Vírové oběžné kolo a jednokanálové oběžné kolo jsou dva různé typy oběžných kol používaných v čerpadlech, každý s odlišnými vlastnostmi a vhodnými aplikacemi.

Vírové oběžné kolo

Princip:

• Vírové oběžné kolo je navrženo tak, aby vytvářelo vírový efekt. Tekutina vstupuje do čerpadla a je uvedena do vířivého pohybu oběžným kolem, což umožňuje efektivní přenos energie z oběžného kola na čerpanou kapalinu.
• Vírové kolo najdete například v čerpadlech HIPPO nebo EASY FLOW a řadě dalších běžných kalových čerpadlech

Výhody:

1. Zpracování pevného materiálu: Vírové oběžné kolo je schopno zpracovat tekutiny s vyšším obsahem pevných částic nebo vláknitých materiálů, aniž by došlo k ucpání.
2. Nízké opotřebení: Díky menšímu kontaktu mezi oběžným kolem a čerpanou kapalinou dochází k menšímu opotřebení, což prodlužuje životnost čerpadla.
3. Samonasávací schopnost: Vírové čerpadlo často má schopnost nasávat tekutinu bez nutnosti předchozího naplnění čerpadla (tzv. samonasávací schopnost).

Nevýhody:

1. Nižší účinnost: Obecně nižší hydraulická účinnost ve srovnání s jinými typy oběžných kol, což může znamenat vyšší energetické náklady.
2. Nižší výtlačná výška: Typicky jsou tato čerpadla vhodná pro aplikace s nižšími požadavky na výtlačnou výšku.

Jednokanálové oběžné kolo

Princip:

• Jednokanálové oběžné kolo má jeden velký průtokový kanál, kterým prochází čerpaná kapalina. Tento kanál je navržen tak, aby minimalizoval možnost ucpání a umožnil hladký průtok kapaliny.
• Jednokanálové kolo najdete například v čerpadlech DRENO AT

Výhody:

1. Účinnost: Vyšší hydraulická účinnost než vírové oběžné kolo, což může znamenat nižší provozní náklady.
2. Lepší výtlačná výška: Vhodné pro aplikace vyžadující vyšší výtlačnou výšku.
3. Spolehlivost: Méně citlivé na kavitaci, což zvyšuje spolehlivost a snižuje riziko poškození čerpadla.

Nevýhody:

1. Náchylnost k ucpání: I když je jednokanálové oběžné kolo navrženo tak, aby minimalizovalo ucpání, stále může být náchylnější k ucpání v případě, že je čerpána kapalina s vysokým obsahem pevných částic nebo vláknitých materiálů.
2. Opotřebení: Větší kontakt mezi čerpanou kapalinou a oběžným kolem může vést k rychlejšímu opotřebení, zejména pokud jsou v kapalině abrazivní částice.

Shrnutí

• Vírové oběžné kolo je vhodné pro aplikace s čerpáním kapalin obsahujících pevné částice nebo vlákna, s nižšími požadavky na výtlačnou výšku a vyšší odolností proti opotřebení.
• Jednokanálové oběžné kolo je efektivnější z hlediska energetických nákladů a je vhodné pro aplikace vyžadující vyšší výtlačnou výšku a nižší obsah pevných částic v čerpané kapalině.

Volba mezi těmito dvěma typy oběžných kol závisí na konkrétních požadavcích a podmínkách dané aplikace.

Vodní ráz je výsledkem náhlé změny v rychlosti proudění vody. Dochází k němu obvykle při rychlém spuštění či zastavení proudění vody v soustavě nebo pokud je nutno provést rychlou změnu směru proudění kapaliny. Takto vzniklá tlaková vlna (akustická vlna) může být až pětinásobně vyšší než tlak v dané soustavě.

Jakmile se čerpadlo zastaví, způsobí atmosférický tlak okamžité zastavení průtoku vody ve stoupacím potrubí. V horizontálním výtlačném potrubí však způsobí ztráta třením v potrubí postupné zastavení průtoku. Tím se ve stoupacím potrubí vytváří vakuum, v němž se odděluje vodní sloupec a tvoří se pára. Toto vakuum pak vtahuje vodu zpět do studny, čímž vzniká vodní ráz.

Pokud nebudou provedena patřičná opatření na ochranu proti vodnímu rázu, může to mít za následek následující poruchové, popř. havarijní stavy:

• prasklé potrubí
• netěsné trubní spoje
• vibrace a hlučnost v potrubí
• poškozené armatury
• prasklé nádrže a ohřívače vody

Jak předejít vodním rázům:

• Membránovou tlakovou nádobu instalujte v místě napojení stoupacího potrubí a horizontálního výtlačného potrubí. Jakmile čerpadlo vypne, začne z této membránové tlakové nádoby vytékat voda, která zamezí vzniku vakua.
• Vodnímu rázu můžete rovněž předejít použitím řídící jednotky s frekvenčním měničem, čímž docílíte měkkého zapínání a vypínání čerpadla.

V oboru čerpadel se používá jednotka tlaku daná tíhovým působením sloupce kapaliny dané hustoty (vody) vyjádřená výškou sloupce H v metrech.

Při dopravě kapaliny požadovaného jednotkového množství - průtoku Q, musí čerpadlo vyvodit tlak - výšku, kterou rozdělujeme do několika složek:

• Geodetická: Čerpadlo dopravuje kapalinu z jedné geodetické úrovně do druhé - překonává výškový rozdíl
• Tlaková: Čerpadlo dodává kapalinu pod určitým tlakem
• Rychlostní: Pro dopravu kapaliny daného množství stanoveným průřezem potrubí musí čerpadlo kapalinu urychlit
• Ztrátová: Při přepravě kapaliny potřebnou rychlostí proudění musí překonat tření kapaliny o stěny potrubí, dodat energii ztracenou vířením, překonat ztráty v armaturách, dodat energii případnému měřidlu (průtokoměru), apod.

Všechny tyto výšky vyjadřujeme v metrech a celková výška H, kterou musí čerpadlo při požadovaném průtoku Q vyvodit, je dána jejich součtem.