1.1 Perusteoria
Uppopumppu, joka tunnetaan myös nimellä upotettu sähköpumppu, on integroitu mekaaninen laite, joka yhdistää keskipakopumpun ja sähkömoottorin nesteiden kuljettamista varten. Kun tarkastellaan menneiden 300 vuoden ajalta, hollantilaiselta Daniel Bernoullista, joka ehdotti Bernoulli-yhtälöä vuonna 1738 ja julkaisi "Hydrodynamiquen" (Fluid Mechanics) 17 vuotta myöhemmin, jolloin sveitsiläinen matemaatikko Leonhard Euler julkaisi "General Principles on the Movement of Fluids and qutinations" yhtälöt, tämä loi teoreettisen perustan keskipakopumppujen suunnittelulle.
Keskipakopumppua ehdotti ensimmäisenä ranskalainen insinööri Papin. Vuonna 1689 hän keksi koneen, jota voidaan pitää keskipakopumpun prototyyppinä. Vuonna 1705 hän valmisti ensimmäisen nesteiden nostamiseen soveltuvan pumpun. Tässä pumpussa oli monisiipi{5}}siipipyörä ja kartiomainen pumpun kotelo.
Nykyajan ensimmäistä keskipakopumppua, joka oli myös keskipakopumppujen massatuotannon ja kaupallistamisen käännekohta, kutsutaan nykyään yleisesti Massachusetts-pumpuksi. Sen suunnittelija oli amerikkalainen, ja se aloitti massatuotannon Massachusettsissa Yhdysvalloissa vuonna 1818. Jaettu-kotelo, kaksoisimu-siipipyörä, säteittäiset suorat siivet ja kartiomainen keskipakopumppu jaetulla-kotelolla on nykyaikaisen jaetun keskipakopumpun "esi-isä".
1.2 Uppopumppu otettiin käyttöön.
1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa, höyryturbiinien kukoistusaikoina, mäntäpumput melkein hallitsivat pumppusovellusmarkkinoita. 1800-luvun loppuun asti sähkömoottorit, erityisesti käytännöllinen nopea{4}}sähkömoottori, jonka saksalainen Siemens kehitti (vuonna 1866), ja amerikkalainen Gordon, joka valmisti kaksi-vaiheisen jättiläisgeneraattorin, jonka lähtöteho oli 447 kW, korkeus 3 metriä ja paino 22-8 tuumaa; ja Teslan kaksivaiheinen vaihtovirtageneraattori Yhdysvalloissa (vuonna 1896) aloitti toimintansa Niagaran voimalaitoksessa, ja se toimitti 3 750 kW vaihtovirtaa 5 000 V:lla aina 40 kilometrin päässä sijaitsevaan Buffalo Cityyn asti. Näin keskipakopumput pystyivät saamaan ihanteellisen virtalähteen. Erityisesti monien Iso-Britannian tutkijoiden, kuten Reynoldsin ja Saksan, kuten Pfleidererin, teoreettinen tutkimus ja käytännön työ keskipakopumppujen tehokkuutta paranivat huomattavasti ja niiden ylivoimaisuutta käytettiin täysimääräisesti. Keskipakopumput saavuttivat sitten laajan kehityksen ja korvasivat vähitellen keskipakopumput, jolloin niistä tuli pumppu, jolla on laaja valikoima sovelluksia ja suurin tuotantomäärä.
Uppopumput ovat keskipakopumpputyyppejä, joita kutsutaan yleisesti "vesipumpuiksi". Sähkömoottorien myötä keskipakopumput ovat kehittyneet laajasti. Uppopumppujen ilmaantuminen tapahtui kuitenkin suhteellisen myöhemmin. Vuonna 1904 yhdysvaltalaisen Byron Jackson Companyn insinöörit suunnittelivat ja valmistivat vuonna 1904 maailman ensimmäisen kuivan (täytteisen) uppopumpun, jonka pumppu ja moottori on kytketty vaakasuoraan ja jota voidaan käyttää veden alla, korvaamaan syvän kaivon pumput. Tämä tunnustetaan myös ensimmäiseksi onnistuneeksi uppomoottoripumpuksi ja sitä pidetään nykyaikaisten uppopumppujen "esi-isänä". Vuonna 1928 yhdysvaltalainen Byron Jackson Company keksi uppopumpun, jonka pumppu ja moottori oli kytketty pystysuoraan. Tämä oli varhainen hyvin -käytetty uppopumppu. Moottorirakenteet ovat vedellä-täytteisiä, kuivatyyppejä ja öljy{9}}täytteisiä. Varhaisia uppopumppuja käytettiin pääasiassa vesihuoltoteollisuudessa, metron viemäröinnissä, veden kasteluasemilla ja kaivosteollisuudessa jne.
1930-luvulla Hayward Tyler Iso-Britanniasta, KSB Company ja RITZ Saksasta, Flygt Ruotsista, BJ Company Yhdysvalloista, TRW Company Yhdysvalloista, Hitachi Japanista ja muut yritykset alkoivat peräkkäin valmistaa syvän kaivon uppopumppuja. Esimerkiksi saksalaisen Pleuger-yhtiön kehittämää syvään upotettavaa sähköpumppua sovellettiin menestyksekkäästi päivittäisen juomaveden viemäriin ja veden nostamiseen metrojärjestelmissä. Uppopumput herättivät monien insinöörien asiantuntijoiden ja teknikkojen huomion. Pleuger Companyn tuotteita käytettiin laajasti monissa projekteissa, kuten Moskovan metrossa, Ranskassa, Meksikossa ja Argentiinan kasteluasemilla.
1940-luvun lopulla alettiin valmistaa peräkkäin uppovesipumppuja sekä veden syöttöön että viemäriin, jotka yhdistivät moottorin ja pumpun toiminnot.
Esimerkiksi ruotsalainen Sterbery-Flygt valmisti vuonna 1948 ensimmäisenä maailman ensimmäisen pienen-käyttöisen pinta-uppovesipumpun, joka yksinkertaisti perusteellisesti pumpun tyyppiä ja uppovesipumpun rakennetta, keksi suoran kytkentämenetelmän moottorin akselin ja pumpun juoksupyörän välille sekä alensi uppovesipumpun valmistuskustannuksia lähes puoleen. Siitä tuli pian rakennusteollisuuden ja kaivosteollisuuden tärkein salaojituslaitteisto. Vuonna 1956 kehitettiin ja edistettiin menestyksekkäästi B-sarjan upotettavaa jätevesipumppua, jota käytettiin kiinteitä hiukkasia, suspendoituneita aineita tai kuitupitoisia suspendoituneita aineita sisältävien nesteiden kuljettamiseen teollisissa prosesseissa, kotitalousjätevedessä, teollisuuden jätevesissä jne. Sitä sovellettiin pian laajalti kunnallis-, ympäristönsuojelu-, kevytteollisuudessa, kemianteollisuudessa, kaivosteollisuudessa, metallurgiassa, lääketeollisuudessa, elintarviketeollisuudessa ja muilla teollisuudenaloilla.
1960-luvun loppuun mennessä myös Saksa, Yhdysvallat, Iso-Britannia, Suomi, Venäjä, Japani (kuten Higai, Sakukawa, Inagaki jne.) olivat aloittaneet työpintojen uppovesipumppujen massatuotannon. Yritykset, kuten ITT Yhdysvalloissa, Byron Jackson Company Yhdysvalloissa, Goulds Company Yhdysvalloissa, Grundfos Company Tanskassa, ABS Saksassa (nyt Cardo Groupin alaisuudessa Ruotsissa), Pleuger Company Saksassa, Wilo Company Saksassa, Hayward Tyler Company Isossa-Britanniassa, Weir Company Isossa-Britanniassa, Hitachih Company Japanissa, Ritachih Company Japanissa, Thbaryst Company KSB Company Saksassa jne. kaikki tuottivat korkean -suorituskykyisiä uppovesipumpputuotteita.
Lähes 120 vuoden jatkuvan parantamisen ja kehityksen jälkeen erikoistuotteesta, jossa pumppu yhdistetään sähkömoottoriin, uppovesipumppu, on tullut merkittävä mekaanisten tuotteiden luokka, ja siitä on kehittynyt itsenäinen "vesipumppu"-teollisuus. Se on myös kehittynyt kattavaksi teknologiaksi tekniikan alalla.
Viime vuosina uppopumppujen ainutlaatuisten etujen ja lisääntyvän tietoisuuden ansiosta uppopumppujen asennusaste on noussut jatkuvasti ja niiden käyttö on yleistynyt. Niistä on tullut yksi valtavirran tuotteista ja niillä on valtava kysyntä markkinoilla.
Upotettavat vesipumput
2.1 Uppopumpputyypit
Tällä hetkellä uppovesipumpputyyppejä ovat kaivo-tyyppiset uppopumput, pienikokoiset-käyttöpaikan uppopumput (mukaan lukien joki-tyyppiset uppopumput, tekniset uppopumput jne.), jätevesi- ja jäteveden uppopumput, kaivos-sähkökäyttöiset uppopumput (myös kaivostyyppiset--tyyppiset uppopumput) pumput, aksiaalivirtaus uppopumput, korkeapaineiset-uppopumput (mukaan lukien kaivos- ja kaivo{7}}tyyppiset korkeapaineiset uppopumput ja yleiskäyttöiset-korkeapaineiset uppopumput) sekä merivesi- ja suolakentän uppopumput jne.
Tilarajoitusten vuoksi tässä artikkelissa esitellään vain yleisesti käytetyt jätevesi- ja jäteveden uppopumput ympäristönsuojelun käsittelyteollisuudessa sekä uppopumput pienille käyttöalueille.
2.2 Pinta-asennettavat -uppopumput ja upotettavat jätevesipumput
Pintakäyttöinen uppopumppu on eräänlainen pieni uppopumppu (yksivaiheinen{0}}pumppu). Helpon asennuksen ja kätevän käytön ansiosta sitä käytetään laajasti monissa paikoissa. Ruotsalainen Sterbery-Flygt kehitti sen ensimmäisen kerran vuonna 1948 "pintakäyttöiseksi uppopumpuksi".
Niin kutsuttu{0}}jätevesi tarkoittaa käytettyä vettä. Jätevesilietteen uppopumput, lyhennettynä upotettaviksi jätevesipumpuiksi tai jätevesipumpuiksi, ovat ei--tukkeutuvia pumppuja. Englanniksi niitä kutsutaan Non clogging pumps. Ulkomailla ne tunnetaan myös korkean -kiinteän nopeuden-käsittelypumpuina, ja ne ovat yksi tärkeimmistä laitteista jätevedenkäsittelyprojekteissa. Saksalaisen BMZ-laitoksen viimeisimmän tutkimusraportin mukaan noin 80–85 prosenttia maailman jätevedestä ei ole puhdistettu ja käsitelty. Ja viemäripumppujen vuosittainen kokonaismyynti maailmanlaajuisesti on 5–6,5 miljardia euroa, mikä on moninkertainen määrä vesipumppuihin verrattuna.
Uppopumput, jotka tunnetaan myös nimellä jätevesipumput, ovat yksi yleisesti käytetyistä laitteista vedenkäsittelyteollisuudessa. Vedenkäsittelyn ja jätevedenkäsittelytekniikan alalla uppopumput (mukaan lukien jätevesipumput) ovat taloudellisin ja teknisesti toteuttamiskelpoisin ratkaisu muiden perinteisten kuivakäyttöisten -kuivakäyntien (-maakäyttöisten) pumppujen tilalle. Erityisesti huolto- ja asennusprosessien aikana sillä on ainutlaatuisia etuja muihin pumppuihin verrattuna. Uppopumpun suunnittelun ansiosta
Asentamalla laitteita, kuten suodattimia ja suojuksia, voidaan estää suurten ja kovien kiintoaineiden pääsy pumpun imuaukkoon. Pehmeät kiinteät aineet yrittävät kulkea näiden laitteiden läpi niiden koosta riippumatta. Tällä on erityinen merkitys jätevesipumppujen käytössä. Vaikeissa työoloissa jätevesipumppuja voidaan käyttää turvallisesti jäteveden keräämiseen, lietteen pumppaamiseen, sadeveden pumppaamiseen, maan salaojitukseen, lampien viemäriin jne. Nämä nesteet voidaan luokitella orgaanisiin, epäorgaanisiin, hankaaviin ja kuituihin. Orgaaniset jäteveden kiinteät aineet ovat yleensä pehmeitä ja sisältävät usein enemmän tai vähemmän kuitupitoisia aineita. Epäorgaaniset kiinteät aineet ovat kovia ja usein teräviä, ja niissä on pienempiä hiukkasia.
2.3 Ero esteettömien pumppujen ja vesipumppujen välillä
Tukkeutumattoman pumpun ja vesipumpun ero on siinä, että se on suunniteltu sallimaan suurimmat kiinteät hiukkaset kulkemaan pumpun koon läpi. Vaikka on olemassa yksi-siipipyöriä (ei -siipiä), tavallisessa ei--tukkeutumattomassa siipipyörässä on kaksi siipeä. Kahden-siipipyörän lavat ovat erittäin paksuja, ja terän ja peitelevyn välissä on suuret pyöristetyt kulmat siiven sisääntulossa. Ei--siipipyörässä ei ole siipipyörän kärkiä, joten se ei juutu roskiin. Toisaalta siipipyörä on epäsymmetrisyydestään johtuen luonnostaan epätasapainossa. On olemassa myös tukkeutumattomia uppopumpputyyppejä, mutta niitä ei yleensä suositella.
