Pompwaaiers: de vorm bepaalt de werking

Voordat er een waaiervorm wordt gekozen, moeten eerst de parameters van het pompbedrijf worden bepaald. Denk daarbij aan kenmerken als capaciteit en opvoerhoogte. Daaruit kan het bij voorkeur te gebruiken pomptype en de pompgrootte, resp. het vermogen van de pomp worden afgeleid. Ook de gebruiksduur speelt hierbij een rol: gaat het om een pomp die permanent is ingeschakeld of werkt de pomp intermitterend, resp. voor korte periodes? Hieruit kan eventueel ook de keuze van de pompaandrijving worden afgeleid, waarbij rekening moet worden gehouden met de ecodesign-richtlijn van de EU (2019/1781/EU).

Als het pomptype en de pompgrootte zijn vastgelegd, volgt als tweede stap de keuze van de pompwaaier. KSB heeft voor alle eisen de juiste waaiervormen in huis. Het belangrijkste criterium bij de keuze is uiteindelijk de aard van het te verpompen medium, oftewel het gehalte aan vaste stoffen. Gaat het om regenwater, ruw afvalwater of voorgerenigd afvalwater? Bevat het water fecaliën en vochtige doekjes? Deze criteria kunnen ook worden omgezet in meetbare waarden. Tot de invloedsfactoren en beslissingscriteria behoren met name de drie meetgrootheden gasgehalte, zandgehalte en drogestofgehalte. In technisch opzicht zijn bovendien de grootte van de noodzakelijke vrije doorlaat en het rendement doorslaggevende factoren bij het kiezen van de waaier.

Hier volgt een beknopt overzicht van de waaiervormen en de bijbehorende belangrijkste toepassingsgebieden. Allereerst moet er onderscheid worden gemaakt tussen open en gesloten waaiervormen. "Open" wil zeggen dat er geen buitenste waaierdekschijf (aan de zuigzijde) is. Voorbeelden van open waaiervormen zijn de vrijstroomwaaier, de schroefcentrifugaalwaaier, de radiale meerschoepenwaaier en de vuilversnijder. Voorbeelden van gesloten waaiervormen zijn de eenkanaalwaaier en de meerkanaalwaaier.

Centrifugaalpompen met vrijstroomwaaier worden met name gebruikt voor afvalwater met vaste en langvezelige bijmengingen, grove vaste deeltjes of gas- of luchtinsluitingen. Ze bieden de grootste vrije doorlaat van de beschikbare waaierconstructies. Daarom zijn ze zeer geschikt voor afvalwater met een hoog gas- en zandgehalte. Het gehalte aan droge substanties (d.w.z. het aandeel vaste stoffen; gehalte van vaste deeltjes) mag niet hoger zijn dan 7 %; het optimaal vermogen van de pomp, oftewel het hoogste rendement van de waaier, bedraagt 59%.

De schroefcentrifugaalwaaier – ook met een open bouwvorm – is bedoeld voor het verpompen van media met vaste en langvezelige bijmengingen, met grovere vaste deeltjes en gas- en luchtinsluitingen. Zodoende zijn ze geschikt voor het verpompen van ruw afvalwater, gemengd water, circulatieslib en verwarmd slib en actief, primair en secundair slib met een gehalte vaste stoffen van 8%, maar ook voor media met een hoge viscositeit. Zijn Best Efficiency Point bedraagt 81%. De doorlaat is groot en vrij maar iets kleiner dan bij de vrijstroomwaaier.

De radiale meerschoepenwaaier – ook met een open bouwvorm – is bedoeld voor het verpompen van media met vaste en langvezelige bijmengingen, met grovere vaste deeltjes en gas- en luchtinsluitingen. Zodoende zijn ze met name geschikt voor het verpompen van ruw afvalwater, gemengd water, circulatieslib en verwarmd slib en actief, primair en secundair slib met een gehalte vaste stoffen van 8%, maar ook voor media met een hoge viscositeit. Zijn Best Efficiency Point bedraagt 84% en ligt in het bereik van gesloten meerkanaalwaaiers. De vrije doorlaat bedraagt ten minste 76 mm en voldoet daarmee aan vele lokale vereisten.

Centrifugaalpompen met een vuilversnijder zijn o.a. geschikt voor het verpompen van fecaliënhoudend afvalwater bij een relatief dunne persleiding (DN32 tot DN65). Hun Best Efficiency Point bedraagt 42%, de maximale vrije doorlaat 7 mm.

De eenkanaalwaaier wordt in een gesloten bouwvorm gebruikt bij ruw afvalwater met vaste en langvezelige bijmengingen zoals circulatie- en verwarmd slib en is bovendien geschikt voor gemengd water. Verder kunnen hiermee primair, actief en secundair slib worden verpompt. Het gehalte aan droge stoffen is tot 5% gedefinieerd, het optimaal vermogen is ca. 78%.

De keuze voor de meerkanaalwaaier is zinvol wanneer verontreinigde, met vaste stoffen belaste en slibachtige vloeistoffen, die geen gassen en klitvormende vezelstoffen bevatten, moeten worden verpompt. Deze waaierconstructie is bovendien geschikt voor voorgereinigd afvalwater, mechanisch gezuiverd afvalwater, industrie-, deponie-afvalwater, maar ook voor regenwater en actief slib. Het maximale gehalte aan vaste deeltjes bedraagt 3%, het Best Efficiency Point 86%, en afhankelijk van de grootte zijn vrije doorlaten tot 76 mm (3") mogelijk. De meerkanaalwaaier heeft het hoogste rendement van de vijf hier voorgestelde bouwvormen. Bij voorkeur wordt hij gebruikt voor afvalwater met een laag gehalte aan vuildeeltjes of bij voorgereinigd afvalwater, met name met een hoog zandgehalte.

Naast de waaiervorm speelt ook de keuze van het materiaal een belangrijke rol. Over het algemeen kun je zeggen: in verreweg de meeste gevallen is gietijzer een prima keuze voor gebruikers, ook omdat afvalwater in tegenstelling tot veel andere media niet overmatig abrasief is voor materialen van gietijzer. Tenzij er corrosief of chemisch agressief afvalwater, bijv. uit de industrie, wordt verpompt: dan moeten er speciale materialen worden gebruikt.

Bij het verpompen van abrasieve media worden harde chroom-nikkellegeringen gebruikt, om de contouren van de waaier zo lang mogelijk te behouden en het rendement van de pomp en de bedrijfsveiligheid langdurig optimaal te garanderen.

Wanneer chemisch agressieve materialen moeten worden verpompt, is duplex-roestvast staal geschikt. Dit niet-roestende gietstaal is cavitatiebestendig, heeft een zeer goede sterktewaarde en is zeer goed bestand tegen putcorrosie bij het verpompen van sterk chloorhoudend, zuur afvalwater en zee- en brak water. Dankzij zijn goede chemische bestendigheid, bijvoorbeeld tegen fosfor- en zwavelzuurhoudend afvalwater heeft dit materiaal meer toepassingsmogelijkheden in de chemische en procestechnische industrie. 

Met zijn brede assortiment pompwaaiers heeft KSB voor elke toepassing de optimale pomp in huis.