Pumpestasjoner er strukturer designet for å heve en væske fra et innledende energinivå til et høyere energinivå. Bruken deres er veldig utbredt innen forskjellige ingeniørområder, og de brukes derfor i:
Pumpestasjoner består vanligvis av følgende deler:
Vannpumpestasjoner skiller seg fra avløpspumpestasjoner ved at de ikke trenger å dimensjoneres for å ta høyde for høye toppstrømmer. Vannpumpestasjoner kan falle inn i en av følgende fem generelle kategorier: [ 1 ]
Vannpumpestasjoner bygges i områder der etterspørselen eller forventet etterspørsel er rimelig definert og avhenger av en kombinasjon av kundebehov og brannstrømkrav. Gjennomsnittlig årlig vannbruk per innbygger, topptimer og daglig maksimum kan variere mye på grunn av faktorer som klima, inntektsnivå, befolkning og andelen bolig-, kommersielle og industrielle brukere. [ 1 ]
Pumpestasjoner i kloakkoppsamlingssystemer er typisk utformet for å håndtere rå kloakk som mates fra underjordiske gravitasjonsmatede rør (rør som er skrånende slik at en væske kan strømme i én retning under tyngdekraften). Avløpsvannet introduseres og lagres i en brønn, vanligvis kjent som en våt brønn. Brønnen er utstyrt med elektrisk instrumentering for å oppdage nivået av avløpsvann som er tilstede. Når nivået av kloakken stiger til et forhåndsbestemt punkt, vil en pumpe startes for å løfte kloakken oppover gjennom et trykksatt rørsystem kalt et kloakkrør hvis kloakken transporteres over en avstand. Pumpestasjonen kan kalles en pumpestasjon hvis pumpen bare munner ut i en nærliggende gravitasjonskloakk. [3]Herfra begynner syklusen igjen til avløpsvannet når målet, vanligvis et renseanlegg. Med denne metoden brukes pumpestasjoner for å flytte avfall til høyere høyder. Ved høye strømmer av avløpsvann inn i brønnen (for eksempel i perioder med toppstrøm og vått vær) vil tilleggspumper benyttes. Hvis dette er utilstrekkelig, eller ved svikt i pumpestasjonen, kan det oppstå en blokkering i kloakksystemet som fører til overløp av sanitærkloakken, det vil si utslipp av råkloakk til miljøet.
Kloakkpumpestasjoner er typisk utformet slik at én pumpe eller et sett med pumper vil håndtere normale toppstrømforhold. Redundans er innebygd i systemet, slik at i tilfelle en pumpe er ute av drift, vil de(n) gjenværende pumpen(e) håndtere den planlagte strømmen. Lagringsvolumet for våt brønn mellom "pumpe på" og "pumpe av"-innstillinger er utformet for å minimere pumpestarter og -stopp, men er ikke lenge nok til å la avløpsvann komme inn i den våte brønnen. våt brønn blir septisk.
Kloakkpumper er nesten alltid endesugende sentrifugalpumper med åpne løpehjul og er spesialdesignet med et stort åpent hull for å hindre tilstopping med rusk eller vikling av fibrøst rusk på løpehjulet. En fire- eller sekspolet AC-induksjonsmotor driver normalt pumpen. I stedet for å gi store åpne passasjer, masererer noen pumper, typisk mindre kloakkpumper, også de faste stoffene i kloakken ved å bryte dem ned i mindre deler som lettere kan passere gjennom pumpehjulet.
Det indre av en kloakkpumpestasjon er et veldig farlig sted. Giftige gasser, som metan og hydrogensulfid, kan samle seg i den våte brønnen; en dårlig utstyrt person som går inn i gropen, påvirkes veldig raskt av røyken. Enhver våt brønninngang krever riktig metode for å komme inn i trange rom for et farlig miljø. For å minimere behovet for inntreden er installasjonen normalt utformet slik at pumper og annet utstyr kan fjernes fra utsiden av den våte brønnen.
Tradisjonelle kloakkpumpestasjoner har både en våt brønn og en "tørr brønn". Ofte er disse den samme strukturen atskilt med en intern partisjon. I denne konfigurasjonen er pumpene installert under bakkenivå ved bunnen av tørrbrønnen slik at innløpene deres er under vannnivået ved oppstart av pumpen, primer pumpen og maksimerer også tilgjengelig NPSH. Selv om nominelt isolert fra avløpsvann i den våte brønnen , tørre brønner er underjordiske, trange rom og krever riktige forholdsregler for å komme inn. I tillegg kan enhver feil eller lekkasje av pumpene eller rørene tømme avløpsvann direkte inn i tørrbrønnen med fullstendig oversvømmelse, ikke en uvanlig forekomst. Som et resultat er elektriske motorer typisk montert over overløpet, toppnivået til det våte brønnvannet, vanligvis over bakkenivå, og driver kloakkpumpene via en forlenget vertikal aksel. For å beskytte motorer over bakken mot vær og vind, bygges det vanligvis små pumpehus, som også inkluderer det elektriske koblingsutstyret og kontrollelektronikken. Dette er de synlige delene av en tradisjonell kloakkpumpestasjon, selv om de vanligvis er mindre enn underjordiske våte og tørre brønner.
De fleste moderne pumpestasjoner krever ikke tørrbrønn eller pumpehus og består vanligvis kun av en våt brønn. I denne konfigurasjonen er nedsenkbare kloakkpumper med en tett koblet elektrisk motor montert i selve den våte brønnen, nedsenket i kloakken. Nedsenkbare pumper er montert på to vertikale styreskinner og forseglet i en permanent fast "andefot", som danner både en støtte og en vertikal albue for utløpsrøret. For vedlikehold eller utskifting løftes nedsenkbare pumper med kjetting fra andefoten og opp de to styreskinnene til vedlikeholdsnivået (vanligvis bakken). Å installere pumpene på nytt reverserer ganske enkelt denne prosessen med at pumpen monteres på nytt på styreskinnene og senkes ned på andefoten der vekten av pumpen forsegler den igjen. Siden motorene er forseglet og været ikke er en bekymring.
På grunn av sterkt reduserte helse- og sikkerhetshensyn, og mindre fotavtrykk og synlighet, har nedsenkbare kloakkpumpestasjoner nesten fullstendig erstattet tradisjonelle kloakkpumpestasjoner. Også en ettermontering av en tradisjonell pumpestasjon innebærer vanligvis å konvertere den til en moderne pumpestasjon ved å installere nedsenkbare pumper i den våte brønnen, rive pumpehuset og fjerne den tørre brønnen, enten ved å strippe den eller slå ned den interne skilleveggen og slå den sammen med brønnen våt.