Szivattyú blog

A csúszógyűrűs tömítések a forgó tengelytömítések csoportjába tartoznak. A csúszógyűrűs homloklaptömítés két különböző nyomású tér között tömít a tengelyre merőleges, axiális felületen. A nehéz üzemi körülmények között dolgozó berendezések számára fejlesztették ki, feladata: tömíteni a forgó tengely és annak állórésze között, a szilárd, vagy nedves szennyeződések hatékony kizárása és a kenőanyag visszatartása.

Csúszógyűrűs tömítések

Kialakítását tekintve két, a tengelyre merőlegesen, egymáshoz képest párhuzamosan álló, összeszorított lappal jellemezhető. Az egyik lap stabilan áll a házban, a másik a tengellyel együtt forog. Így egy nagyon szűk rés áll rendelkezésre, melyben az elhelyezkedő közeg, mint kenőanyag kialakuló filmrétege tömít. Nyugalmi állapotban a két felület közvetlenül érintkezik, és ez által tömít. A konstrukció előnye, hogy kizárja a tengely palástjának kopását, mivel a tömítő hatás nem a tengely felületén jön létre. A tengellyel együttforgó alkatrészek a tengely menti szivárgás megakadályozására statikus tömítésekkel vannak ellátva. Anyagukat tekintve túlnyomórészt fém, fémkarbid-műszén, kerámia anyagpárosítást alkalmaznak.

A csúszógyűrűs tömítés működése

Az iparban széleskörűen alkalmazzák e tömítéseket, kezdve a háztartási gépektől az autó-, vegyi-, olajiparon át a repülőgép és űrhajó-gyártó iparig, használják továbbá az ipari-, háztartási- és mezőgazdasági szivattyúknál is. Biztonságos üzemelést nyújtanak, nem igényelnek karbantartást, minimális veszteséget és hosszú élettartamot garantálnak.

Mi a feladata a visszacsapó szelepnek?

A visszacsapó szelep egy egyszerű szerelvény, fő feladata a rendszerbe szerelve, a közeg áramlását csak egy irányba engedni. A rendszerbe szereljük, ha bármilyen okból nem akarjuk, hogy visszaáramoljon a közeg. Az áramlási veszteség kismértékű, a nyitó nyomás pár tíz, vagy pár száz milibar. Az áramló közeg alapján léteznek tisztavízre, szennyvízre, levegőre és különleges közegekre is visszacsapó szelepek.

A szennyvíz visszacsapó szelep feladata: nagy esőzések idején, illetve ha esetleg dugulás alakul ki a csatornarendszerben, a szennyvíz eláraszthatja pincénket, házunkat, erre megoldás a szennyvizes visszacsapó szelep beszerelése, mely meggátolja a szennyvíz ellenirányú áramlását.

A lábszelep

Egy különleges visszacsapó szelep típus az úgynevezett lábszelep. Ezt jellemzően az önfelszívó szivattyúk szívótömlőjének végére szerelik, tulajdonképpen egy szűrőkosárral egybeszerelt visszacsapó szelep. A szállított közeg általában tiszta, vagy igen kis mértékben szennyezett víz. Feladata, hogy a szivattyú ne tudja „elejteni” a vizet, megakadályozza, hogy fellevegősödjön, ami a szivattyú meghibásodásához vezethet (a szállított víz hőt von el a szivattyútól, ha ez nem teljesül, túlmelegedhet, ezt nevezzük szárazonfutásnak, mely ellen védekezhetünk).

Visszacsapó szelep fajtái

Működésüket tekintve a visszacsapó szelepek egyszerű, segédenergia nélkül működő szerelvények. Sok megoldás létezik: rugós visszacsapó szelep esetében egy rugó segít zárni, ha megszűnik az áramlás. Előnye, hogy bármilyen helyzetben beszerelhető. Golyós visszacsapó szelep esetében egy gömb alakú zárótest zár, ennél figyelni kell a beszerelés helyzetére, a golyó szabadon mozoghat, a gravitáció segíti a záráskor. Persze minden kialakításra jellemző, hogy az ellenoldali nyomás növeli a tömítési nyomást. 

Tervezéskor figyelni kell a rendszer paramétereire: közeg típusa, nyomása, hőmérséklete, szállított térfogatáram. Például a szennyvíz visszacsapó szelep esetében minimális nyomást kell tartani, de a vegyi hatásoknak is ellen kell állni.

Célszerű jó minőségű, lehetőleg fém alkatrészekből felépített visszacsapó szelepet vagy lábszelepet használni.                                                 

Manapság széles körben elterjedtek a kertekben a különféle házkörüli feladatok ellátására alkalmazható szivattyúk. Ezen szivattyúk egy jelentős része úgynevezett önfelszívó szivattyú. Az önfelszívó szivattyú fogalma sokak számára ismert, ám talán nem teljesen felesleges tisztázni néhány alapvető dolgot, alapvető tudnivalót ezekkel a szivattyúkkal kapcsolatban.

Az első és legfontosabb tudnivaló, hogy többféle önfelszívó szivattyút ismerünk. A kertekben és házkörüli felhasználásokban az ún. JET rendszerű vagy ejektoros önfelszívó szivattyúk a legelterjedtebbek. Az iparban inkább a normál szívású centrifugálszivattyúk és az oldalcsatornás önfelszívó szivattyúk, vagy más néven SIHI rendszerű szivattyúk az elterjedtek.

A legfontosabb tudnivalók az önfelszívó szivattyúkról:

• A hagyományos önfelszívó szivattyúk bizonyos fizikai okokból kifolyólag maximálisan 7-8 méter mélységből képesek felszívni a vizet
• Az ejektoros, tehát jet rendszerű szivattyúk maximális felszívóképessége 9 méter
• Az önfelszívó szivattyúkhoz otthoni környezetben minden esetben szükséges lábszelep alkalmazása
• Az önfelszívó szivattyút mindig fel kell tölteni vízzel! Erre szolgál a feltöltő csavar.
• Lehetőleg a szívóágat is teljes egészében töltsük fel vízzel!
• Az önfelszívó szivattyúknál figyelemmel kell lenni arra a tényre, hogy felszívás mélységével megegyező mértékben csökken a szivattyú nyomóoldalán a nyomás. Tehát ha 1 méter a felszívás akkor kb 0,1 bar-al lesz kisebb a nyomóoldali nyomás, azonban ha 8 méterről szívunk, akkor kb 0,8 bar-al csökken a nyomóoldali teljesítmény.
• Önfelszívó szivattyút a szívóoldalon fojtani tilos! Kerüljük a szívóoldali szűrő alkalmazását.

A térfogat kiszorítású szivattyúk közül az egyik igen gyakori típus a csavarszivattyú. Ezek a szivattyúk fő alkatrészei csavar és a statort. Ez a két alkatrész alakítja át együttesen a motor forgó mozgását folyadékszállításra képes folyamattá. A stator és csavar közt zárt térfogatok jönnek létre, melyeket az excentrikus csavar mozgása kényszerít a stator mentén történő haladásra.

A csavarszivattyú működése

A csavarszivattyúknak több előnyös tulajdonsága van, amelyek miatt előszeretettel alkalmazzák ipari folyamatokban alapszivattyúként. Egyrészt kiváló önfelszívó tulajdonsággal rendelkeznek, másrészt bizonyos fokig tűrik a szárazanyag tartalmat. Ilyen közegek elsősorban a vegyiparban, élelmiszeriparban és az olajiparban jellemzők.

Van egy érték, amit minden vízes szerelvényen, vízhálózatba köthető eszközön és gépen feltüntetnek ez pedig a néveleges üzemi nyomás. Ez az az érték amelyet az a nyomásérték, melyet az adott termék biztonságosan el tud viselni. Általában úgy tudhatjuk meg, hogy megkeressük a gép, eszköz vagy alkatrész adatait tartalmazó adattáblát vagy csővezetéken például a festett jelölést és leolvassuk a vonatkozó PN [bar] értéket. 

Felmerül a kérdés, hogy szivattyús szempontból vajon miért fontos nekünk ez az érték, milyen összefüggése van ennek számunkra? Egyes helyeken, például robbanásveszélyes ipari rendszerek esetében például előírás lehet, hogy a beépített berendezések néveleges nyomásértéke meg kell haladjon egy bizonyos értéket. Ekkor a beépített szivattyúnak is olyannak kell lennie - függetlenül attól, hogy mekkora nyomást képes előállítani -, hogy ezt az értéket meghaladja a néveleges üzemi nyomás.

Például egy PN 16-os rendszer esetében a beépített szivattyúnak olyan szivattyúházzal kell rendelkeznie, amely és amelynek a csatlakozói pl megfelelnek a PN 16-os értéknek. Ez azt jelenti, hogy még egy alapvetően alacsony nyomást létrehozó fűtési szivattyúnak is PN 16-osnek kell lennie, hiszen ha a rendszer egy eleme nem elégíti ki a PN 16 elvárást, akkor a rendszer nem PN 16-os.

Az ipari példákon túllépve és rátérve a szivattyú zárónyomására, adódik a kérdés, hogy kizárt, hogy olyan szivattyút gyártsanak, amely nem képes megfelelően ellenállni a saját maga által előállított nyomásnak. Ez igaz, és nem is innen fúj a szél, hanem a zárónyomás irányából. De mi is az a zárónyomás? Egy példa segítségével próbálom érzékeltetni, hogy mi ez, és miért is fontos észben tartani.

Kevesen számolnak azzal az eshetőséggel, hogy ha üzemeltetnek egy szivattyút, akkor a rendszer üzemeltetése közben  - pl egy egyszerű locsoló- vagy vízellátó rendszernél -, amikor elzárják a csapot, a szivattyú egy rövid ideig még akkor is üzemel, ha megoldott a vezérlése például nyomáskapcsolóval. Ez alatt a rövid idő alatt a szivattyú bár üzemel, mégsem képes a folyadékot áramlásban tartani, hiszen a nyomóoldalt elzártuk. Ekkor az történik, hogy a szivattyú a nulla szállítási kapacitáshoz tartozó nyomását produkálja, ezt nevezünk úgy, hogy zárónyomás. Ez az az érték, amelynél a jelleggörbe metszi a függőleges tengelyt, vagy ha nincs végigrajzolva a jelleggörbe, akkor legtöbbször táblázatban adják meg a nulla szállítókapacitáshoz tartozó nyomást (ld a lenti ábrát).

Az alábbi ábrán egy mindennapos Pedrollo JSWm 15M szivattyú jelleggörbéjét emeltük ki és bejelölésre került, - a jelleggörbe kihosszabbításával - a zárónyomás és táblázaton is bejelöltük a vonatkozó sort és oszlopot.

Pedrollo JSWm szivattyú jelleggörbe és teljesítmény táblázat

Az ábrán kiemelt Pedrollo JSWm 15M szivattyú zárónyomása 55 m azaz kb 5,5 bar. Mint az a fentiekből kiderül, a szivattyú elzárt nyomóoldal esetén 5,5 bar nyomás leadására képes. Ez azt jelenti, hogy a szivattyú a leállása előtt 5,5 bar nyomást ad le nyomóoldali csővezetékre. Ha tehát egy ilyen teljesen közönséges szivattyút tervezünk beépíteni a locsoló rendszerünkbe vagy házi vízellátásra jó ha észben tartjuk, hogy a csővezetéknek és valamennyi szerelvények ennél magasabb névleges nyomásértékűnek kell lennie. Enélkül a rendszer leggyengébb nem megfelelő pontján a nyomás alatt álló víz óhatatlanul áttörhet.

Elmondható tehát, hogy szivattyú vásárlásakor és telepítésekor érdemes a teljes rendszer elemeit a névlges  üzemi nyomásra tekintettel is átgondolni.