Pompy PJM - jednostopniowe pompy monoblokowe: zastosowanie, budowa i dobór uszczelnienia

Czym są pompy PJM?

Pompy PJM to typoszereg jednostopniowych, monoblokowych pomp wirowych produkowanych przez Leszczyńską Fabrykę Pomp (LFP). Przeznaczone są do przetłaczania wody czystej i lekko zanieczyszczonej o odczynie pH 5-8 i temperaturze do 120°C, a także innych cieczy nieagresywnych w stosunku do materiałów, z których wykonana jest pompa. Pracują w instalacjach grzewczych, przemysłowych, klimatyzacyjnych, przeciwpożarowych oraz w zestawach hydroforowych i systemach nawadniania.

Konstrukcja monoblokowa oznacza, że wirnik pompy osadzony jest bezpośrednio na wydłużonym wale silnika elektrycznego. Pompa i silnik tworzą jeden zwarty zespół, dzięki czemu nie ma ryzyka rozosiowania pompy i silnika, montaż jest prostszy, a całość zajmuje mniej miejsca niż klasyczny agregat na ramie. Króciec ssawny leży w osi silnika, a króciec tłoczny skierowany jest pionowo do góry, co ułatwia wpięcie pompy w rurociąg.

W tym artykule opisujemy, gdzie sprawdzają się pompy PJM, jak są zbudowane, jak odczytać ich oznaczenie oraz - co najważniejsze przy doborze - jakie uszczelnienia wału są dostępne i do jakich cieczy należy je stosować.

Dane techniczne pomp PJM w skrócie

Charakterystyki katalogowe podawane są dla wody o temperaturze 20°C i lepkości 1 mm²/s. Dla cieczy o większej gęstości lub lepkości konieczny jest dobór silnika o odpowiednio większej mocy.

Zastosowanie pomp PJM

Pompy PJM to uniwersalne pompy "do wszystkiego", które znajdziesz zarówno w węzłach cieplnych, jak i na liniach technologicznych czy w gospodarstwach rolnych. Producent wymienia następujące typowe zastosowania:

Zaopatrzenie w wodę - podwyższanie ciśnienia w sieci wodociągowej, w budynkach mieszkalnych, hotelach i obiektach użyteczności publicznej, instalacje basenowe.

Zwiększanie ciśnienia - w technologicznych systemach wodnych, systemach mycia i czyszczenia, myjniach pojazdów oraz w instalacjach przeciwpożarowych hydrantowych.

Ogrzewnictwo i chłodnictwo - instalacje centralnego ogrzewania, ciepłownie, systemy chłodzenia i klimatyzacji, zasilanie kotłów i układy skroplin (kondensatu).

Przemysł - obieg chłodziw i cieczy chłodzących w obrabiarkach, przetłaczanie olejów, alkoholi, glikoli i emulsji - przy odpowiednio dobranym uszczelnieniu.

Rolnictwo i nawadnianie - nawadnianie pól, deszczownie, nawadnianie kroplowe i instalacje zraszające.

Uwaga: pompowana ciecz nie może być wybuchowa ani łatwopalna (np. benzyna, olej napędowy), nie może zawierać cząstek stałych i długowłóknistych i nie może reagować chemicznie z materiałami pompy. Pompa nie może pracować ze ssaniem bez zalania - na końcu przewodu ssącego należy zamontować kosz ssący z zaworem zwrotnym.

Budowa pompy PJM

Pompa PJM to jednostopniowa pompa wirowa w wykonaniu monoblokowym. Silnik asynchroniczny trójfazowy z wirnikiem klatkowym połączony jest z korpusem pompy za pomocą żeliwnego łącznika. Na wydłużonej końcówce wału silnika, poprzez wpust pryzmatyczny, osadzony jest wirnik pompy zabezpieczony podkładką i nakrętką. Szczelność na wale zapewnia dławnica zamontowana w pokrywie, a przed przedostawaniem się cieczy do silnika chroni dodatkowo gumowy odrzutnik. Szczelinę pomiędzy wirnikiem a korpusem ogranicza wymienny pierścień labiryntu.

Główne elementy i materiały wykonania

W oznaczeniu pompy występuje także wykonanie brązowe (litera C na początku kodu) - przeznaczone do cieczy, dla których standardowe żeliwo nie jest wystarczające.

Zalety konstrukcji

- Duża niezawodność - prosta, sprawdzona konstrukcja jednostopniowa z niewielką liczbą części podlegających zużyciu.

- Brak problemu z osiowaniem - wirnik na wale silnika wyklucza przestawienie osi pompa-silnik, typowe dla agregatów ze sprzęgłem.

- Łatwa instalacja i obsługa - zwarta budowa, ssanie w osi, tłoczenie pionowo do góry.

- Współpraca z falownikiem - pompy mogą pracować z przetwornicą częstotliwości, co pozwala dopasować wydajność do zmiennego zapotrzebowania i obniżyć zużycie energii.

- Trwałość - kataforetyczne zabezpieczenie antykorozyjne; przy pompowaniu czystej wody żywotność wynosi do 100 tys. godzin (1400 obr/min, maks. 20 lat) lub 50 tys. godzin (2900 obr/min, maks. 15 lat).

- Dobra relacja ceny do jakości oraz szybki serwis gwarancyjny i pogwarancyjny producenta.

Jak odczytać oznaczenie pompy PJM?

Pełne oznaczenie pompy PJM znajdziesz na tabliczce znamionowej i w dokumentacji. Kod czytamy od lewej do prawej - każdy segment opisuje inny parametr pompy:

Wykonanie - brak litery - pompa żeliwna (standard), C - wykonanie brązowe.

Średnica króćca tłocznego - od 32 do 150 mm (32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150).

PJM - oznaczenie typoszeregu - pompa jednostopniowa monoblokowa.

Średnica wirnika - od 90 do 315 mm. W katalogu podaje się zakres, np. 50PJM130-160 oznacza wielkość pompy z wirnikiem toczonym w przedziale 130-160 mm, dobieranym do punktu pracy.

Typ i wielkość dławnicy - DMc - dławnica mechaniczna, DS - dławnica sznurowa; cyfra 0-6 to wielkość dławnicy, a litera za nią (A, B, C) - wykonanie materiałowe uszczelnienia.

Moc silnika - od 0,12 do 110 kW.

Obroty - 1400 min^-1 (silnik 4-biegunowy) lub 2900 min^-1 (silnik 2-biegunowy).

Przykład

40 PJM 120 DMc0 0,18 kW 1400 min^-1

Oznacza to pompę PJM w wykonaniu żeliwnym, z króćcem tłocznym DN40, wirnikiem o średnicy 120 mm, standardową dławnicą mechaniczną wielkości 0 (EPDM, grafit/węglik krzemu), napędzaną silnikiem 0,18 kW o prędkości 1400 obr/min.

Uszczelnienia wału w pompach PJM - który wariant wybrać?

Uszczelnienie wału (dławnica) to element, który w największym stopniu decyduje o tym, jaką ciecz można bezpiecznie pompować i jak długo pompa będzie pracować bez wycieku. W pompach PJM stosuje się dwa rodzaje dławnic: mechaniczną DMc (wykonanie standardowe) oraz sznurową DS. Dławnica mechaniczna występuje w czterech wykonaniach materiałowych, różniących się rodzajem elastomeru i materiałem pary ciernej.

Porównanie wykonań dławnicy mechanicznej DMc

C - grafit impregnowany żywicą, SiC - spiek węglika krzemu, EPDM - kauczuk etylenowo-propylenowy, FKM (VITON) - kauczuk fluorowy. Mieszek gumowy, pierścień obrotowy, kosz ochronny i sprężyna stanowią jeden niedemontowalny element - przy zużyciu wymienia się całe uszczelnienie.

Zasada wyboru jest prosta: elastomer decyduje o odporności na oleje i chemię (EPDM - woda i glikol, VITON - oleje, tłuszcze, ropopochodne, chlor), a para cierna o odporności na zanieczyszczenia (grafit/SiC - media czyste, SiC/SiC - media z piaskiem i zawiesiną).

Dławnica sznurowa DS i DSA

Alternatywą dla uszczelnienia mechanicznego jest dławnica sznurowa (na specjalne zamówienie). Szczelność zapewnia tu szczeliwo dociskane dławikiem do tulejki ochronnej wału. Dławnica sznurowa jest mniej wrażliwa na drobne zanieczyszczenia wody i łatwa w regulacji, ale - w odróżnieniu od bezobsługowej dławnicy mechanicznej - wymaga okresowego dociągania.

Prawidłowy przeciek przez dławnicę sznurową wynosi 2-10 kropli na minutę - jest to niezbędne do smarowania i chłodzenia szczeliwa. Przy większym wycieku należy dokręcić nakrętki dociskające dławik. Przeciek przez dławnicę mechaniczną nie powinien przekraczać 2 kropli na minutę; większy oznacza konieczność wymiany uszczelnienia.

Dobór uszczelnienia do pompowanej cieczy - tabela producenta

Poniższe zestawienie pochodzi z katalogu producenta i pokazuje, jakie wykonanie dławnicy jest zalecane dla typowych cieczy. Dla cieczy spoza listy wykonanie materiałowe i rodzaj uszczelnienia należy uzgodnić z producentem lub sprzedawcą.

* Dławnica z elastomerem VITON (DMcA, DMcB) ma katalogowy zakres pracy do +100°C - przy pompowaniu olejów w wyższej temperaturze wykonanie należy każdorazowo potwierdzić z producentem.

Montaż i eksploatacja - najważniejsze zasady

Pompy PJM montuje się wyłącznie z wałem w pozycji poziomej. Sposób posadowienia zależy od mocy silnika i obrotów:

- Montaż zaczynaj od pompy - rurociągi muszą być podparte i nie mogą obciążać króćców. Nadmierne dociąganie kołnierzy jest bardzo szkodliwe dla pompy.

- Armatura - przed i za pompą zamontuj zasuwy lub zawory odcinające, a za króćcem tłocznym zawór zwrotny. Przy pracy ze ssaniem na końcu przewodu ssącego wymagany jest kosz ssący ze szczelnym zaworem zwrotnym.

- Nigdy na sucho - przed uruchomieniem pompę i przewód ssący należy zalać cieczą i odpowietrzyć przez korek zalewowy. Praca na sucho może nieodwracalnie uszkodzić dławnicę.

- Kierunek obrotów - patrząc od strony wentylatora silnika, wał powinien obracać się w prawo. Kierunek sprawdza się dopiero po zalaniu pompy.

- Minimalna wydajność - pompa nie powinna pracować z przepływem niższym niż ok. 10-15% wydajności nominalnej, bo prowadzi to do przegrzewania korpusu.

- Zabezpieczenia elektryczne - silnik wymaga pełnego zewnętrznego zabezpieczenia: wyłącznika silnikowego, zalecanego wyłącznika różnicowo-prądowego i zabezpieczenia przed zanikiem fazy.

- Ochrona przed mrozem - przy dłuższym postoju w ujemnych temperaturach pompę należy opróżnić przez korek spustowy w dolnej części korpusu.

Dopuszczalna liczba włączeń na godzinę

Dobór pompy PJM - o czym pamiętać?

Przy wyborze konkretnej wielkości pompy PJM należy uwzględnić:

- Punkt pracy - wymaganą wydajność i wysokość podnoszenia (ciśnienie).

- Warunki ssania - przy pracy ze zbiornika: wysokość ssania lub napływu, temperaturę cieczy i NPSH pompy; przy pracy z sieci: minimalne i maksymalne ciśnienie napływu.

- Sposób sterowania - stały punkt pracy lub regulacja zmiennoprzepływowa (falownik).

- Właściwości cieczy - skład chemiczny, gęstość, lepkość, temperaturę oraz ilość i rodzaj zanieczyszczeń. Od nich zależy wybór dławnicy i ewentualnie wykonania brązowego.

- Ciśnienie w instalacji - wytrzymałość korpusu PN6 (0,6 MPa) lub PN16 (1,6 MPa).

- Warunki otoczenia - przy temperaturze otoczenia powyżej 40°C lub pracy powyżej 1000 m n.p.m. trzeba dobrać silnik o większej mocy.

Dostępne wielkości pomp PJM

Większość wielkości pomp PJM osiąga wskaźnik efektywności energetycznej MEI ≥ 0,70, czyli wartość wzorcową dla najbardziej sprawnych pomp do wody. Po uzgodnieniu z producentem możliwe są wykonania o innych parametrach (średnica wirnika, moc silnika).

Części zamienne i serwis

Pompy PJM nie wymagają szczególnej obsługi, ale warto kontrolować elementy podlegające zużyciu:

Części zamienne do pomp PJM dobieramy na indywidualne zapytanie. Aby dobór był szybki i trafny, podaj nazwę części, pełne oznaczenie pompy, rodzaj i wielkość dławnicy, moc silnika oraz obroty, np.: Wirnik do pompy PJM 50/150 DMc2 2,2 kW 2900 min^-1 lub Pierścień labiryntu do pompy PJM 80/315 DS4 1400 min^-1.

FAQ - najczęściej zadawane pytania