Сумпные насосы: устройство, применение и правила эксплуатации.

Введение

Тип насоса

Погружной дренажный насос – это насос, используемый для удаления воды, накопившейся в водосборном резервуаре (сумпе), который обычно встречается в подвалах домов и других зданий, а также в других местах, где необходимо удаление воды, например, на строительных площадках. Вода может поступать через дренажные системы гидроизоляции подвала, направляясь в резервуар, или из-за дождя или естественной фильтрации грунтовых вод, если подвал расположен ниже уровня грунтовых вод. В более широком смысле, "сумп" – это любое локальное углубление, где может скапливаться вода. Например, многие промышленные градирни имеют встроенный отстойник, где бассейн воды используется для подачи воды в распылительные форсунки, расположенные выше в градирне. Погружные дренажные насосы используются на промышленных предприятиях, строительных площадках, в шахтах, на электростанциях, военных объектах, транспортных узлах и везде, где может накапливаться вода.

Описание

Насосы для отвода воды используются в местах, где возможно затопление подвалов, а также для устранения сырости, когда уровень грунтовых вод находится близко к фундаменту или выше его. Насосы отводят воду от объекта в любое место, где она перестанет быть проблемой, например, в ливневую канализацию, дренажный колодец или просто на открытый участок ниже по склону (иногда называемый "откачкой до уровня земли"). В старых установках насосы могли сливать воду в канализационную систему. Хотя ранее это считалось допустимым, сейчас такая практика может нарушать строительные нормы или муниципальные правила, поскольку она может перегрузить муниципальную систему очистки сточных вод. Муниципалитеты настоятельно рекомендуют владельцам зданий отключать и перенаправлять слив воды от насосов от санитарной канализации. За несоблюдение этого требования могут быть наложены штрафы. Многие домовладельцы не знают, что их насос сливает воду в канализацию, поскольку унаследовали существующую систему. Системы отвода воды также используются в промышленных и коммерческих целях для решения проблем, связанных с уровнем грунтовых вод в поверхностных слоях почвы. Артезианский водоносный горизонт или периодически высокий уровень грунтовых вод могут привести к нестабильности грунта из-за насыщения водой. Пока насос работает, поверхностный слой почвы остается стабильным. Такие водосборные емкости обычно имеют глубину не менее трех метров и облицованы гофрированной металлической трубой с перфорацией или дренажными отверстиями по всей поверхности. Они могут быть оснащены электронными системами управления с визуальными и звуковыми сигналами тревоги и обычно закрыты, чтобы предотвратить попадание мусора и животных внутрь.

Мощность

Насосы для откачки воды могут быть подключены к электрической розетке. В этом случае безопаснее использовать выделенную линию электропитания, которая менее подвержена отключению из-за перегоревшего предохранителя или сработавшего автоматического выключателя. Кроме того, выделенная линия может не требовать защиты GFCI, поскольку она менее восприимчива к ложным срабатываниям из-за электрических помех, особенно во время грозы. Розетка выделенной линии может быть специально промаркирована, чтобы предупредить о недопустимости отключения насоса, или вилка может быть закреплена специальным удерживающим кронштейном, чтобы предотвратить случайное отключение. В качестве альтернативы, насос может быть подключен к электросети стационарно, чтобы исключить возможность его отключения. Поскольку дренажный резервуар может переполниться, если его не откачивать, резервная система важна в случаях длительного отключения электроэнергии, например, во время сильного шторма. Некоторые насосы могут автоматически питаться от аккумуляторной резервной системы, или может быть установлена отдельная аккумуляторная система, как правило, с поплавковым выключателем, установленным немного выше, чем поплавковый выключатель основного насоса. Использование отдельного генератора – еще один вариант. Часто это требует ручной настройки. В качестве альтернативы, некоторые насосы питаются от централизованного водопровода под давлением, который может приводить в действие водяную турбину или использовать эффект Вентури. Эта конструкция устраняет необходимость в электричестве, но потребляет питьевую воду, что потенциально может сделать ее эксплуатацию более дорогой, чем электрические насосы, и создать дополнительную проблему с утилизацией воды. Эта конструкция чаще используется для резервных насосов, а не для основных. Важно проверить, достаточно ли мощности предлагают альтернативные резервные источники электроэнергии. Насосы для откачки воды обычно требуют не менее 230 вольт, хотя более мелкие модели в США иногда могут работать от 120 вольт. Аналогично, потребность в ваттах и амперах для насосов может варьироваться. Бытовые модели могут потреблять от 700 ватт до 2300 ватт и более в рабочем режиме. Кроме того, насосам обычно требуется дополнительный кратковременный всплеск мощности, известный как пусковые ватты, для запуска. Это может быть в 1,5 раза и более, чем потребление в рабочем режиме. Промышленные насосы могут питаться от других источников, таких как пар или сжатый воздух, особенно в качестве резервных насосов или в местах, где затруднен доступ для обслуживания.

Sump pumps may be plugged into an electrical power receptacle. In this case, it is safer to use a dedicated circuit, which is less likely to lose power from a blown fuse or tripped circuit breaker. In addition, the dedicated circuit may not require GFCI protection, as it is less vulnerable to false tripping due to electrical noise, especially during thunderstorms. The dedicated circuit receptacle may be specially labeled to warn against unplugging the pump, or the plug may be attached using a special retaining bracket to discourage unplugging. Instead, the pump may be hardwired to electrical power, so that it cannot be unplugged. Since a sump basin may overflow if not pumped, a backup system is important for cases when the main power is out for prolonged periods of time, as during a severe storm. Some sump pumps can be automatically powered from a battery backup system, or a separate battery powered system may be installed, typically with its float switch set slightly higher than the float switch of the primary pump. Using a separate generator is another option. These do often require a manual setup. Alternatively, the municipal pressurized water supply powers some pumps, which can operate using a water turbine, or by using the Venturi effect. This design eliminates the need for electricity but consumes potable water, potentially making it more expensive to operate than electrical pumps and creating an additional water disposal problem. This design is used more for backup pumps rather than primary pumps. The main thing to check with the alternative backup electricity sources is whether they offer enough power. Sump pumps tend to require at least 230 volts although smaller models in the United States can sometimes run on 120 volts. Similarly, watt and amp needs of sump pumps can vary. Consumer models can vary from 700 running watts to 2300 watts and more. Additionally, sump pumps will typically require an extra burst of power known as additional starting watts to get running. This can be as much as 1.5 times and more than the running watt and amp needs. Industrial sump pumps may be powered by other means, such a steam or compressed air, especially for backup pumps or in locations where access for maintenance is difficult.

Физическая конфигурация

Существуют два основных типа комплектов для откачки воды: с двигателем на пьедестале и погружные. В случае с насосом на пьедестале двигатель монтируется значительно выше поддона, где его легче обслуживать и можно ожидать, что он останется сухим. Этот тип установки более заметен и может занимать больше места. Рабочее колесо насоса приводится в движение длинным вертикальным валом, а само колесо находится в спиральном корпусе в основании насоса. Погружный насос, напротив, полностью устанавливается внутри поддона и специально герметизируется для предотвращения коротких замыканий. Существуют споры о том, какой тип насоса для откачки воды лучше. Насосы на пьедестале обычно служат дольше (от 25 до 30 лет), если они установлены правильно и содержатся в чистоте. Они дешевле и их легче обслуживать или заменять. Погружные насосы служат от 5 до 15 лет и выходят из строя при нарушении герметичности водонепроницаемого корпуса. Они дороже в приобретении, но могут перекачивать мусор, не засоряясь.

Компоненты

Современные компоненты дренажных насосов в Соединенных Штатах стандартизированы. Они состоят из:
Пластикового, металлического или бетонного контейнера, формирующего дренажный бассейн, диаметром около 2 футов (0,6 м) и глубиной от 2 до 3 футов (0,6 до 1 м), емкостью от 15 до 25 американских галлонов (60 до 100 литров);
Дренажного насоса мощностью 1/3 или 1/2 лошадиной силы (200 или 400 Вт), работающего от батареи или сети (или от обоих источников).

Резервные компоненты

Вторичный, как правило, работающий от аккумулятора насос может включаться, если первый насос выйдет из строя. Вторичный насос с питанием от аккумулятора будет иметь отдельный аккумулятор и систему зарядки для обеспечения работы при отключении электропитания. Альтернативные системы дренажных насосов могут приводиться в действие давлением из муниципальной водопроводной сети. Водонапорные эжекторные насосы имеют отдельный насос, поплавок и обратный клапан. Поплавок, управляющий резервным насосом, устанавливается в дренажной яме выше нормального максимального уровня воды. В нормальных условиях основной электрический дренажный насос будет справляться со всеми задачами по откачке воды. Когда уровень воды по какой-либо причине поднимается выше нормы, резервный поплавок в яме поднимается и активирует резервный насос. Эжекторный насос также можно подключить к садовому шлангу для подачи воды под высоким давлением, а другой шланг используется для отвода воды. Хотя такие эжекторные насосы расходуют воду и относительно неэффективны, они обладают преимуществом отсутствия движущихся частей и обеспечивают максимальную надежность. Если резервная дренажная система используется редко, выход из строя компонента может остаться незамеченным, и система может выйти из строя в нужный момент. Некоторые блоки управления аккумуляторами периодически тестируют систему и предупреждают о неисправных электрических компонентах. Простой водонепроницаемый датчик, работающий от аккумулятора, можно повесить на небольшом расстоянии ниже верхнего края дренажной ямы, чтобы он подавал сигнал тревоги при слишком высоком уровне воды. Сигнал тревоги может звучать только локально или, опционально, может инициировать удаленное уведомление через телефонную или сотовую связь.

Содержание

Необходимо поддерживать в исправном состоянии водосборные емкости и дренажные насосы. Типичные рекомендации предусматривают ежегодный осмотр и тестирование оборудования. Насосы, работающие часто из-за высокого уровня грунтовых вод, дренажа или погодных условий, следует проверять чаще. Дренажные насосы, будучи механическими устройствами, со временем неизбежно выйдут из строя, что может привести к затоплению подвала и дорогостоящему ремонту. Резервирование системы (наличие нескольких/вспомогательных насосов) поможет избежать проблем при техническом обслуживании и ремонте основной системы. При осмотре и очистке насоса необходимо удалять грязь, гравий, песок и другой рыхлый мусор для повышения эффективности и увеличения срока службы насоса. Эти препятствия могут снизить способность насоса откачивать воду из емкости и привести к ее переполнению. Обратный клапан также может заклинить из-за мусора. Периодический осмотр выходного отверстия напорной трубы (при наличии) гарантирует отсутствие в ней засоров или сужений. Частично заблокированная напорная труба может заставить насос работать с большей нагрузкой и повысить риск перегрева и поломки. Поплавковые выключатели используются для автоматического включения насоса при достижении воды заданного уровня. Поплавковые выключатели должны быть свободны от каких-либо препятствий в емкости. Для предотвращения случайного касания поплавкового выключателя корпуса насоса и его непрерывной работы можно использовать защитный кожух. Если насос работает длительное время (особенно при отсутствии охлаждающей воды для погружных насосов), он может перегреться или выйти из строя. Поскольку механические поплавковые выключатели подвержены износу, их следует периодически проверять, вручную приводя в действие, чтобы убедиться в их свободной работе и правильном открытии/закрытии контактов. Насосы на пьедестале, находящиеся в стоячей воде, следует периодически запускать вручную, даже если уровень воды в емкости недостаточен для срабатывания поплавкового выключателя. Это связано с тем, что такие насосы не способны полностью откачивать воду из емкости, и нижний подшипник или втулка вала рабочего колеса насоса обычно остаются погруженными, что делает их подверженными коррозии и последующему заклиниванию вала в подшипнике. В качестве альтернативы, насос на пьедестале, который будет простаивать в течение длительного времени, следует извлечь из емкости и хранить в сухом месте, либо откачать воду из емкости, чтобы уровень оставшейся воды был значительно ниже нижнего подшипника вала. Наконец, если установлена независимая система обнаружения протечек и сигнализации, ее следует регулярно тестировать.

Sump basins and sump pumps must be maintained. Typical recommendations suggest examining and testing equipment every year. Pumps running frequently due to higher water table, water drainage, or weather conditions should be examined more frequently. Sump pumps, being mechanical devices, will fail eventually, which could lead to a flooded basement and costly repairs. Redundancy in the system (multiple/secondary pumps) can help to avoid problems when maintenance and repairs are needed on the primary system. When examining a sump pump and cleaning it, dirt, gravel, sand, and other loose debris should be removed to increase efficiency and extend the life of the pump. These obstructions can decrease the pump's ability to drain the sump, and can allow the sump to overflow. The check valve can also jam from the debris. Periodic examination of the discharge line opening, when applicable, ensures there are no obstructions or restrictions in the line. A partially obstructed discharge line can force a sump pump to work harder and increase its chance of overheating and failure. Float switches are used to automatically turn the sump pump on when water rises to a preset level. Float switches must be kept clear of any obstructions within the sump. A float guard can be used to prevent the float switch from accidentally resting on the pump housing, and remaining on. If a sump pump remains operating for a long time (especially in the absence of cooling water for submersibles) it may overheat or burn out. Because mechanical float switches can wear out, they should be periodically tested by actuating them manually to assure that they continue to move freely and that the switch contacts are opening and closing properly. If left in standing water, pedestal pumps should be manually run from time to time, even if the water in the sump is not high enough to trip the float switch. This is because these pumps are incapable of removing all the water in a sump, and the lower bearing or bushing for the pump impeller shaft tends to remain submerged, making it prone to corrosion and eventually freezing the drive shaft in the bearing. In the alternative, a pedestal pump that is expected to remain idle for an extended time should be removed from the sump and stored out of water, or the sump should be mopped out to bring the level of the remaining water well below the lower shaft bearing. Lastly, if an independent water detector and alarm system is installed, it should be tested regularly.