Pompy WR i WRe - pionowe pompy wielostopniowe (odpowiedniki Grundfos CR i CRE): parametry i różnice
Czym są pompy WR i WRe?
Pompy WR to typoszereg odśrodkowych, pionowych pomp wielostopniowych z króćcami w układzie in-line, produkowanych przez Leszczyńską Fabrykę Pomp (LFP). Pompy WRe to ta sama pompa, ale z silnikiem ze zintegrowaną przetwornicą częstotliwości (falownikiem) - a w wersji WRe P dodatkowo z fabrycznie zamontowanym przetwornikiem ciśnienia. Służą do pompowania cieczy czystych, nieagresywnych chemicznie (pH 6-8), w instalacjach wodociągowych, ciśnieniowych, przemysłowych, klimatyzacyjnych, przeciwpożarowych i kotłowych.
WR i WRe - odpowiedniki pomp Grundfos CR i CRE
Pompy WR to polskie odpowiedniki popularnych pomp Grundfos CR, a pompy WRe - odpowiedniki pomp Grundfos CRE (wersji elektronicznych z wbudowanym falownikiem). Zgadza się zasada budowy (pionowa pompa wielostopniowa z króćcami in-line, wirniki ze stali chromoniklowej, dławnica kasetowa, sprzęgło łubkowe) oraz system wielkości: liczba za ukośnikiem to wydajność nominalna w m³/h, tak jak w CR - np. WR.../10 odpowiada wielkości CR 10, a WRe.../32 wielkości CRE 32.
W praktyce: pompa WR jest naturalnym wyborem przy wymianie lub zastępowaniu pompy CR w istniejącej instalacji. Przed zamianą warto porównać wymiary zabudowy (rozstaw króćców, typ kołnierzy, wysokość), moc silnika i punkt pracy - chętnie zrobimy to za Ciebie na podstawie tabliczki znamionowej starej pompy.
W tym artykule zestawiamy parametry pomp WR i WRe, wyjaśniamy, jak odczytać ich oznaczenie, czym różni się pompa standardowa od elektronicznej, jakie wielkości są dostępne oraz na co uważać przy montażu i eksploatacji.
Dane techniczne pomp WR i WRe w skrócie
| Parametr | WR (standardowa) | WRe P (elektroniczna) |
|---|---|---|
| Odpowiednik | Grundfos CR | Grundfos CRE |
| Wydajność | do 330 m³/h | do 240 m³/h |
| Wysokość podnoszenia | do 350 m | do 240 m |
| Maksymalne ciśnienie robocze | 4,0 MPa (40 bar) | 2,5 MPa (25 bar) |
| Średnica przyłączy | DN 25 - 200 | DN 25 - 150 |
| Moc silnika | 0,37 - 200 kW | 0,37 - 22 kW |
| Prędkość obrotowa | stała, ok. 2900 obr/min (silnik 2-biegunowy) | regulowana płynnie, charakterystyki do 3500 obr/min |
| Temperatura pompowanej cieczy | od -30°C do +120°C | od -30°C do +120°C |
| Temperatura otoczenia | do +60°C (zależnie od silnika) | do +50°C (15-22 kW: do +40°C) |
| Zasilanie | trójfazowe 3~220-240/380-415 V, 3~380-415 V, większe moce 3~380-415/660-725 V | jednofazowe 1~200-240 V (najmniejsze moce) lub trójfazowe 3~380-500 V, 50/60 Hz |
| Klasa sprawności silnika | IE3 (od 0,75 kW) | IE5 (0,37-11 kW), IE3 (15-22 kW) |
| Stopień ochrony / klasa izolacji | IP 55 / F | IP 55 / F (montaż poziomy: IP 54) |
| Zabezpieczenie silnika | wymagany zewnętrzny wyłącznik ochronny, termistor PTC od 3 kW | wbudowane zabezpieczenie termiczne przed przeciążeniem i zablokowaniem |
| Uszczelnienie wału | dławnica kasetowa HQQE / HQQV (opcjonalnie HQBE / HQBV) | dławnica kasetowa HQQE / HQQV |
Dla cieczy o większej gęstości lub lepkości niż woda spada wysokość podnoszenia, a rośnie pobór mocy - wtedy dobór silnika trzeba skonsultować z producentem. Krzywe charakterystyk poszczególnych wielkości producent udostępnia w dokumentacji technicznej pompy.
Zastosowanie pomp WR i WRe
Pompy wielostopniowe pionowe wybiera się wszędzie tam, gdzie przy umiarkowanym przepływie potrzebne jest wysokie ciśnienie, a pompa ma zajmować mało miejsca na posadzce. Typowe zastosowania:
Wodociągi i podnoszenie ciśnienia - hydrofornie, zestawy hydroforowe, podnoszenie ciśnienia w budynkach wielokondygnacyjnych i na osiedlach.
Przemysł - instalacje technologiczne, myjnie wysokociśnieniowe, układy uzdatniania wody, zasilanie maszyn.
Kotłownie - zasilanie kotłów wodą (temperatura cieczy do 120°C).
Chłodnictwo i klimatyzacja - obiegi wody lodowej i chłodniczej, także mieszanin wody z glikolem.
Ochrona przeciwpożarowa - instalacje hydrantowe i tryskaczowe.
Rolnictwo i ogrodnictwo - nawadnianie, zraszanie, systemy myjące.
Wersja WRe P sprawdza się szczególnie tam, gdzie rozbiór wody jest zmienny, a w instalacji trzeba utrzymać stałe ciśnienie - np. w budynkach mieszkalnych, hotelach, zakładach z wieloma punktami poboru.
Uwaga: pompy WR i WRe przeznaczone są do cieczy czystych - bez cząstek stałych i włóknistych. Pompa nigdy nie może pracować "na sucho" - przed uruchomieniem musi być zalana i odpowietrzona.
Budowa pompy WR / WRe
Część hydrauliczna pomp WR i WRe jest taka sama. Stopa pompy ma króciec ssawny i tłoczny w jednej osi (in-line) oraz otwory do przykręcenia pompy do podłoża. Na wale pompy osadzone są wirniki, które razem z komorami pośrednimi (kierownicami) tworzą kolejne stopnie - im więcej stopni, tym wyższa wysokość podnoszenia. Zespół stopni zamyka zewnętrzny płaszcz, a stopę z głowicą spinają śruby ściągające. W głowicy osadzona jest dławnica mechaniczna i odpowietrznik, a silnik połączony jest z wałem pompy przez sprzęgło łubkowe.
Główne elementy pompy
| Element pompy | Funkcja |
|---|---|
| Silnik | WR - trójfazowy asynchroniczny, stałe obroty; WRe - silnik ze zintegrowaną przetwornicą częstotliwości |
| Łącznik (podstawa silnika) | łączy silnik z głowicą pompy |
| Sprzęgło łubkowe z osłoną | przenosi napęd z wału silnika na wał pompy, nie wymaga konserwacji |
| Głowica pompy | zamyka pompę od góry, mieści dławnicę i korek odpowietrzający |
| Dławnica mechaniczna (kasetowa) | uszczelnia wał w miejscu wyjścia z głowicy |
| Wirniki | zamknięte, laserowo zgrzewane ze stali chromoniklowej; każdy wirnik to jeden stopień pompy |
| Komory pośrednie | kierują ciecz z jednego wirnika do kolejnego |
| Wał pompy z łożyskami ślizgowymi | łożyskowany w łożysku pośrednim i dolnym, bezobsługowy |
| Płaszcz zewnętrzny i ściągi | obudowa stopni i śruby spinające głowicę ze stopą |
| Stopa pompy | podstawa z króćcem ssawnym i tłocznym w układzie in-line |
Zalety konstrukcji
- Wysokie ciśnienie w małej obudowie - kolejne stopnie sumują wysokość podnoszenia, a pompa zajmuje niewiele miejsca na posadzce.
- Montaż w linii rurociągu - króćce in-line i uniwersalny system przyłączy kołnierzowych (kołnierz owalny lub DIN) ułatwiają instalację.
- Wysoka sprawność - wskaźnik MEI ≥ 0,70 dla prawie wszystkich wielkości, silniki IE3, a w WRe nawet IE5.
- Łatwy serwis - dławnica kasetowa, bezobsługowe łożyska ślizgowe i sprzęgło niewymagające konserwacji.
- Odpowiednik sprawdzonej konstrukcji - ta sama koncepcja i system wielkości co Grundfos CR / CRE, co ułatwia zamianę i dobór.
- Praca z falownikiem - pompy WR mogą współpracować z zewnętrzną przetwornicą częstotliwości, a WRe mają ją wbudowaną w silnik.
Jak odczytać oznaczenie pompy WR i WRe?
Pełne oznaczenie znajdziesz na tabliczce znamionowej i w dokumentacji. Kod czytamy od lewej do prawej - każdy segment opisuje inny parametr pompy:
Pompa standardowa WR
| 150 | WR | 20 | -2 | /155 |
| średnica przyłączy [mm] | typoszereg | liczba wirników x10 | liczba zredukowanych wirników | wydajność nominalna [m³/h] |
Pompa elektroniczna WRe P
| 80 | WR | e | 10 | -1 | /45 | P |
| średnica przyłączy [mm] | typoszereg | sterowanie elektroniczne | liczba wirników x10 | liczba zredukowanych wirników | wydajność nominalna [m³/h] | przetwornik ciśnienia |
Średnica przyłączy - DN króćca ssawnego i tłocznego (oba mają tę samą średnicę), np. 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 150, 200 mm.
WR / WRe - typoszereg; litera e oznacza pompę sterowaną elektronicznie (silnik z wbudowaną przetwornicą).
Liczba wirników x10 - liczba stopni pomnożona przez 10, np. 40 = 4 wirniki, 120 = 12 wirników.
Liczba zredukowanych wirników - ile wirników ma zmniejszoną (stoczoną) średnicę, aby dopasować pompę do punktu pracy. Brak tej cyfry oznacza, że wszystkie wirniki są pełnowymiarowe.
Wydajność nominalna - w m³/h; określa wielkość hydrauliki (1, 3, 5, 10, 15, 20, 32, 45, 64, 95, 125, 155, 185, 215, 255) - tak jak w pompach Grundfos CR.
P - fabrycznie zamontowany przetwornik ciśnienia (tylko pompy WRe).
Przykłady
50WR40/15
Oznacza to standardową pompę wielostopniową WR z przyłączami DN50, z 4 pełnowymiarowymi wirnikami i wydajnością nominalną 15 m³/h - odpowiednik wielkości Grundfos CR 15-4.
80WRe10-1/45 P
Oznacza to pompę elektroniczną WRe z przyłączami DN80, z jednym wirnikiem o zredukowanej średnicy, wydajnością nominalną 45 m³/h i fabrycznym przetwornikiem ciśnienia - odpowiednik wielkości Grundfos CRE 45-1-1.
Uszczelnienie wału - dławnica kasetowa
W pompach WR i WRe stosuje się odciążone dławnice mechaniczne typu kasetowego z uszczelnieniem pierścieniem O-ring. Standardowo montowane są dławnice HQQE lub HQQV, a na specjalne zamówienie lub dla innych cieczy - także inne wykonania.
| Typ dławnicy | Para cierna | Elastomer | Zakres temperatur | Dostępność |
|---|---|---|---|---|
| HQQE | SiC / SiC | EPDM | -40 do 120°C | WR, WRe |
| HQQV | SiC / SiC | FKM (Viton) | -20 do 90°C | WR, WRe |
| HQBE | SiC / węgiel | EPDM | 0 do 120°C | WR |
| HQBV | SiC / węgiel | FKM (Viton) | 0 do 90°C | WR |
Faktyczny zakres pracy uszczelnienia zależy od ciśnienia, typu pompy, typu dławnicy i temperatury cieczy - wykresy producenta obowiązują dla czystej wody i mieszanin wody z glikolem. Wykonanie dławnicy dla innych cieczy warto uzgodnić ze sprzedawcą lub producentem.
WR czy WRe - którą wersję wybrać?
WR - pompa standardowa (odpowiednik Grundfos CR)
Silnik o stałych obrotach - pompa pracuje zawsze na jednej charakterystyce. Dobry wybór, gdy punkt pracy jest stały lub gdy pompa pracuje w zestawie z zewnętrznym sterownikiem i falownikiem. Szerszy zakres wielkości (do DN200, 330 m³/h), większe moce (do 200 kW) i wyższe ciśnienie robocze (do 40 bar). Niższa cena zakupu.
Zakres: moc 0,37 - 200 kW, przyłącza DN25 - DN200, wielkości /1 do /255.
WRe P - pompa elektroniczna (odpowiednik Grundfos CRE)
Silnik ze zintegrowaną przetwornicą częstotliwości i przetwornik ciśnienia w komplecie. Pompa sama zmienia obroty tak, aby utrzymać zadane ciśnienie niezależnie od rozbioru - bez dodatkowej szafy sterującej. Mniejsze zużycie energii przy zmiennym zapotrzebowaniu, łagodny rozruch, wbudowane zabezpieczenie silnika i wysoka klasa sprawności IE5.
Zakres: moc 0,37 - 22 kW, przyłącza DN25 - DN150, wielkości /1 do /155.
Najważniejsze różnice w praktyce
| Cecha | WR | WRe P |
|---|---|---|
| Regulacja wydajności | brak (zawór, zewnętrzny falownik) | płynna regulacja obrotów, regulator PI w pompie |
| Stałe ciśnienie w instalacji | wymaga sterownika i falownika | w standardzie (ustawienie fabryczne) |
| Zabezpieczenie silnika | zewnętrzny wyłącznik silnikowy | wbudowane |
| Komunikacja | - | wejścia analogowe i cyfrowe, przekaźnik sygnalizacyjny, RS-485 (GENIbus), pilot R100 |
| Częstość załączeń | do 200/h (silniki do 3 kW) | max 4/h przez zasilanie; częściej - przez wejście start/stop |
| Ciśnienie robocze | do 40 bar | do 25 bar |
| Koszt | niższy koszt zakupu | wyższy koszt zakupu, niższe koszty energii przy zmiennym rozbiorze |
Dostępne wielkości pomp WR i WRe P
| Wielkość | Odpowiednik Grundfos | Przyłącze | Wydajność nominalna | Liczba stopni WR | Liczba stopni WRe P |
|---|---|---|---|---|---|
| .../1 | CR 1 / CRE 1 | DN 25 | 1 m³/h | 2 - 36 | 2 - 27 |
| .../3 | CR 3 / CRE 3 | DN 25 | 3 m³/h | 2 - 36 | 2 - 25 |
| .../5 | CR 5 / CRE 5 | DN 32 | 5 m³/h | 2 - 36 | 2 - 24 |
| .../10 | CR 10 / CRE 10 | DN 40 | 10 m³/h | 1 - 22 | 1 - 17 |
| .../15 | CR 15 / CRE 15 | DN 50 | 15 m³/h | 1 - 17 | 1 - 12 |
| .../20 | CR 20 / CRE 20 | DN 50 | 20 m³/h | 1 - 17 | 1 - 10 |
| .../32 | CR 32 / CRE 32 | DN 65 | 32 m³/h | 1 - 14 | 1 - 7 |
| .../45 | CR 45 / CRE 45 | DN 80 | 45 m³/h | 1 - 13 | 1 - 4 |
| .../64 | CR 64 / CRE 64 | DN 100 | 64 m³/h | 1 - 8 | 1 - 3 |
| .../95 | CR 95 / CRE 95 | DN 100 | 95 m³/h | 1 - 8 | 1 - 2 |
| .../125 | CR 125 / CRE 125 | DN 150 | 125 m³/h | 1 - 10 | 1 |
| .../155 | CR 155 / CRE 155 | DN 150 | 155 m³/h | 1 - 8 | 1 |
| .../185 | CR 185 | DN 200 | 185 m³/h | 1 - 8 | - |
| .../215 | CR 215 | DN 200 | 215 m³/h | 1 - 7 | - |
| .../255 | CR 255 | DN 200 | 255 m³/h | 1 - 6 | - |
Zakresy liczby stopni podano na podstawie typów ujętych w katalogach producenta (część wielkości występuje także w wersjach z wirnikami zredukowanymi). Odpowiednik Grundfos wskazuje wielkość hydrauliki o tej samej wydajności nominalnej - dokładny dobór najlepiej przeprowadzić na podstawie krzywej charakterystyki, tak aby punkt pracy leżał w zalecanym (pogrubionym) zakresie pracy pompy.
Sterowanie pompy WRe P - tryby pracy
Pompa WRe P otrzymuje z przetwornika ciśnienia ciągłą informację o ciśnieniu w instalacji i na bieżąco dopasowuje obroty, aby skompensować różnicę między ciśnieniem aktualnym a zadanym. Wartość zadaną ustawia się przyciskami na panelu pompy, zewnętrznym sygnałem analogowym, pilotem R100 lub przez magistralę.
| Tryb | Działanie |
|---|---|
| Ciśnienie stałe (fabrycznie) | pompa utrzymuje zadane ciśnienie za pompą niezależnie od zmian przepływu |
| Charakterystyka stała | praca nieregulowana na wybranej krzywej, ustawianej w zakresie od minimalnej do maksymalnej |
| Maks. | praca z prędkością maksymalną - np. przy odpowietrzaniu instalacji |
| Min. | praca z prędkością minimalną - w okresach małego zapotrzebowania |
| Stop | pompa zatrzymana |
- Funkcja Stop przy małym przepływie - pompa sama wyłącza się, gdy rozbiór spada niemal do zera, i ponownie startuje przy spadku ciśnienia. Wymaga zbiornika membranowego w instalacji.
- Wejścia i wyjścia - zacisk start/stop, wejścia cyfrowe (np. łącznik przepływu, zabezpieczenie przed suchobiegiem), wejście wartości zadanej 0-10 V / 0-20 mA / 4-20 mA, wejście przetwornika, wyjście analogowe i przekaźnik sygnalizacji pracy lub awarii (w silnikach 11-22 kW dwa przekaźniki).
- Komunikacja - interfejs RS-485 z protokołem GENIbus do podłączenia systemu zarządzania budynkiem oraz bezprzewodowy pilot R100 do ustawień i odczytu parametrów (wartość rzeczywista, pobór mocy, historia alarmów).
- Regulator PI - nastawy fabryczne pasują do większości instalacji; w razie potrzeby wzmocnienie (Kp) i czas całkowania (Ti) można zmienić pilotem R100. Pompę można też sterować sygnałem z przetwornika różnicy ciśnień, temperatury lub przepływu.
Silniki pomp WR i WRe
| Pompa | Typ silnika | Moc [kW] | Klasa sprawności | Maks. temp. otoczenia | Maks. wysokość n.p.m. |
|---|---|---|---|---|---|
| WR | MG, 3-fazowy | 0,37 - 0,55 | - | 40°C | 1000 m |
| WR | MG, 3-fazowy | 0,75 - 22 | IE3 | 60°C | 3500 m |
| WR | Siemens, 3-fazowy | 30 - 200 | IE3 | 55°C | 2750 m |
| WRe | MGE, 1-fazowy | 0,37 - 1,5 | IE5 | 50°C | 1000 m |
| WRe | MGE, 3-fazowy | 0,37 - 11 | IE5 | 50°C | 1000 m |
| WRe | MGE, 3-fazowy | 15 - 22 | IE3 | 40°C | 1000 m |
Powyżej podanej temperatury otoczenia lub wysokości nad poziomem morza silnik nie może pracować z pełnym obciążeniem (gorsze chłodzenie) - wtedy należy rozważyć silnik o większej mocy. Standardowo skrzynka zaciskowa jest po stronie ssawnej pompy; można ją obrócić w jedno z czterech położeń co 90°.
Wskaźnik efektywności energetycznej MEI
Pompy WR i WRe spełniają wymagania rozporządzenia UE dotyczącego ekoprojektu pomp do wody (MEI > 0,4 od 2015 r.). Niemal wszystkie wielkości osiągają wartość wzorcową dla najbardziej sprawnych pomp do wody: MEI ≥ 0,70.
| Wielkość pompy WR / WRe | MEI ≥ |
|---|---|
| .../1, .../3 | 0,70 |
| .../5 | 0,57 |
| .../10, .../15, .../20, .../32, .../45 | 0,70 |
| .../64, .../95, .../125, .../155 | 0,70 |
| .../185, .../215, .../255 (tylko WR) | 0,70 |
Wskaźnik MEI podano dla wirnika pełnowymiarowego. Pompa z wirnikiem o zmniejszonej średnicy ma zwykle niższą sprawność, ale jest lepiej dopasowana do punktu pracy, co obniża zużycie energii. Przy zmiennych punktach pracy największe oszczędności daje regulacja obrotów - i właśnie to oferuje wersja WRe.
Montaż i uruchomienie pompy WR / WRe
- Mocowanie - pompę przykręca się śrubami do stałego podłoża przez otwory w stopie. Strzałka na podstawie pokazuje kierunek przepływu.
- Pozycja pracy - pionowo lub poziomo, ale oś silnika nie może znaleźć się poniżej płaszczyzny poziomej. Przy montażu poziomym pompę mocuje się za stopę i za głowicę. Pompy WR.../125 i WR.../155 z silnikami 75 kW - tylko pionowo. W pompach WRe montaż poziomy obniża stopień ochrony do IP 54.
- Armatura - zawory odcinające przed i za pompą oraz zawór zwrotny na tłoczeniu. Rurociągi prowadź tak, by nie tworzyły się korki powietrzne, szczególnie po stronie ssawnej. Przy ryzyku efektu syfonu zamontuj zawór próżniowy.
- Ciśnienie wlotowe - musi być mniejsze od wartości dopuszczalnej dla danego typu (od 4 do 20 bar wg tabel producenta), a suma ciśnienia wlotowego i ciśnienia tłoczenia przy zerowym przepływie - niższa od maksymalnego ciśnienia roboczego. Przekroczenie skraca życie łożysk silnika i dławnicy.
- Minimalne ciśnienie wlotowe - przy pracy ze ssaniem, wysokiej temperaturze cieczy lub dużej wydajności sprawdź NPSH, aby uniknąć kawitacji: H = pb x 10,2 - NPSH - Hf - Hv - Hs.
- Chłodzenie silnika - zapewnij dopływ powietrza do wentylatora i utrzymuj w czystości żebra silnika. Pompę WRe montowaną na zewnątrz osłoń przed opadami, aby nie dopuścić do kondensacji w elektronice.
- Podłączenie elektryczne WR - przewód ochronny, bezpieczniki, wyłącznik główny, wyłącznik różnicowo-prądowy i zewnętrzny wyłącznik silnikowy. Podłączenie wykonuje elektryk z uprawnieniami.
- Podłączenie elektryczne WRe - zewnętrzne zabezpieczenie silnika nie jest potrzebne, ale ze względu na prąd upływu (powyżej 3,5 mA dla 4-7,5 kW, powyżej 10 mA dla 11-22 kW) pompa musi być zamontowana i zasilona na stałe, z solidnym uziemieniem. Jako wyłącznik różnicowo-prądowy stosuje się typ B. Prace w skrzynce zaciskowej - minimum 5 minut po odłączeniu zasilania.
- Nigdy na sucho - przed startem zamknij zawór na tłoczeniu, otwórz na ssaniu, odkręć korek zalewowy w głowicy i napełnij pompę oraz instalację cieczą.
- Kierunek obrotów i odpowietrzenie - sprawdź kierunek obrotów przez pokrywę wentylatora, uruchom pompę, odpowietrz ją przy lekko uchylonym zaworze tłocznym, a gdy z odpowietrznika popłynie stały strumień - zamknij go i otwórz całkowicie zawór na tłoczeniu. W pompach 25WR i 32WR ułatwia to zawór obejściowy w korku spustowym.
- Minimalny przepływ - pompa nie może pracować przy zamkniętym tłoczeniu; wymagany przepływ minimalny rośnie z temperaturą cieczy (wykres w katalogu).
- Ochrona przed mrozem - przed zimowym postojem opróżnij pompę: poluzuj śrubę odpowietrzającą w głowicy i wykręć korek spustowy w podstawie.
Dopuszczalna liczba włączeń na godzinę
| Moc silnika WR [kW] | do 3,0 | 4,0 - 30 |
|---|
