Pompy śrubowe (ślimakowe) w instalacjach wodno-ściekowych – zasada działania, zastosowania i korzyści

Pompy śrubowe, często nazywane również pompami ślimakowymi lub progresywnymi, są coraz częściej wybierane w zaawansowanych instalacjach wodno-ściekowych, przemysłowych i komunalnych. Ich unikalna konstrukcja oraz sposób tłoczenia medium sprawiają, że doskonale sprawdzają się tam, gdzie pompy odśrodkowe mają ograniczenia. W poniższym artykule opiszę zasadę działania pomp śrubowych, ich główne zastosowania, aspekty doboru oraz praktyczne korzyści, jakie niesie ich użytkowanie.

Czym są pompy śrubowe?

Pompa śrubowa to rodzaj pompy wyporowej, w której płyn przemieszczany jest dzięki rotacji jednej lub kilku śrub umieszczonych w cylindrycznej komorze. W trakcie obrotu śruby medium jest przemieszczane wzdłuż osi pompy, bez gwałtownych zmian kierunku przepływu. Taki sposób działania minimalizuje pulsowanie przepływu i pozwala na płynne tłoczenie różnorodnych cieczy, również tych zawierających zawiesiny lub delikatne cząstki.

Pompy śrubowe są konstrukcjami o dużej stabilności przepływu, a ich budowa sprawia, że medium nie jest nadmiernie napowietrzane ani rozpraszane. To ważna cecha w systemach kanalizacyjnych i przemysłowych, gdzie konsystencja transportowanej cieczy może wahać się od ścieków z zawartością osadów po media o podwyższonej lepkości.

Zasada działania i konstrukcja

Podstawą pracy pompy śrubowej jest wirnik w kształcie śruby, który obraca się we wnęce stojana. W wyniku obrotu tworzą się ciśnieniowe przestrzenie, które stopniowo przemieszczają medium od strony ssawnej do tłocznej. W pompach wielośrubowych (np. z dwiema lub trzema śrubami) śruby zazębiają się ze sobą i z wewnętrzną ścianą stojana, co zapewnia bardzo szczelne przenoszenie medium. Taki układ konstrukcyjny minimalizuje straty hydrauliczne i zapewnia równomierny przepływ przy relatywnie niskich obrotach wału. Dzięki temu pompy śrubowe są często bardziej odporne na zużycie i generują mniej hałasu.

Warto podkreślić, że pompy śrubowe dobrze radzą sobie z mediami, które zawierają cząstki stałe, włókniste elementy lub osady. Elastyczność pracy oraz mniejsze ryzyko zatykania sprawiają, że ten typ pomp jest atrakcyjny dla instalacji ściekowych i przemysłowych systemów przesyłowych.

Zastosowania pomp śrubowych

Pompy śrubowe znajdują zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie wymagany jest równomierny i stabilny przepływ medium. W instalacjach wodno-ściekowych są wykorzystywane do transportu ścieków surowych lub oczyszczonych, transportu osadów oraz mediów o podwyższonej lepkości. W przemyśle chemicznym i spożywczym pompy tego typu służą do tłoczenia cieczy wymagających delikatnego traktowania, takich jak gęste zawiesiny, emulsje lub produkty z włóknami.

W zastosowaniach komunalnych pompy śrubowe mogą być elementem przepompowni ścieków, stacji podnoszenia ciśnienia lub zestawów do recyrkulacji osadów. Ich zaletą jest także możliwość pracy w zakresie niskich prędkości obrotowych, co zmniejsza zużycie elementów mechanicznych i wydłuża czas międzyprzeglądowy.

Dobór i eksploatacja pomp śrubowych

Dobierając pompę śrubową do konkretnej instalacji, należy zwrócić uwagę na kilka kluczowych parametrów. Wydajność pompy musi być dopasowana do rzeczywistego zapotrzebowania na przepływ, a wysokość podnoszenia powinna uwzględniać straty ciśnienia w przewodach. Kolejnym aspektem jest charakter tłoczonego medium — jego lepkość, zawartość cząstek stałych oraz temperatura pracy wpływają na dobór śruby i stojana.

Eksploatacja pomp śrubowych wymaga regularnej kontroli stanu uszczelnień, łożysk oraz komory pompy. W instalacjach ze ściekami czy osadami kontrola częstości czyszczenia i ewentualnego usuwania nagromadzonych zanieczyszczeń jest kluczowa dla płynnej pracy. Warto również stosować amortyzatory drgań lub uszczelnienia mechaniczne o wysokiej odporności, by zminimalizować negatywne skutki pracy w trudnych warunkach.

Korzyści z zastosowania pomp śrubowych

Główną zaletą pomp śrubowych jest ich zdolność do transportowania mediów trudnych, zawierających różne frakcje i cząstki bez ryzyka zatykania. Ze względu na konstrukcję pompy te oferują stabilny, niemal niepulsujący przepływ, co przekłada się na mniej wahań ciśnienia w instalacji i mniejsze obciążenie instalacji rurowej. W połączeniu z niższymi obrotami wału prowadzi to do mniejszego zużycia części mechanicznych i dłuższego czasu pracy międzyprzeglądowej.

Pompy śrubowe często charakteryzują się też szerokim zakresem pracy, dzięki czemu mogą być stosowane w różnych warunkach operacyjnych bez konieczności częstej wymiany urządzeń. Ta elastyczność sprawia, że są atrakcyjnym rozwiązaniem w wielu sektorach, od komunalnego systemu kanalizacyjnego po przemysłowe procesy technologiczne.

Podsumowanie

Pompy śrubowe to efektywne i wszechstronne urządzenia, które sprawdzają się tam, gdzie tradycyjne pompy odśrodkowe mogą mieć problemy z mediami zawierającymi cząstki stałe lub wymagającymi delikatnego tłoczenia. Ich konstrukcja zapewnia stabilny przepływ, mniejsze zużycie mechaniczne oraz większą odporność na trudne warunki pracy, co czyni je rozwiązaniem przyszłościowym w instalacjach wodno-ściekowych i przemysłowych. Przy właściwym doborze oraz regularnej eksploatacji pompy śrubowe mogą znacząco poprawić efektywność i niezawodność całego systemu pompowego.