Keď najjemnejšie častice obrúsia každé tesnenie

Silikátové kaly pozostávajú z najjemnejších minerálnych častíc suspendovaných v kvapaline. V tomto prípade sú v nanometrovom rozsahu, pri obsahu pevných látok až 30 percent. Práve táto jemnosť je problémom: častice sa dostávajú do tesniacich medzier, do ktorých by žiadne hrubé zrno nikdy nevniklo.

Túto úlohu doteraz zvláda vretenové čerpadlo. V jeho mechanickej upchávke pôsobili silikátové častice ako brúsivo a nepretržite obrusovali tesniace plochy. Následky prišli ako reťaz: rastúci únik, klesajúca životnosť, rastúca náročnosť údržby. Sklon média ku kryštalizácii to zhoršoval a dodatočne zaťažoval tesniace plochy a pohyblivé diely. Opotrebúvali sa aj rotor a stator. Prevádzkovateľ vyčísľuje náklady na jednu poruchu na niekoľko tisíc eur — a poruchy stále prichádzali.

Druhý problém bol v každodennej prevádzke rovnako únavný: zásadité médium pení pri nasávaní vzduchu. Pena predlžovala čas plnenia jedného kanistra a čokoľvek pretieklo, bolo stratené.

Skôr než sa určilo vhodné čerpadlo, kal sa preskúmal v skúšobnom zariadení HODD za realistických podmienok. Tri otázky boli ústredné: ako sa médium správa počas čerpania, ako silno pení a čo to znamená pre hydrauliku čerpadla?

Skúšobné zariadenie pracuje s priehľadnou hlavou čerpadla. To v prevádzke zviditeľňuje, čo normálne zostáva skryté: ako sa komora plní, ako sa médium správa počas zdvihu, či a kde sa nasáva vzduch. Fotografie na tejto stránke pochádzajú z týchto skúšok; modré farbivo robí čitateľnou úroveň naplnenia vnútri hlavy.

Až na tomto základe bol vypracovaný koncept čerpadla.

Ideálnym riešením je čerpadlo typu Model TP, s dielmi v styku s médiom z polypropylénu a polyetylénu.

Rozhodujúcim konštrukčným prvkom je absencia: vnútri čerpaného média nepracuje žiadny rotujúci hriadeľ ani mechanická upchávka. To odstraňuje presne to miesto, kde sa silikátové častice predtým usadzovali a obrusovali tesniace plochy. Jednoducho už neexistuje.

Druhá vlastnosť rieši penenie: rýchlosti prúdenia vnútri čerpadla sú nízke. S médiom sa zaobchádza šetrnejšie a nasáva sa menej vzduchu než pri konštrukcii, ktorá ho zrýchľuje.

Prevádzkovateľ dostáva návrh riešenia, ktorého konštrukcia sa opiera o skúšky s jeho vlastným médiom, nie o technický list. Miesto opotrebenia, ktoré predtým spôsobovalo opakujúce sa náklady, už konštrukčne nie je prítomné.

Jedna poznámka pre kontext: realizácia je naplánovaná na rok 2026. Vyjadrenia o opotrebení, penení a spotrebe energie sa opierajú o skúšky v skúšobnom zariadení a o konštrukciu čerpadla, nie o merania v prebiehajúcej prevádzke zariadenia.