Z uwagi na wysoką wydajność oraz różnorodność zastosowań pompy odśrodkowe należą do najczęściej używanych w zakładach przemysłowych. Wśród dostępnych na rynku urządzeń można znaleźć również takie modele, które doskonale poradzą sobie z pompowaniem np. węglowodorów, ługów, a także kwasów i innych agresywnych cieczy.
Oferta rynkowa pomp odśrodkowych jest bardzo bogata i obejmuje zarówno urządzenia produkowane w Polsce, jak i importowane z innych krajów. Rozwiązania te znajdują się obecnie w asortymencie kilkudziesięciu dystrybutorów funkcjonujących na rynku polskim. Klienci mogą wybierać spośród pomp różniących się konstrukcją, wykonanych z różnych materiałów, jedno- i wielostopniowych czy też pracujących w pionie lub poziomie. Ta różnorodność pozwala dobrać rozwiązanie w zależności od potrzeb. Dzięki temu możliwe jest efektywne i wydajne transferowanie płynów w dużych ilościach – zarówno tych o małej lepkości oraz zawierających małe cząstki stałe, jak i tych bardziej wymagających.
Wybór pompy odśrodkowej, ze względu na jej liczne zalety, różnorodne funkcje i parametry robocze, jest niewątpliwie trudną, lecz zwykle dobrą decyzją, skutkującą zwiększeniem efektywności procesów produkcyjnych w zakładzie przemysłowym.
Możliwości pomp odśrodkowych
Pompy są maszynami przepływowymi, służącymi do przemieszczania cieczy w różnych instalacjach. Biorąc pod uwagę sposób przekazywania energii do cieczy, można wyróżnić pompy tłokowe, wirowe i specjalne. Jak wynika z praktyki przemysłowej, dużą popularnością cieszą się pompy wirowe, głównie ze względu na zwartą budowę, równomierność przepływu cieczy i bezpośrednie sprzężenie z silnikiem napędowym, a także możliwością regulacji wydatku. Jedną z kategorii pomp wirowych są pompy wirnikowe, wśród których znajdują się pompy odśrodkowe. Najważniejszymi elementami konstrukcji tego typu pomp są korpus oraz wirnik z łopatkami, który jest umieszczony w jego wnętrzu i osadzony na wale. W przypadku tych rozwiązań pompowanie jest możliwe dzięki oddzia-ływaniu łopatek rotującego wirnika na ciecz znajdującą się w korpusie i wprawiania jej w ruch obrotowy. Na skutek wytworzonej siły odśrodkowej dochodzi do przemieszczania się cząstek cieczy wzdłuż łopatek w kierunku zewnętrznego obwodu wirnika, a na wlocie powstaje podciśnienie, powodujące zasysanie cieczy do wnętrza korpusu. Podczas przepływu cieczy przez wirnik dochodzi do zwiększenia się jej szybkości i ciśnienia. Po opuszczeniu wirnika ciecz przepływa do spiralnej osłony, a stamtąd do dyfuzora odprowadzającego.
Ogólnie można powiedzieć, że sercem pompy odśrodkowej jest wirnik. Dzięki temu, że wirniki dostępne są w wielu konfiguracjach, możliwe jest efektywne przenoszenie różnego rodzaju cieczy: począwszy od czystej wody, ścieków, a skończywszy na bardziej wymagających płynach, takich jak węglowodory, ługi, kwas siarkowy oraz inne agresywne ciecze.
Użytkownicy pomp odśrodkowych cenią to rozwiązanie głównie ze względu na bardzo duży zakres wydajności tego typu urządzeń, wynoszący od 10 do ok. 7 tys. m3 na godzinę, przy wysokości podnoszenia do 150 m na każdy wirnik. Warto zwrócić uwagę na to, że przy zastosowaniu pomp wielostopniowych można uzyskać wysokości podnoszenia do kilku kilometrów, co pozwala na zastosowanie tego rodzaju pomp w instalacjach odwadniających kopalnie czy przy pompowaniu ropy naftowej, gdzie pompy umieszcza się na dnie odwiertów. W celu zwiększenia wydajności pompy wykorzystuje się wirniki dwustrumieniowe. Z kolei w celu zwiększenia zarówno wydajności, jak i wysokości podnoszenia należy zastosować pompy wielostopniowe o szeregowo-równoległym układzie wirników.
Jeśli chodzi o prędkość obrotową wirnika, w większości pomp odśrodkowych jest ona równa prędkości obrotowej napędzającego go silnika elektrycznego. W przypadku pomp specjalnych prędkość wirników oscyluje w granicach od 4000 do 7200 obr./min. Warto dodać, że sprawność małych pomp odśrodkowych wynosi 0,65, a pozostałych może osiągnąć nawet 0,89.
Coraz powszechniejsze zastosowanie pomp odśrodkowych
Z obserwacji Moniki Skoniecznej, kierownika działu technicznego w firmie Hidrostal Polska, wynika, że dostępne na rynku światowym pompy odśrodkowe znajdują coraz powszechniejsze zastosowanie w wielu sektorach polskiej gospodarki. W ostatniej dekadzie znacząco wzrósł popyt na tego typu pompy, co pociąga za sobą wzrost konkurencji również na rynku polskim. Wielu producentów czołowych marek pomp odśrodkowych próbuje sprostać coraz większym wymaganiom użytkowników.
Producenci dzielą się na tych, którzy próbują ograniczyć koszty produkcji pomp, stosując tańsze materiały – co bezpośrednio wpływa na cenę, ale również zwykle negatywnie na jakość i żywotność pompy – oraz na tych konkurujących wysoką jakością, długim czasem eksploatacji i dobrymi parametrami technologicznymi, prowadzących badania nad usprawnieniem rozwiązań do indywidualnych zastosowań.
Obecnie pompy odśrodkowe znajdują zastosowanie przede wszystkim w sektorze komunalnym i szeroko rozumianym przemyśle. W opinii Moniki Skoniecznej popularność pomp odśrodkowych wynika z możliwości ich różnorodnych zastosowań oraz niezawodności w długim okresie eksploatacji.
Najczęstszymi odbiorcami pomp odśrodkowych w sektorze komunalnym są eksploatatorzy sieci kanalizacyjnych oraz oczyszczalni ścieków – ze względu na możliwość przepompowywania medium, jakim są ścieki zmieniające swój skład okresowo (w czasie deszczu, przy zrzutach ścieków z wozów asenizacyjnych i podczyszczonych ścieków z zakładów przemysłowych). Po zastosowaniu dodatkowych usprawnień konstrukcyjnych pompa odśrodkowa doskonale sobie radzi z problemem blokowania się wirników i zatykania się materiałami wiskozowymi (coraz częściej używanymi chusteczkami nawilżanymi).
Pompy odśrodkowe, ze względu na różne wykonania materiałowe dobierane indywidualnie do potrzeb użytkownika, są również stosowane w przemyśle do tłoczenia medium o różnym składzie: zawierającego materiały cierne pochodzące z obróbki skrawaniem, materiały włókniste z zakładów tekstylnych, substancje ropopochodne pochodzące z rafinerii i petrochemii oraz skrajnie kwaśne z zakładów garbarskich. Szerokie spektrum zastosowań pomp odśrodkowych w przemyśle jest wynikiem wykorzystania w nich wysoce efektywnych silników, których moc dobierana jest do specyfiki medium, a zwłaszcza lepkości, gęstości i zawartości suchej masy bądź uwodnienia.
Z uwagi na duże możliwości aplikacyjne pomp odśrodkowych są one z powodzeniem wykorzystywane m.in. w przemyśle spożywczym, chemicznym, farmaceutycznym, kosmetycznym, włókienniczym, petrochemicznym, wydobywczym, w hutnictwie, a także w energetyce.
Dobra sytuacja na rynku
Zdaniem sondowanych dostawców sytuacja panująca na polskim rynku pomp odśrodkowych jest obecnie dobra (100% wskazań). Również w odczuciu 76% ankietowanych użytkowników jest ona dobra, a 24% uważa ją nawet za bardzo dobrą.
Jak pokazuje rys. 1, przewidywana sprzedaż pomp odśrodkowych w ciągu najbliższych 2–3 lat zwiększy się (34%) lub pozostanie bez zmian (66%). Zgodnie z deklaracjami wszystkich ankietowanych użytkowników w przypadku zakupu pompy odśrodkowej skorzystają oni z oferty tego samego producenta.
Trudna sztuka doboru pompy
Prawidłowy dobór pompy odśrodkowej nie powinien ograniczać się jedynie do znajomości jej parametrów hydraulicznych oraz wymagań dotyczących mocy napędzającego ją silnika. Duże znaczenie ma również poprawne określenie położenia wymaganego punktu pracy na charakterystyce pompy oraz dysponowanie wiedzą na temat warunków pracy instalacji i eksploatacji pompy.
Podejmując decyzję o wyborze konkretnego typu i rodzaju pompy odśrodkowej, należy zastanowić się nad tym, gdzie pompa będzie zainstalowana oraz czy w miejscu instalacji jest wystarczająca przestrzeń, aby prawidłowo poprowadzić rurociągi ssawno-napływowe i tłoczne. Warto odpowiedzieć sobie również na pytania dotyczące zasilania pompy (czy będzie zasilana z sieci wodociągowej, czy ze zbiornika, z którego może być napływ grawitacyjny) oraz stałości parametrów (czy pompa będzie pracowała ze stałymi parametrami, czy ze zmiennymi), a także rozważyć, czy pompa będzie pracowała w warunkach ssania.
Uzyskanie odpowiedzi na takie pytania pozwoli na dostosowanie wydajności pompy do indywidualnych potrzeb określonej aplikacji i danego przedsiębiorstwa. Należy pamiętać, że sam zakup i zastosowanie pompy o wysokiej sprawności nie zagwarantuje sukcesu, jeśli jej możliwości nie będą w pełni wykorzystane lub wręcz zostaną zmarnowane w wyniku jej niewłaściwego doboru.
Wybierając pompę odśrodkową, należy także zwrócić uwagę na materiał, z jakiego jest wykonana. Dostępne są urządzenia wykonane z takich materiałów, jak: stal nierdzewna, stale konstrukcyjne, żeliwo, a także Hasteloy – stop niklu z chromem i molibdenem, zawierający jako dodatki stopowe wolfram, krzem, kobalt oraz żelazo. Pompy odśrodkowe mogą być wykonane także z tworzyw sztucznych, np. polipropylenu czy PVDF (polifluorku winylidenu) – specjalistycznego fluoropolimeru termoplastycznego o wysokiej odporności chemicznej.
Przy wyborze pompy odśrodkowej trzeba też uwzględnić konstrukcję wirnika. Modele przeznaczone do pompowania cieczy agresywnych, szlamów czy zawiesin są zazwyczaj wyposażone w wirniki gumowe. Z kolei małe pompy wykonuje się w całości z plastiku.
By uniknąć rozczarowania po zakupie i instalacji, warto sięgnąć po modele oferowane przez sprawdzonych producentów. Wysokiej jakości urządzenia pozwalają na bezawaryjną eksploatację przez długi czas i uzyskanie najlepszych efektów pracy.
Klienci stawiają na parametry techniczne
Zgodnie z odpowiedziami udzielonymi przez ankietowanych użytkowników, głównymi kryteriami branymi pod uwagę przy zakupie pompy odśrodkowej są: parametry techniczne (76%), trwałość (69%), serwis (54%), cena (38%), termin dostawy (23%) oraz marka (23%). Z kolei zdaniem dostawców oprócz parametrów technicznych wpływ na decyzję zakupową mają przede wszystkim cena i serwis (rys. 2).
Co do parametrów technicznych pompy odśrodkowej największe znaczenie dla ankietowanych użytkowników mają: wydajność, sprawność, wysokość podnoszenia, rodzaj tłoczonego medium, sposób montażu, wykonanie materiałowe, a także zgodność z wymaganiami instalacji, do jakiej pompa ma być użyta (np. długość rurociągu, średnica, straty miejscowe itd.).
Wgląd w serwis
Jak wynika z przeprowadzonego badania, wszyscy respondenci są zadowoleni z szybkości reakcji serwisu oferowanego przez dostawcę na zgłoszone usterki pomp odśrodkowych w całym okresie gwarancyjnym. Biorąc pod uwagę to kryterium, użytkownicy wystawili swoim dostawcom ocenę dobrą (23%) oraz bardzo dobrą (aż 77%).
Również kompetencje serwisu oferowanego przez dostawców pomp odśrodkowych zostały ocenione dobrze (54%) lub bardzo dobrze (46%). Jak informują ankietowani użytkownicy, zawsze można liczyć na porady i pomoc serwisantów, których wiedza i fachowość zasługują na najwyższą notę.
Usterki należą do rzadkości
Jeśli chodzi o częstotliwość występowania usterek pomp odśrodkowych, to – jak deklarują sondowani użytkownicy – zdarzają się rzadko (58%), czasami (16%) lub wcale (26%), co pokazuje rys. 3. Z kolei z doświadczenia dostawców wynika, że klienci zgłaszają usterki często (34%) bądź rzadko (66%). Okazuje się, że źródłem problemów są zazwyczaj: uszkodzenia uszczelnienia, zużycie lub mechaniczne uszkodzenia wirników oraz łożysk.
Na pytanie, czy pompy odśrodkowe stosowane w zakładzie są regularnie konserwowane, 76% uczestników badania odpowiedziało twierdząco. Konserwacja odbywa się przeważnie raz na kwartał, a w niektórych przypadkach raz na miesiąc. Pozostali ankietowani przyznali, że pompy odśrodkowe używane w ich zakładzie nie podlegają regularnej konserwacji. Często impulsem do przyjrzenia się bliżej danej pompie jest pojawienie się oznak jej nieprawidłowej pracy.
W kierunku energooszczędności i bezobsługowości
Brak regularnie przeprowadzanej konserwacji oraz zbyt mała częstotliwość wykonywanych remontów pomp to czynniki, które mają wpływ na obniżenie sprawności procesu pompowania. Sytuację pogarsza jeszcze niewłaściwe zaprojektowanie i wykonanie układu pompowego, a także stosowanie pomp o niskiej sprawności: źle dobranych, będących w złym stanie technicznym lub takich, których jakość wykonania pozostawia wiele do życzenia.
Dążenie do poprawy sprawności procesu pompowania jest szczególnie ważne, zważywszy na fakt, że pompy odśrodkowe ogólnego stosowania zużywają od 10 do 15% energii elektrycznej wyprodukowanej w gospodarce narodowej. Im mniejsza sprawność pomp, tym wyższe koszty ponoszone na energię elektryczną. By zwiększyć sprawność energetyczną pomp, a tym samym ograniczyć zużycie energii nawet o kilkanaście czy wręcz o kilkadziesiąt procent, należy odpowiednio dobierać pompy do wymaganych parametrów i uwarunkowań aplikacji, zadbać o właściwą politykę remontową, a także stosować nowoczesne metody regulacji, takie jak regulacja przez zmianę prędkości obrotowej. W przeciwieństwie do tradycyjnego – a przy tym nieskutecznego z punktu widzenia energooszczędności – sposobu regulacji polegającego na dławieniu zaworami, stosowanie nowoczesnych metod przynosi wymierne efekty.
Oprócz podejmowania kroków mających na celu zwiększenie energooszczędności pompowni widoczna jest także wyraźna tendencja do minimalizowania wymagań dotyczących bieżącej obsługi pomp. Nowoczesne pompy, wyposażone w ślizgowe uszczelnienia wałów oraz łożyska o zwiększonej trwałości, zapewniają w pełni zautomatyzowaną pracę i praktycznie nie wymagają bieżącej obsługi. Inaczej rzecz się miała z tzw. dławnicowymi uszczelnieniami wału, które wymagały ciągłej uwagi obsługi (konieczna była ich okresowa regulacja w celu ograniczenia wycieku), oraz starszymi typami łożysk, w przypadku których niezbędna była kontrola ilości środka smarującego.
Ważną rolę odgrywa również stosowanie coraz lepszych, trwalszych i odpornych na korozję materiałów konstrukcyjnych, wpływających na zwiększenie niezawodności ruchowej. Efektem wszystkich tych rozwiązań jest ograniczenie obsługi pomp sprowadzające się jedynie do kontrolowania parametrów urządzeń, co coraz częściej odbywa się bez udziału człowieka, za pomocą zdalnych, komputerowych systemów monitoringu.
Raport powstał na podstawie danych z ankiety, na którą odpowiedzieli czytelnicy magazynu Inżynieria i Utrzymanie Ruchu. Oprócz tego przy tworzeniu raportu bazowano na informacjach pochodzących od dostawców pomp odśrodkowych. Raport nie odzwierciedla pełnego obrazu rynku.
Agata Abramczyk jest dziennikarką, publicystką, autorką tekstów, pasjonatką nowoczesnych technologii, od wielu lat związaną z branżą dziennikarską i wydawniczą.
