Pompe cu tocător vs fără tocător: când are sens

Cum alegi între pompă cu tocător și pompă fără tocător

Problemă → Abordare → Dovezi → Concluzie. În aplicațiile pentru ape uzate și menajere, blocajele, diametrele mici ale conductelor și înălțimile de pompare ridicate creează dilema “tocător sau fără”. Decizia corectă se ia pe date: natura solidelor, lungimea și diametrul refulării, necesarul de debit/presiune și regimul de lucru. Metodologia de mai jos este aliniată cu practica industriei (terminologie EN 809, încercări ISO 9906; dimensionarea stațiilor de pompare conform EN 12056-4/EN 12050 și recomandări Hydraulic Institute).

Definiții operative și contextul aplicației

Pompă cu tocător (grinder). Ansamblu de tăiere înaintea rotorului, care mărunțește solidele în suspensie într-o pastă pompabilă. Avantajul major este toleranța la conducte înguste și lungi, cu pierderi mari de sarcină. Limitarea tipică este sensibilitatea la obiecte dure (metal, pietre mari) și la uzura ansamblului de tăiere.

Pompă fără tocător (solids-handling). Utilizează rotoare cu trecere liberă pentru solide (de exemplu, canal unic, vortex, dublu canal). Acestea “trec” solidele fără a le tăia. Avantajul major este simplitatea și randamentul bun; limitarea principală este necesarul unui diametru de refulare mai mare și al unei instalații corect dimensionate pentru a evita depunerile.

Cadru de reglementare. Pentru instalațiile din clădiri se utilizează EN 12056-4 (stații de pompare) și EN 12050 (lending plants) privind acceptarea solidelor; verificarea performanțelor pompelor se face după ISO 9906; terminologia și siguranța mecanică urmează EN 809. Aceste documente indică cerințe minime privind trecerea solidelor, modul de calcul al debitelor și accesul pentru mentenanță.

Tipuri de rotoare fără tocător

Rotoarele de tip canal oferă trecere liberă mare pentru solide moi; cele vortex generează o mișcare care menține solidele în spatele zonei hidraulice, reducând riscul de înfundare; variantele semi-vortex fac un compromis între eficiență și toleranță la solide fibroase.

Problemă → Abordare: algoritmul de selecție

Problemă. Blocaje repetate, refulare lungă cu diametru mic, variații de ocupare a clădirii și influențe de mediu (șervețele umede, textile, grăsimi) creează incertitudine. Fără criterii, se ajunge fie la supradimensionare, fie la costuri de service ridicate.

Abordare. Se pornește de la definirea mediului pompat (tip de solide, granulație, fibros), apoi se calculează necesarul hidraulic real (Q, H_total), se alege filozofia de transport (trecere liberă vs. mărunțire), iar în final se validează costul total de proprietate (energie + service + indisponibilitate).

Evidență. Datele de exploatare arată că în rețelele cu conducte înguste și lungi, tocătorul reduce evenimentele de blocare; în stații cu diametre suficiente și debit adecvat de autocurăţare, pompele fără tocător prezintă disponibilitate mai mare și consum energetic mai mic pentru același punct Q–H.

Concluzie. Alegerea optimă nu este “universală”, ci rezultă din logica instalației și din profilul solidelor.

Pași critici:

• Identifică tipul de solide (moale/fibros/dur), frecvența și masa zilnică de solide
• Stabilește Q de proiect (vârfuri, timp de umplere acceptat) și H_total (statica + pierderi)
• Verifică diametrul, lungimea și rugozitatea refulării; estimează viteza de autocurăţare
• Alege filozofia: mărunțire pentru conducte înguste lungi; trecere liberă pentru diametre generoase
• Validează randamentul, curba Q–H–η și accesul la întreținere; planifică testele ISO 9906

Pași de calcul hidraulic esențiali

Determină H_total ca sumă între ridicarea statică, pierderile pe refulare și armături plus marjă. Alege Q în funcție de timpul de golire al bazinului, de vârfurile de aport și de vitezele minime acceptate pentru a preveni decantarea (conform practicilor EN 12056-4 pentru instalații interioare).

“Nu instala un tocător ca să corectezi o refulare subdimensionată; proiectează conductele și debitele pentru autocurăţare, apoi justifică tocătorul prin scenarii reale.”

Evidențe: când are sens pompa cu tocător

Conducte înguste și foarte lungi. În lotizări, case izolate sau stații de pompare cu refulare pe distanțe mari, tocătorul produce o pastă omogenă care reduce riscul de aglomerare în DN mici; astfel se pot utiliza diametre reduse cu pierderi controlabile.

Aport de textile și șervețele umede. Mediile cu solide fibroase impredictibile (unități publice, spații comerciale) beneficiază de mărunțire. Cu toate acestea, obiectele dure pot uza rapid ansamblul de tăiere; e nevoie de protecții și acces bun la service.

Înălțimi mari cu motoare moderate. Curbele de grinder au, de regulă, debite moderate și înălțimi specifice mari, utile la refulări cu H_total ridicat și spațiu electric limitat. Verifică însă puterea absorbită și curentul de pornire în raport cu alimentarea disponibilă.

Regim intermitent cu bazine mici. Mărunțirea scade riscul de “pod” de solide la pornire. Se recomandă totuși cicluri de spălare și controlul timpului de ședere pentru a evita fermentarea.

Când e mai robustă o pompă fără tocător

Diametre adecvate și viteze de autocurăţare. Dacă refularea permite diametre mai mari și viteze minime curate, pompa fără tocător trece solidele așa cum sunt, cu mai puține piese supuse uzurii. Rotoarele de tip canal sau vortex oferă trecere liberă mare pentru solide moi.

Debite mari, consum energetic optim. Pentru aceeași putere instalată, soluțiile fără tocător au adesea randament mai bun în zona debitelor ridicate. Aceasta se traduce în kWh/m³ mai mic și disipare termică redusă.

Ape cu nisip și particule minerale. Ansamblurile de tăiere pot suferi uzură accelerată în medii abrazive; o pompă fără tocător cu trecere liberă mare și materiale anti-abraziune poate rezista mai bine.

Stații cu acces bun la mentenanță. În rețelele interne sau municipalități cu proceduri de întreținere, simplificarea mecanică (fără ansamblu de tăiere) reduce timpii de service și riscurile de dezechilibru la rotor după intervenții.

Cost total de proprietate, mentenanță și riscuri

Problemă. Opțiunea aparent “mai ieftină” la achiziție poate genera costuri ascunse cu energia sau service-ul. Evaluarea trebuie să țină cont de întreg ciclul de viață.

Abordare. Se cuantifică energia (kWh/m³), orele de indisponibilitate/an, consumabilele (ansamblu de tăiere, etanșări), intervențiile și riscurile operaționale (deversări, mirosuri). Se cere producătorului curba Q–H–η și instrucțiunile de service; se planifică probe de acceptanță conform ISO 9906 pe punctul de lucru.

Evidență. În instalații cu DN mic, tocătoarele reduc intervențiile neplanificate; în rețele cu DN suficient, pompele fără tocător au cost energetic mai mic și mentenanță mai rară. Alegerea corectă reduce ambele costuri: intervenții și energie.

Concluzie. Calculează, compară kWh/m³ și blochezi soluția care minimizează suma energie + service în 5–10 ani, cu respectarea cerințelor EN 12056-4/EN 12050 privind accesul și siguranța.

Indicatori operaționali de urmărit

Timpul mediu între intervenții (MTBI), energia specifică (kWh/m³), rata de blocaje raportată la m³ pompați, uzura etanșărilor și a lagărelor, precum și frecvența alarmei de nivel înalt. Aceste valori, colectate trimestrial, oferă baza pentru ajustarea curbei de lucru.

Concluzie: cum decizi rapid, dar corect

Problemă. Dilema “cu tocător vs fără” apare când refulările sunt înguste sau solidele sunt impredictibile.

Abordare. Definirea solidelor, calculul hidraulic Q–H_total, verificarea curbei și a randamentului, apoi compararea costului pe ciclul de viață.

Evidență. Standarde uzuale (EN 12056-4, EN 12050, EN 809, ISO 9906) și bune practici arată că alegerea depinde de filozofiile “mărunțire” vs “trecere liberă” raportate la conductă și regim.

Concluzie. Alege tocătorul pentru DN mici lungi și solide fibroase impredictibile; alege fără tocător pentru DN adecvate, debite mai mari și eficiență energetică superioară. Pentru lecturi conexe, vezi tipuri de pompe și pompe submersibile.