25. června 2025

Čerpadla pro odvodňování jsou proto nezbytná pro zvládání neustálého pronikání vody. Musí však čelit mnoha výzvám, včetně vody s vysokým obsahem korozivních a abrazivních částic, práce na odlehlých místech v omezených prostorech a extrémních požadavků na výtlak a průtok. Tato čerpadla musí splňovat klíčová kritéria, aby mohla dlouhodobě pracovat konzistentně a efektivně.

1. Robustnost čerpadla

Odvodňovací čerpadla musí odolávat abrazivním a drsným podmínkám těžebního prostředí. Jejich konstrukce musí být dostatečně robustní, aby zvládla drsný provoz v dole. Výběr materiálů pro konstrukci čerpadla je také velmi důležitý. Materiály s vysokou odolností proti opotřebení prodlužují životnost čerpadla a udržují jeho výkon i v přítomnosti abrazivních částic. Materiály odolné proti korozi jsou nezbytné, aby obstály v chemicky agresivním prostředí, které se vyskytuje v některých dolech.

2. Výkon čerpadla

Požadavky na odvodňování se budou měnit s vývojem dolu. Zpočátku může být hladina vody poměrně nízká, ale s prohlubováním výkopů se požadavky na čerpadlo výrazně zvyšují. Odvodňovací čerpadla proto musí mít kapacitu pro čerpání rostoucích objemů vody do stále větších výšek. To vyžaduje vysokou výtlačnou výšku a vysoké průtoky.

3. Snadná údržba

V aplikacích, kde je bezpečnost kriticky důležitá, jako je odvodňování, je minimalizace odstávek důležitých zařízení prioritou. Snadná údržba a opravy čerpadla jsou proto velmi důležité. Klíčovými faktory jsou přístupnost opotřebitelných dílů pro rutinní kontrolu a výměnu a to, zda je zapotřebí speciální nářadí. Dalším faktorem je složitost: demontáž částí čerpadla za účelem výměny těsnění, hnacích ústrojí nebo maziv v stísněných podmínkách a při špatném osvětlení není ideální, protože komponenty se mohou snadno nesprávně namontovat nebo ztratit. Žádoucí jsou také nastavitelné opotřebitelné díly, protože lze pomocí nich obnovit výkon a prodloužit servisní intervaly.

4. Snadné nasazení

Hladina vody může rychle stoupat, proto by odvodňovací čerpadla měla být mobilní a snadno nasaditelná. Důležitými faktory jsou fyzické rozměry a hmotnost čerpadla, zejména v omezených podmínkách, které brání normální manipulaci. Kromě toho elektrická ponorná čerpadla vyžadují napájecí kabely a v některých případech také spouštěcí a ochranné panely motoru. Ty mohou zvýšit složitost přemísťování čerpadla v omezených prostorech, proto je třeba zohlednit také jejich konstrukci a mobilitu.

5. Celková účinnost čerpadla

Doly se často nacházejí v odlehlých oblastech bez trvalého napájení. Odvodňovací čerpadla proto musí nabízet optimální výkon po dlouhou dobu, aniž by byly příliš energeticky náročné. Zpočátku může být vody velmi málo, ale s prohlubováním dolu se požadavky na odvod vody budou zvyšovat. Kromě toho bude voda stále špinavější, kyselejší a viskóznější. Hydraulika čerpadla by měla splňovat požadavky na objem a výtlačnou výšku, které vznikají během provozní životnosti dolu, aniž by byla ohrožena energetická účinnost. Odvodňovací čerpadla by také neměla vytvářet žádné výkonové špičky, které by mohly ohrozit výkon ostatních zařízení.

Všechny tyto techniky byly použity při vývoji nových odvodňovacích čerpadel PAC SH (odvodňovací čerpadla s vysokou hlavou) společnosti Atlas Copco. Tato automatická samonasávací čerpadla pro těžký provoz mají dobrý výkon se všemi médii. Jsou vybaveny kazetovými těsněními, která nejen prodlužují průměrnou dobu oprav (MTTR), ale také výrazně zrychlují a usnadňují servis, protože je třeba vyměnit pouze jeden komponent – kazetu. Použití spojovacích řemenů ještě zvyšuje snadnost servisu. Další vlastností je olejová lázeň mechanického těsnění, která zajišťuje dostatečné mazání a prodlužuje dobu chodu čerpadla nasucho. 

Nové konstrukční techniky také usnadňují přizpůsobení čerpadel konkrétním podmínkám v těžebním průmyslu. Řada PAC SH nabízí různé varianty oběžných kol pro optimalizaci výkonu, vylepšené materiály pro zvýšenou odolnost proti opotřebení v obzvláště abrazivních podmínkách a různé možnosti řízení, které provozovatelům dolů umožňují plný přístup a kontrolu nad parametry čerpadla a motoru.

6. Nová konstrukce čerpadla

Splnění všech těchto kritérií není jednoduchá záležitost, protože technické řešení jednoho problému může způsobit problémy jinde. Například skříň čerpadla může být vyrobena z silného kovu, aby se zvýšila jeho odolnost, ale tím se výrazně zvýší hmotnost, což sníží mobilitu čerpadla.

Moderní technologie naštěstí poskytují nové způsoby optimalizace konstrukce čerpadel a zajištění vysokých výtlaků a průtoků, které odvodňovací operace vyžadují. Pokrok v oblasti cloud computingu výrazně zlepšil síťovou rozšířitelnost simulací pomocí výpočetní dynamiky tekutin (CFD), což umožňuje provádět rozsáhlejší a složitější analýzy. Současně pokroky v 3D tisku revolučním způsobem změnily prototypování a umožnily více vývojových cyklů v rámci krátkých termínů pro návrh. Navíc složité geometrie, které byly před deseti lety náročné nebo nerealizovatelné, jsou nyní díky moderním metodám odlévání, které zahrnují jádra a formy vyrobené pomocí technologie 3D tisku, dosažitelné s vysokou spolehlivostí.

Všechny tyto techniky byly použity při vývoji nových odvodňovacích čerpadel PAC SH (odvodňovací čerpadla s vysokou hlavou) společnosti Atlas Copco. V závislosti na modelu mohou odvodňovací čerpadla PAC SH dosáhnout maximální výtlačné výšky až 200 m a průtoku až 1980 m3/h.

Tato automatická samonasávací čerpadla pro vysoké zatížení mají dobrý výkon se všemi médii. Jsou vybaveny kazetovými těsněními, která nejen snižují průměrnou dobu opravy (MTTR), ale také výrazně zrychlují a usnadňují servis, protože je třeba vyměnit pouze jeden komponent – kazetu. Použití spojovacích řemenů ještě zvyšuje snadnost údržby. Další vlastností je olejová lázeň mechanické ucpávky, která zajišťuje dostatečné mazání a prodlužuje schopnost čerpadel běžet nasucho. Pozinkované podstavce a nosníky dále zvyšují odolnost řady PAC SH.

Nové konstrukční techniky také usnadňují přizpůsobení čerpadel konkrétním podmínkám v těžebním průmyslu. Řada PAC SH nabízí různé varianty lopatkových rotorů pro optimalizaci výkonu, vylepšené materiály pro zvýšenou odolnost proti opotřebení v obzvláště abrazivních podmínkách a různé možnosti řízení, které provozovatelům dolů umožňují plný přístup a kontrolu nad parametry čerpadla a motoru.   

7. Využití nejlepší nabídky

Pro dosažení optimálního výkonu nestačí vybrat čerpadlo pouze na základě jeho technických parametrů. Stejně důležité jsou také odborné znalosti a podpora dodavatele. Odvodňovací čerpadla musí být v provozu po dlouhou dobu, proto je důležitý přístup k náhradním dílům a technické podpoře po celou dobu jejich životnosti. Jak jsme již zmínili, technologie se rychle vyvíjejí a spolehlivý dodavatel vás bude informovat o novinkách a vylepšeních, které mohou výkon čerpadla ještě dále zvýšit. Proto je vhodné zkontrolovat reference dodavatele čerpadel a ujistit se, že má zavedenou reputaci a silnou pozici ve všech oblastech, ve kterých působíte. Mezi další klíčové vlastnosti, které byste měli u dodavatele hledat, patří jeho závazek k neustálému výzkumu a vývoji, dostupnost předprodejního poradenství, schopnost poskytnout technické školení a poprodejní asistenci a záruční servis. 

8. Závěrečné slovo

Výběr nejlepšího odvodňovacího čerpadla není jen otázkou kapitálových výdajů: jedná se o strategické rozhodnutí, které může mít významný dopad na provozní efektivitu a bezpečnost.  Při výběru čerpadla a dodavatele zvažte celé spektrum potřeb – od výkonu produktu až po poprodejní podporu. Správná volba partnera pro čerpadla nejen optimalizuje odvodňovací operace, ale také přispěje k celkovému úspěchu vašeho těžebního provozu.