaasu- ja hiekkapitoisuus. Kuiva-ainepitoisuus saa olla enintään 7 prosenttia; juoksupyörän suurin hyötysuhde on 59 %.

Diagonaalinen yksisiipinen juoksupyörä – toinen avoin juoksupyörärakenne – toimii erinomaisesti nesteille, jotka sisältävät kiinteitä aineita, pitkiä kuituja, karkeita kiintoaineita sekä kaasua tai ilmaa. Se on valmistettu käsittelemään niin raakaa kuin yhdistettyäkin jätevettä, kuten myös kierrätettyä ja kuumennuslietettä. Lisäksi se soveltuu erinomaisesti aktivoidun, raa’an ja mädätetyn lietteen käsittelyyn. Tämä juoksupyörätyyppi selviytyy väliaineista, joilla on korkea viskositeetti. Juoksupyörän korkein hyötysuhde on 81 %. Sen läpäisykyky on suuri, mutta hieman pienempi kuin vapaasti virtaavan juoksupyörän.

Säteittäinen monisiipinen juoksupyörä – toinen avoin juoksupyörärakenne – käsittelee kiinteitä aineita ja pitkiä kuituja, karkeita kiintoaineita sekä kaasua tai ilmaa. Se soveltuu erityisesti raa’alle sekä yhdistetylle jätevedelle. Tämä juoksupyörätyyppi on omimmillaan käsitellessään myös kierrätettyä lietettä, kuumennuslietettä sekä aktivoitua, raakaa tai mädätettyä lietettä. Kyseinen juoksupyörätyyppi selviytyy väliaineista, joilla on korkea viskositeetti. 84 %:n hyötysuhdetta voidaan verrata suljettujen monikanavaisten juoksupyörien suorituskykyyn. Läpäisykyky on vähintään 76 mm ja täyttää siten monet paikalliset vaatimukset.

Leikkurilla varustetut keskipakopumput on suunniteltu käsittelemään ulostetta sisältävää jätevettä, kun poistolinjan halkaisija on suhteellisen pieni (DN 32–DN 65). Paras hyötysuhde on 42 %. Suurin läpäisykyky on 7 mm.

Yksisiipistä juoksupyörää käytetään kiinteitä aineita ja pitkiä kuituja sisältävälle raakajätevedelle, kierrätetylle sekä kuumennuslietteelle ja yhdistetylle jätevedelle. Se soveltuu myös raa'an, aktivoidun ja mädätetyn lietteen käsittelyyn. Kuiva-aineen pitoisuus saa olla enintään 5 %. Paras hyötysuhde on 78 %.

Monikanavaisen juoksupyörän valitseminen on järkevää, kun kuljetetaan esimerkiksi saastetta tai kiintoaineita sisältäviä nesteitä. Juoksupyörätyyppi toimii myös erinomaisesti mutaisille ei-kaasumaisille nesteille, jotka eivät sisällä kuitupitoista, sitkeää materiaalia. Tämä juoksupyörätyyppi soveltuu myös esiseulotulle jätevedelle, mekaanisesti käsitellylle jätevedelle, teollisuuden jätevesille, kaatopaikkajätevesille sekä hulevesille ja aktiivilietteelle. Kuiva-aineen pitoisuus on enintään 3 %. Paras hyötysuhde on 86 %. Koosta riippuen saatavana on myös juoksupyöriä, joiden vapaat kanavat ovat suurempia kuin 76 mm (3"). Monikanavaisella juoksupyörällä on korkein hyötysuhde viidestä juoksupyörätyypistä. Sitä käytetään ensisijaisesti jätevedelle, jonka saastumiskuormitus on alhainen, tai esikäsitellylle jätevedelle – erityisesti suuren hiekkapitoisuuden omaavalle jätevedelle.

Juoksupyörätyypin lisäksi oikealla materiaalilla on tärkeä rooli. Nyrkkisääntönä voidaan pitää, että harmaa valurauta soveltuu erinomaisesti useimpiin käyttökohteisiin, koska jätevesi – toisin kuin monet muut nesteet – ei ole liian kuluttavaa. Jos kuitenkin pumpataan syövyttävää tai kemiallisesti aggressiivista jätevettä, esimerkiksi teollisuuden jätevettä, tarvitaan erikoismateriaaleja.

Kuluttavien nesteiden pumppaamisessa käytetään kovia kromi-/nikkeliseoksia, koska ne tekevät juoksupyöristä mahdollisimman kestäviä ja takaavat pumpun pitkäaikaisen tehokkuuden ja käyttövarmuuden.

Duplex-ruostumaton teräs soveltuu kemiallisesti aggressiivisten nesteiden pumppaamiseen.
Tämä ruostumaton valuteräs kestää kavitaatiota ja sillä on erinomaiset lujuusominaisuudet.

Se kestää myös hyvin pistekorroosiota käyttökohteissa, joissa käytetään hapanta jätevettä, jossa on korkea kloridipitoisuus, merivettä tai murtovettä. Erinomaisen kemiallisen kestävyytensä ansiosta esimerkiksi fosforia ja rikkihappoa sisältävää jätevettä vastaan tämä materiaali soveltuu kemian- ja prosessitekniikan sovelluksiin.

Laajan juoksupyörävalikoimansa ansiosta KSB voi toimittaa ihanteellisen pumpun kaikkiin käyttökohteisiin.