משאבות ביוב טבולות שייכות לסוג של משאבות לא סתומות ומגיעות בצורות שונות, כמו טבולה ויבשה. נכון להיום, משאבת הביוב הטבולה הנפוצה ביותר היא משאבת הביוב הטבולה, בעוד משאבות ביוב יבשות נדירות כוללות משאבות ביוב אופקיות ואנכיות. חשוב להובלת שפכים עירוניים, צואה או נוזלים המכילים סיבים. המדיום המכיל חלקיקים מוצקים כגון שאריות נייר מועבר בדרך כלל בטמפרטורה שאינה עולה על 80 מעלות. מכיוון שהמדיום המובטח מכיל סיבים המועדים להסתבכות או להתקבצות. לכן, ערוץ הזרימה של משאבה מסוג זה נוטה לחסימה. לאחר חסימת המשאבה, היא לא תוכל לפעול כראוי ואף להרוס את המנוע, וכתוצאה מכך ניקוז לקוי. יש לה השפעה משמעותית על החיים העירוניים והגנת הסביבה.
לכן, אנטי סתימה ואמינות הם גורמים חשובים לאיכות משאבות הביוב. כמו משאבות אחרות, האימפלר ותא הלחץ הם שני המרכיבים המרכזיים של משאבת הביוב. איכות הביצועים שלה מייצגת את איכות ביצועי המשאבה. הביצועים נגד סתימות, היעילות, ביצועי הקוויטציה והביצועים נגד שחיקה של משאבת הביוב מובטחים בעיקר על ידי שני המרכיבים של משאבת השבשבת ותא הלחץ.
1. סוג בניית האימפלר:
ניתן לחלק את בניית האימפלרים לארבע קטגוריות: סוג להב (פתוח, סגור), סוג מערבול, סוג תעלה וסוג צנטריפוגלי ספירלי (כולל ערוץ יחיד ותעלה כפולה)
הייצור של אימפלרים פתוחים וחצי פתוחים אינו נוח. כאשר נוצרות סתימות בתוך האימפלר, ניתן לנקות ולתקן אותו בקלות. עם זאת, במהלך פעולה זמנית, שחיקת החלקיקים עלולה להגדיל את הפער בין הלהבים לדופן הצד של תא המים בלחץ, וכתוצאה מכך לירידה ביעילות. והגדלת הפער תפגע בהפרש הלחץ על הלהבים. לא רק שמתרחשת כמות קטנה של אובדן מערבולת, אלא שהיא גם מגבירה את הכוח הצירי של המשאבה. יחד עם זאת, עקב הפער המוגדל, נפגעת יציבות זרימת הנוזל בתעלה, מה שגורם למשאבה לרטוט. סוג זה של אימפלר אינו קל לשינוע מדיה המכילה חלקיקים גדולים וסיבים ארוכים. מבחינת ביצועים, אימפלר מסוג זה הוא בעל יעילות נמוכה, עם יעילות גבוהה של כ-92% מזו של אימפלרים סגורים רגילים, ועקומת ראש חלקה יחסית.
אימפלר סחרור:
המשאבה עם אימפלר מסוג זה משמשת מכיוון שהאימפלר נסוג באופן חלקי או מלא מערוץ זרימת תא הלחץ. אז הביצועים הלא חסימים טובים, והמעבר של חלקיקים וסיבים ארוכים חזק יותר. החלקיקים נעים בתא המים בלחץ ונדחפים למנוחה על ידי המערבולת שנוצרת על ידי סיבוב האימפלר. חלקיקים מרחפים אינם מייצרים אנרגיה בעצמם, אלא רק מחליפים אנרגיה בנוזל שבתעלת הזרימה. במהלך הפעילות, חלקיקים מרחפים או סיבים ארוכים אינם באים במגע עם הלהבים, וכתוצאה מכך פחות בלאי בלהבים. אין עלייה במרווח עקב שחיקה, ואין ירידה משמעותית ביעילות החשמל במהלך פעולה זמנית. משאבות עם אימפלר מסוג זה מתאימות לשאיבת מדיה המכילה חלקיקים גדולים וסיבים ארוכים. מבחינת ביצועים, היעילות של אימפלר זה נמוכה יחסית, רק כ-70% מזו של אימפלר סגור רגיל, ועקומת הראש חלקה יחסית.
אימפלר סגור:
היעילות הרגילה של אימפלר מסוג זה גבוהה יחסית. ובמהלך הפעילות הזמנית המצב יחסית יציב. למשאבה עם אימפלר מסוג זה יש פחות כוח צירי וניתן לצייד אותה בלהבי עזר על לוחות הכיסוי הקדמיים והאחוריים. להבי העזר בלוח הכיסוי הקדמי יכולים להגביר את אובדן המערבולת ביציאת האימפלר ואת בלאי החלקיקים על טבעת האיטום. הלהבים המשניים על לוח הכיסוי האחורי לא רק משמשים לאיזון הכוח הצירי, אלא גם מונעים מחלקיקים תלויים להיכנס לתא האיטום המכני ולספק כיסוי לאטם המכני. עם זאת, סוג זה של אימפלר בעל ביצועים גרועים שאינם סתומים, קל לעטוף אותו ואינו מתאים לשאיבת חומרי ביוב לא מטופלים המכילים חלקיקים גדולים (סיבים ארוכים).
אימפלר ערוץ זרימה:
סוג זה של אימפלר שייך לאימפלרים חסרי להבים, ותעלת זרימת האימפלר היא תעלת זרימה מתפתלת מהיציאה לשקע. אז הוא מתאים לשאיבת מדיה המכילה חלקיקים גדולים וסיבים ארוכים. ביצועים טובים נגד חסימה. מבחינת ביצועים, אימפלר מסוג זה הינו בעל יעילות גבוהה ואינו שונה בהרבה מאימפלרים סגורים רגילים, אך עקומת הראש של המשאבה עם האימפלר מסוג זה יורדת בחדות. עקומת הכוח גבשושית יחסית, מה שהופך אותה פחות מועדת לבעיות כוח יתר. עם זאת, ביצועי הקוויטציה של אימפלר מסוג זה אינם טובים כמו של אימפלרים סגורים רגילים, מתאים במיוחד לשימוש במשאבות עם יציאות לחץ.
אימפלר צנטריפוגלי ספירלי:
הלהבים של אימפלר מסוג זה הם להבי ספירלה מעוותים הנמשכים בצורה צירית מיציאת היניקה בגוף הרכזת החרוטית. משאבת אימפלר מסוג זה משמשת הן כמשאבת נפח גיבוי והן כמשאבה צנטריפוגלית. חלקיקים מרחפים פוגים בזרימת הלהבים ואינם מתנגשים באף חלק של המשאבה, מה שהופך אותה ללא-הרסנית. הנזק לפריט המבוטח הוא מינימלי. בשל אפקט הדחיפה של הספירלה, לחלקיקים מרחפים יש עבירות חזקה, ולכן משאבות עם אימפלר מסוג זה מתאימות לשאיבת מדיה המכילה חלקיקים גדולים וסיבים ארוכים, כמו גם חומרי ריכוז גבוהים. יש לו מאפיינים משמעותיים במקומות בהם יש דרישות מחמירות לפגיעה במדיום המובטח.
מבחינת ביצועים, למשאבה עקומת ראש תלולה ועקומת כוח חלקה יחסית.
תא הלחץ שאומץ על ידי משאבות ביוב הוא קונכייה של שבלול, ושבטים מובילים רדיאליים או שבשבות מובילות תעלות זרימה משמשים לעתים קרובות במשאבות טבולות מובנות-. ישנם שלושה סוגים של קונכיות חלזונות: ספירלה, טבעת ובינונית. על בסיס הספירלה, אין צורך להשתמש בו במשאבת הביוב. תאי מים בלחץ מעגליים נמצאים בשימוש נפוץ במשאבות ביוב קטנות בשל בנייתם הפשוטה וייצורם הלא נוח. אבל עקב הופעתם של תאי לחץ ביניים (חצי ספירליים), סולם היישום של תאי לחץ טבעתיים הולך ופוחת בהדרגה. בשל השילוב של יעילות גבוהה של ספירלה וחדירות גבוהה של תאי לחץ טבעתיים, תא הלחץ מסוג ביניים.
2. חמשת היתרונות העיקריים של משאבות ביוב טבולות:
(1) מבנה משאבת הביוב קומפקטי יחסית ותופס שטח קטן. משאבות ביוב טבולות ניתנות להתקנה ישירה במיכלי ביוב עקב פעולתן התת מימית, ללא צורך בבניית חדרי משאבות ייעודיים להתקנת משאבות ומכונות, מה שיכול לחסוך בעלויות קרקע ותשתיות רבות.
(2) ההתקנה והתחזוקה של משאבות ביוב נוחות מאוד. משאבות ביוב טבולות קטנות ניתנות להתקנה חופשית, בעוד משאבות ביוב טבולות גדולות מצוידות בדרך כלל בהתקני צימוד אוטומטיים להתקנה אוטומטית, מה שהופך את ההתקנה והתחזוקה לנוחות למדי.
(3) זמן הפעולה הרציף של משאבת הביוב ארוך יחסית. משאבות ביוב טבולות, בשל המשאבה והמנוע הקואקסיאלי שלהן, הציר הקצר והרכיבים המסתובבים קלים, נושאות עומסים רדיאליים קטנים יחסית על מסביהן ובעלות תוחלת חיים ארוכה בהרבה מהמשאבות הרגילות.
(4) אין בעיות כמו נזק לקוויטציה או הזרקת מים במהלך פעולת משאבת הביוב. במיוחד הנקודה האחרונה הביאה נוחות רבה למפעילים.
(5) הביצועים הסביבתיים של משאבת הביוב טובים. רעש רעידות נמוך, עליית טמפרטורת מנוע נמוכה וללא זיהום הסביבה.
