1.1 Teoria di base
Una pompa sommersa, detta anche elettropompa sommersa, è un dispositivo meccanico integrato che combina una pompa centrifuga e un motore elettrico con lo scopo di trasportare fluidi. Guardando indietro agli ultimi 300 anni, dall'olandese Daniel Bernoulli che propose l'equazione di Bernoulli nel 1738 e pubblicò "Hydrodynamique" (Meccanica dei fluidi) fino a 17 anni dopo, quando il matematico svizzero Leonhard Euler pubblicò "Principi generali sul movimento dei fluidi" e propose le equazioni di base dei fluidi ideali e le equazioni di continuità, ciò pose le basi teoriche per la progettazione delle pompe centrifughe.
La pompa centrifuga fu proposta per la prima volta dall'ingegnere francese Papin. Nel 1689 inventò una macchina che potrebbe essere considerata il prototipo della pompa centrifuga. Nel 1705 costruì la prima pompa adatta al sollevamento di liquidi. Questa pompa ha adottato una girante multi-pala e un corpo pompa conico.
La prima pompa centrifuga dei tempi moderni, che costituì anche un punto di svolta che segnò la produzione in serie e la commercializzazione delle pompe centrifughe, è attualmente comunemente chiamata pompa del Massachusetts. Il suo progettista era un americano e iniziò la produzione di massa nel Massachusetts, USA nel 1818. La pompa centrifuga a cassa divisa, doppia-aspirazione, pale radiali diritte e corpo conico con design a cassa divisa è l'"antenata" delle moderne pompe centrifughe a cassa divisa.
1.2 Viene introdotta la pompa sommergibile.
Tra la fine del XIX secolo e l'inizio del XX secolo, durante il periodo di massimo splendore delle turbine a vapore, le pompe alternative dominavano quasi il mercato delle applicazioni per pompe. Fino alla fine del XIX secolo, l'avvento dei motori elettrici, in particolare il pratico-motore elettrico ad alta velocità sviluppato dalla tedesca Siemens (nel 1866), e dall'americano Gordon che costruì un gigantesco generatore bifase con una potenza di 447KW, un'altezza di 3 metri e un peso di 22 tonnellate (nel 1882); e il-generatore di corrente alternata bifase di Tesla negli Stati Uniti (nel 1896) iniziò a funzionare presso la centrale elettrica di Niagara, fornendo 3.750 kW di corrente alternata a 5.000 V fino a Buffalo City, a 40 chilometri di distanza, consentendo alle pompe centrifughe di ottenere una fonte di energia ideale. Soprattutto grazie alla ricerca teorica e al lavoro pratico di molti studiosi nel Regno Unito come Reynolds e in Germania come Pfleiderer, l'efficienza delle pompe centrifughe è stata notevolmente migliorata e la loro superiorità è stata pienamente esercitata. Successivamente le pompe centrifughe raggiunsero uno sviluppo diffuso e gradualmente sostituirono le pompe centrifughe, diventando una pompa con una vasta gamma di applicazioni e il più grande volume di produzione.
Le pompe sommergibili sono un tipo di pompe centrifughe, comunemente chiamate nel linguaggio comune "pompe per l'acqua". Con l'avvento dei motori elettrici, le pompe centrifughe hanno conosciuto un vasto sviluppo. Tuttavia, l’emergere delle pompe sommergibili avvenne relativamente più tardi. Nel 1904, per far fronte ad alcune situazioni particolari come la necessità di pompare acqua dai pozzi, gli ingegneri della Byron Jackson Company negli Stati Uniti progettarono e fabbricarono la prima pompa sommergibile a secco (gonfiabile) al mondo con pompa e motore collegati orizzontalmente e in grado di essere utilizzata sott'acqua, sostituendo le pompe per pozzi profondi. Questa è riconosciuta anche come la prima motopompa sommergibile di successo ed è considerata la “antenata” delle moderne pompe sommergibili; nel 1928, la Byron Jackson Company negli Stati Uniti inventò una pompa sommergibile con la pompa e il motore collegati verticalmente, che fu una delle prime pompe sommergibili-utilizzate. Le strutture del motore sono del tipo riempito d'acqua, del tipo a secco e del tipo riempito d'olio. Le prime pompe sommergibili venivano utilizzate principalmente nelle industrie di approvvigionamento idrico, nel drenaggio della metropolitana, nelle stazioni di irrigazione dell'acqua e nelle industrie minerarie, ecc.
Negli anni '30, Hayward Tyler dal Regno Unito, KSB Company e RITZ dalla Germania, Flygt dalla Svezia, BJ Company dagli Stati Uniti, TRW Company dagli Stati Uniti, Hitachi dal Giappone e altre società iniziarono successivamente a produrre pompe sommergibili per pozzi profondi. Ad esempio, l'elettropompa sommergibile per pozzi profondi sviluppata dall'azienda tedesca Pleuger è stata applicata con successo al drenaggio e al sollevamento dell'acqua potabile quotidiana nelle reti metropolitane. Le pompe sommergibili hanno attirato l'attenzione di molti esperti e tecnici di ingegneria. I prodotti della Pleuger Company sono stati ampiamente utilizzati in molti progetti come la metropolitana di Mosca, le stazioni di irrigazione dell'acqua in Francia, Messico e Argentina.
Alla fine degli anni '40 iniziarono a essere prodotte una dopo l'altra pompe sommergibili per l'approvvigionamento idrico e il drenaggio, che combinavano le funzioni di un motore e di una pompa.
Ad esempio, nel 1948, l'azienda svedese Sterbery-Flygt fu la prima a produrre la prima pompa dell'acqua sommergibile di superficie di piccole- dimensioni al mondo, che semplificò sostanzialmente il tipo e la struttura della pompa dell'acqua sommergibile, inventò il metodo di collegamento diretto tra l'albero del motore e la girante della pompa e ridusse i costi di produzione della pompa dell'acqua sommergibile di quasi la metà. Ben presto divenne la principale attrezzatura di drenaggio nel settore edile e nell'industria mineraria. Nel 1956, fu sviluppata e promossa con successo la pompa sommergibile per acque reflue della serie B, utilizzata per convogliare liquidi contenenti particelle solide, sostanze sospese o sostanze fibrose sospese nei processi industriali, liquami domestici, acque reflue industriali, ecc. Ben presto fu ampiamente applicata nei settori municipale, nella protezione ambientale, nell'industria leggera, nell'industria chimica, nell'estrazione mineraria, nella metallurgia, nel settore farmaceutico, alimentare e in altre industrie e divenne una delle principali attrezzature per i progetti di trattamento delle acque reflue.
Alla fine degli anni '60 anche la Germania, gli Stati Uniti, il Regno Unito, la Finlandia, la Russia, il Giappone (come Higai, Sakukawa, Inagaki, ecc.) avevano iniziato la produzione in serie di pompe sommerse per l'acqua per superfici di lavoro. Aziende come ITT negli Stati Uniti, Byron Jackson Company negli Stati Uniti, Goulds Company negli Stati Uniti, Grundfos Company in Danimarca, ABS in Germania (ora sotto il Gruppo Cardo in Svezia), Pleuger Company in Germania, Wilo Company in Germania, Hayward Tyler Company nel Regno Unito, Weir Company nel Regno Unito, Hitachih Company in Giappone, Ebara Company in Giappone, Thyssen Company in Germania, Ritz e KSB Company in Germania, ecc., tutte prodotte prodotti per pompe ad acqua sommergibili ad alte-prestazioni.
Dopo quasi 120 anni di continuo miglioramento e sviluppo, il prodotto speciale che combina una pompa con un motore elettrico, la pompa dell'acqua sommergibile, è diventata una delle principali categorie di prodotti meccanici e si è sviluppata in un settore indipendente delle "pompe dell'acqua". Si è anche evoluto in una tecnologia completa nel campo della tecnologia.
Negli ultimi anni, grazie ai vantaggi unici delle pompe sommergibili e alla crescente consapevolezza delle pompe sommergibili sul mercato, il tasso di installazione delle pompe sommergibili è in continuo aumento e la loro applicazione è diventata sempre più diffusa. Sono diventati uno dei prodotti tradizionali e hanno un'enorme domanda di mercato.
Pompe ad acqua sommergibili
2.1 Tipi di pompe sommergibili
Al momento, i tipi di pompe sommergibili per l'acqua includono pompe sommergibili di tipo pozzo, pompe sommergibili di tipo pozzo, pompe sommergibili per siti operativi su scala ridotta (comprese pompe sommergibili di tipo fiume, pompe sommergibili per ingegneria, ecc.), pompe sommergibili per acque reflue e fognature, pompe sommergibili di tipo minerario (incluso il tipo antideflagrante e di tipo generale), pompe elettriche a vite sommergibili, pompe sommergibili a flusso assiale pompe sommergibili, pompe sommergibili ad alta-pressione (comprese le pompe sommergibili ad alta-pressione per miniere e pozzi-ad alta-pressione e pompe sommerse ad alta-pressione per uso generico), nonché pompe sommergibili per acqua di mare e giacimenti salini, ecc.
A causa dei limiti di spazio, questo articolo presenta solo le pompe sommergibili per acque reflue e fognature comunemente utilizzate nel settore del trattamento della protezione ambientale e le pompe sommergibili per piccole aree operative.
2.2 Pompe sommerse-montate in superficie e pompe sommergibili per acque luride
La pompa sommergibile per funzionamento in superficie è un tipo di piccola pompa sommergibile (pompa monostadio-). Grazie alla facilità di installazione e al funzionamento conveniente, è ampiamente utilizzato in molti luoghi. Fu sviluppata per la prima volta dalla società svedese Sterbery-Flygt nel 1948 come "pompa sommergibile per operazioni di superficie".
I cosiddetti-liquami si riferiscono all'acqua usata. Le pompe sommergibili per fanghi di depurazione, abbreviate come pompe sommergibili per liquami o pompe per liquami, sono pompe che non-intasano. In inglese si chiamano pompe Non intasanti. Sono note anche come pompe per il trattamento ad alta-solida-velocità nei paesi stranieri e sono una delle apparecchiature principali nei progetti di trattamento delle acque reflue. Secondo l'ultimo rapporto di indagine dell'istituto tedesco BMZ, circa l'80-85% delle acque reflue mondiali non vengono depurate e trattate. E il volume totale annuo delle vendite di pompe per fognature in tutto il mondo è compreso tra 5 e 6,5 miliardi di euro, che è molte volte superiore a quello delle pompe per l'acqua.
Le pompe sommergibili, note anche come pompe per acque luride, sono una delle apparecchiature comunemente utilizzate nel settore del trattamento delle acque. Nel campo della tecnologia per il trattamento dell'acqua e delle acque reflue, le pompe sommergibili (comprese le pompe per liquami) rappresentano la soluzione più economica e tecnologicamente fattibile per sostituire le altre pompe tradizionali-funzionanti a secco (terrestri-). Soprattutto durante i processi di manutenzione e installazione, presenta vantaggi unici rispetto ad altre pompe. Grazie al design della pompa sommergibile,
Installando dispositivi quali filtri e retini è possibile impedire l'ingresso di solidi grossi e duri nell'aspirazione della pompa. I solidi morbidi cercheranno di passare attraverso questi dispositivi indipendentemente dalle loro dimensioni. Ciò ha un significato straordinario nell'uso delle pompe per acque luride. In condizioni di lavoro difficili, le pompe per acque luride possono essere applicate in sicurezza alla raccolta delle acque reflue, al pompaggio dei liquami, al pompaggio dell'acqua piovana, al drenaggio dei terreni, al drenaggio degli stagni, ecc. Questi liquidi possono essere classificati in tipi organici, inorganici, abrasivi e fibrosi. I solidi organici dei liquami sono generalmente morbidi e spesso contengono materiali più o meno fibrosi. I solidi inorganici sono duri e spesso taglienti, con particelle più piccole.
2.3 Differenza tra pompe senza ostacoli e pompe dell'acqua
La differenza tra una pompa che non-intasa e una pompa dell'acqua sta nel fatto che è progettata per consentire alle particelle solide più grandi di passare attraverso le dimensioni della pompa. Sebbene esistano giranti a-pala singola (senza-pala), la normale girante che non-intasa è dotata di due pale. Le pale della girante a due-pale sono molto spesse e sono presenti ampi angoli arrotondati tra la pala e la piastra di copertura all'ingresso della pala. La girante senza-pale non ha punte delle pale, quindi non rimarrà incastrata nella spazzatura. D'altro canto, a causa della sua asimmetria, la girante è intrinsecamente sbilanciata. Esistono anche tipi di pompe sommergibili che non-intasano, ma in genere non sono consigliati.
