Hoe werkt een onderwaterwaterpomp?

1. Inleiding

Wat is een dompelpomp?

Een dompelbare waterpomp is een centrifugaalpomp waarvan de elektromotor is geïntegreerd in een enkele, hermetisch afgesloten eenheid die is ontworpen om volledig ondergedompeld in de vloeistof die hij pompt te werken. In tegenstelling tot opbouwpompentrekkenwater door zuiging, een dompelpompduwtwater omhoog van onder het vloeistofniveau. Dit ontwerp elimineert de noodzaak van aanzuigen en vermindert aanzienlijk het risico op cavitatie – een veelvoorkomend probleem bij op zuiging gebaseerde systemen.

Veel voorkomende toepassingen

Dompelpompen worden veel gebruikt in tal van sectoren:

• Binnenlandse bronwatervoorziening
• Landbouwirrigatie
• Gemeentelijke water- en afvalwatersystemen
• Bouwontwatering en drainage
• Behandeling van afvalwater en mest
• Industriële processen, inclusief kunstmatige lift in olievelden via elektrische dompelpompen (ESP's)

Hun vermogen om efficiënt te werken wanneer ze onder het vloeistofoppervlak worden geplaatst, maakt ze ideaal voor diepe putten, ondergelopen kelders, putten en andere ondergedompelde omgevingen.

Push versus pull: waarom het ertoe doet

Omdat dompelpompen vloeistof duwen in plaats van trekken, vermijden ze de inherente beperkingen van aanzuighoogte, zoals dampblokkering, luchtbinding en cavitatie. De nauwe integratie van motor en waaier minimaliseert ook de aslengte, waardoor mechanische slijtage wordt verminderd en de betrouwbaarheid wordt verbeterd.

2. Belangrijkste componenten

• Hermetisch afgesloten motor: Ingesloten in een waterdichte behuizing, vaak gevuld met diëlektrische olie of beschermd door robuuste afdichtingen. Het drijft de waaieras aan en blijft geïsoleerd van het verpompte medium.

• Waaiers en diffusors (meertrapsontwerp): De meeste onderwatervoertuigen maken gebruik van centrifugaalwaaiers: enkelvoudig of gestapeld in meerdere fasen. Elke waaier voegt kinetische energie toe; diffusers of voluten zetten deze snelheid vervolgens om in druk. Meer fasen = hoger totaal opvoerhoogte.

• As, lagers en koppelingen: De as brengt het koppel over van de motor naar de waaiers. Lagers (meestal bussen in natte omgevingen) bieden radiale ondersteuning en zijn in meertrapseenheden op afstand van de as geplaatst.

• Afdichtingen, oliekamer en vochtsensor: Dubbele mechanische afdichtingen beschermen de motor: één primaire afdichting is naar de vloeistof gericht (kan omgaan met druk en slijtage), en een secundaire back-upafdichting zorgt voor redundantie. Een met olie gevulde kamer smeert en isoleert de afdichtingen, terwijl een vochtsensor operators waarschuwt voor vroegtijdige afdichtingsfouten.

• Inlaatscherm / Voetklep / Uitlaatkop: De inlaat zorgt ervoor dat vloeistof binnendringt terwijl groot vuil wordt gefilterd. Bij puttoepassingen voorkomt een afgeschermde voetklep terugstroming en zorgt voor een consistente aanzuiging. De afvoer wordt aangesloten op stijgleidingen die water naar de oppervlakte transporteren.

• Voedingskabel en kabelinvoerwartel: Robuuste, onderdompelbare kabels met waterdichte wartelfittingen leveren stroom. Een juiste kabelkeuze en afdichting bij het ingangspunt zijn van cruciaal belang om het binnendringen van water te voorkomen.

• Gespecialiseerde componenten (voor ESP's): Elektrische dompelpompen voor olievelden bevatten vaak gasafscheiders, motorbeschermers en corrosiebestendige materialen om meerfasige (olie/gas/water) stromen onder extreme omstandigheden in het boorgat te verwerken.

3. Werkingsprincipe – Stap voor stap

1. Vloeistofinname: Water komt binnen via het onderste inlaatscherm, gefilterd om grote vaste stoffen uit te sluiten.
2. Impellerversnelling: De motor draait de as en de waaiers met hoge snelheid rond, waardoor kinetische energie aan de vloeistof wordt doorgegeven.
3. Energieconversie: Wanneer de vloeistof met hoge snelheid elke waaier verlaat, gaat deze door een diffusor of slakkenhuis, waar de snelheid wordt omgezet in druk.
4. Meertraps boosten(indien van toepassing): Bij meertrapspompen herhaalt dit proces zich over opeenvolgende waaier-diffusorparen, waarbij de druk (opvoerhoogte) geleidelijk toeneemt.
5. Afvoer: Water onder druk stroomt in de afvoerkolom en wordt via de stijgleiding naar boven geduwd naar het oppervlak of verzamelpunt.

Opmerking over koeling: De meeste onderwatermotoren zijn voor koeling afhankelijk van de omringende vloeistof. Drooglopen – zelfs kortstondig – kan snelle oververhitting, schade aan de afdichtingen en motorstoringen veroorzaken.

4. Typen en varianten

• Afvalwater-/rioolwaterpompen: Voorzien van open kanaal-, vortex- of maalwaaiers om vaste stoffen te verwerken zonder verstoppingen. Grotere interne spelingen bieden plaats aan vodden, vuil en slib.
• Elektrische dompelpompen (ESP's): Gebruikt bij de olie- en gasproductie voor kunstmatige lift. Ontworpen voor hoge stroomsnelheden, hoge opvoerhoogte en zware omstandigheden onder in het boorgat, vaak met mogelijkheden voor gasverwerking.

5. Basisprincipes van prestaties: hoofd, flow en efficiëntie

• Pompcurven en bedrijfspunt: Elke pomp heeft een prestatiecurve waarin de opvoerhoogte (druk) wordt uitgezet tegen debiet. Het werkelijke werkpunt is waar deze curve de weerstandscurve van het systeem snijdt. Opererend in de buurt vanBeste efficiëntiepunt (BEP)maximaliseert de levensduur en minimaliseert het energieverbruik.
• Aantal fasen en waaierontwerp: Meer trappen verhogen de maximale opvoerhoogte; grotere waaierdoorgangen verbeteren de verwerking van vaste stoffen, maar kunnen de efficiëntie verminderen of meer motorvermogen vereisen.

6. Installatie en systeemintegratie

• Nou versus putinstallaties:

  • In putten: De pomp is opgehangen aan een valpijp in de behuizing, onder het statische waterniveau geplaatst voor betrouwbare koeling en inlaat.
  • In putten of putten: Mag op een basis of drijvend platform rusten; Zorg voor voldoende onderdompeling en verwijdering van vuil.

• Elektrische bescherming: Essentiële waarborgen zijn onder meer:

  • Motorstarters en overbelastingsrelais
  • Aardfoutbeveiliging (GFCI/RCD)
  • Droogloopsensoren en thermische beveiligingen

• Terugslagkleppen en leidingen: Een terugslagklep (terugslagklep) voorkomt terugstroming wanneer de pomp stopt, waardoor de watertoevoer behouden blijft en de waterslag wordt verminderd. Stijgleidingleidingen van de juiste maat minimaliseren wrijvingsverliezen en behouden de systeemefficiëntie.

7. Onderhoud, storingsmodi en probleemoplossing

Tips voor routineonderhoud:

• Inspecteer de stroomkabels en wartels visueel
• Bekijk alarmen op het bedieningspaneel en sensorlogboeken
• Bewaak trends in bedrijfsstroom, druk en temperatuur
• Haal de pomp regelmatig op voor inspectie van afdichtingen/lagers (frequentie is afhankelijk van de werkcyclus en de agressiviteit van de vloeistof)

8. Voordelen, beperkingen en selectiechecklist

Voordelen

• Stille werking (motor gedempt door water)
• Hoge efficiëntie en compacte footprint
• Geen voorbehandeling vereist
• Ideaal voor diepe of externe installaties

Beperkingen

• Afdichtingen zijn een kritisch faalpunt
• Het ophalen voor service kan arbeidsintensief zijn
• Niet geschikt voor drooglooptoepassingen

Selectiechecklist

✅ Vloeistoftype (schoon water, rioolwater, slurry, olie?)
✅ Grootte en concentratie vaste stoffen → kies dienovereenkomstig het waaiertype
✅ Vereist debiet en totale dynamische opvoerhoogte → afstemmen op pompcurve
✅ Voeding (spanning, fase, VFD-compatibiliteit)
✅ Inbouwdiepte en koelingseisen
✅ Bereikbaarheid voor onderhoud en ophalen

9. Veelgestelde vragen (FAQ)

Vraag: Kan een dompelpomp drooglopen?
EEN: Over het algemeen,Nee. De meeste zijn voor koeling afhankelijk van de omringende vloeistof. Drooglopen veroorzaakt snelle oververhitting, doorbranden van de afdichting en motorstoring. Sommige modellen zijn voorzien van droogloopbeveiliging, maar deze kunt u het beste volledig vermijden.

Vraag: Waarom zoemt mijn pomp, maar beweegt er geen water?
A: Mogelijke oorzaken zijn onder meer:

• Elektrische problemen (defecte condensator, starter of faseverlies)
• Mechanische verstopping (verstopte inlaat of vastgelopen waaier)
• Luchtbel of laag vloeistofpeil
  Begin met het controleren van de vermogenscomponenten en inspecteer vervolgens de inlaat en de rotatie van de waaier.

Vraag: Hoe lang gaan dompelpompen mee?
A: De levensduur varieert sterk:

• Schoonwaterputpompen: 10–15+ jaar bij goed onderhoud
• Afvalwater- of schuurpompen: 3–8 jaar
  Regelmatige monitoring en preventief onderhoud verlengen de levensduur aanzienlijk.

10. Conclusie – Praktische tips voor kopers en exploitanten

Bij het selecteren of bedienen van een dompelpomp:

• Pas de pompcurve nauwkeurig aanaan de hoofd- en stroomvereisten van uw systeem.
• Geef prioriteit aan afdichtingsintegriteit en kabelafdichting– dit zijn de meest voorkomende faalpunten.
• Kies gespecialiseerde ontwerpenvoor uitdagende vloeistoffen (bijv. vermalers voor rioolwater, gasbehandelaars voor ESP's).
• Investeer in slimme besturingen: droogloopbeveiliging, VFD's (waar nuttig) en bewaking op afstand werpen hun vruchten af ​​in minder uitvaltijd.
• Plan voor bruikbaarheid: Zorg voor gemakkelijk terugvinden en toegang voor inspecties.

Een goed gekozen, correct geïnstalleerde en zorgvuldig onderhouden dompelpomp levert jarenlang betrouwbare, efficiënte prestaties, zelfs in de zwaarste omstandigheden.