Teollisuuden korkeapainepesu – paine, virtaama ja pumpun valinta

Teollisuuden korkeapainepesussa puhdistustulos syntyy koko järjestelmän toiminnasta. Työpaine vaikuttaa suihkun kykyyn irrottaa likaa ja kerrostumia, mutta yhtä olennaista on riittävä virtaama, jolla irronnut materiaali kuljetetaan pois puhdistettavalta pinnalta.

Siksi korkeapainepumpun valintaa ei kannata aloittaa kysymyksestä “kuinka paljon painetta tarvitaan?” vaan käyttökohteesta: mitä poistetaan, miltä pinnalta, millä työskentelyetäisyydellä ja kuinka suuri alue halutaan käsitellä. Esleyhtiön nykyinen Pratissoli-valikoima kattaa teollisuus- ja ammattikäyttöön ratkaisuja noin 100–1500 bar painealueelle teollisuuspesusta ja putkistojen puhdistuksesta aina vesipiikkaukseen ja pinnoitteiden poistoon.

Paine ei yksin ratkaise puhdistustehoa

Paine kuvaa sitä, kuinka suuri voima kohdistuu tietylle pinta-alalle. Korkeampi paine kasvattaa suihkun kykyä rikkoa kovia kerrostumia, pinnoitteita ja muuta tiukasti kiinnittynyttä materiaalia.

Pelkkä paine ei kuitenkaan kerro, kuinka tehokkaasti materiaali poistuu työskentelyalueelta. Jos virtaama on liian pieni, suihku voi olla paikallisesti erittäin voimakas, mutta puhdistustyö etenee hitaasti eikä irronnut materiaali poistu tehokkaasti.

Liian suuri paine voi puolestaan olla tarpeeton tai jopa haitallinen, jos puhdistettava pinta ei sitä kestä. Tavoitteena ei siten ole suurin mahdollinen paine vaan käyttökohteeseen sopiva paineen ja vesimäärän yhdistelmä.

Virtaama ratkaisee, kuinka paljon vettä työhön tuodaan

Virtaama ilmoitetaan yleensä litroina minuutissa. Se vaikuttaa muun muassa puhdistettavan alueen kattavuuteen, irronneen materiaalin kuljettamiseen ja siihen, kuinka nopeasti työ voidaan tehdä.

Käytännössä kaksi samalla paineella toimivaa järjestelmää voivat käyttäytyä hyvin eri tavalla, jos niiden virtaamat poikkeavat merkittävästi toisistaan.

Esimerkiksi suurten teollisuuspintojen pesussa tai runsaasti irtoavaa materiaalia sisältävässä työssä suuri vesimäärä voi olla olennaisempi kuin paineen nostaminen seuraavalle tasolle. Kovien kerrostumien, pinnoitteiden tai betonin käsittelyssä painetarve puolestaan kasvaa.

Pumpun tehontarve määräytyy paineesta ja virtaamasta

Pumpun mitoituksessa paine ja virtaama muodostavat myös suoraan tehontarpeen.

Hydraulinen teho voidaan arvioida kaavalla:

Jossa,

P = hydraulinen teho, kW
p = paine, bar
Q = virtaama, l/min

Esimerkiksi 500 bar paineella ja 60 l/min virtaamalla hydraulinen teho on:

Pumpun käyttöakselilta tarvittava todellinen teho on tätä suurempi, koska pumpussa ja voimansiirrossa syntyy häviöitä.

Tämä havainnollistaa myös, miksi painetta ja virtaamaa ei voida kasvattaa toisistaan riippumatta. Molempien kasvattaminen nostaa nopeasti moottorin, voimansiirron ja koko laitteiston tehontarvetta.

Mihin eri painealueita käytetään?

Esleyhtiön Pratissoli-valikoima on jaettu käyttökohteiden hahmottamisen helpottamiseksi neljään painealueeseen. Tarkka pumppu valitaan silti aina tarvittavan paineen ja virtaaman perusteella. Nykyisessä valikoimassa painealueet ja tyypilliset käyttökohteet ovat seuraavat:

Painealue	Tyypillisiä käyttökohteita
100–300 bar	Teollisuuspesu, huuhtelu, prosessikäyttö ja suurta virtaamaa vaativat kohteet
300–500 bar	Raskaampi pesu, viemärinhuuhtelu, putkistojen puhdistus ja liikkuvat huuhtelulaitteet
500–800 bar	Raskas teollisuuspesu, vaativat kerrostumat sekä kunnossapito- ja erikoispuhdistus
800–1500 bar	Vesipiikkaus, pinnoitteiden poisto, betonin työstö ja muut ultra-korkeapaineiset sovellukset

Painealueiden rajat eivät ole absoluuttisia käyttökohderajoja. Esimerkiksi Pratissoli KT HP -sarjassa yksittäiset mallit kattavat noin 250–500 bar työpaineita virtaaman ja kierrosluvun mukaan, kun taas SRS HP- ja TRS HP -sarjoissa päästään mallista riippuen jopa 1500 bariin.

Pumpun maksimipaine ei ole sama asia kuin tarvittava työpaine

Pumppua ei kannata mitoittaa vain nimellisen maksimipaineen perusteella. Järjestelmän todellinen toimintapiste muodostuu pumpun lisäksi putkistosta, letkuista, venttiileistä, suodattimista ja ennen kaikkea käytettävästä suuttimesta.

Painehäviöitä syntyy koko järjestelmässä. Pitkät tai liian pienikokoiset letkut, suuret virtaamat sekä venttiilit ja muut komponentit voivat pienentää suuttimelle asti saatavaa painetta.

Suuttimen aukotus puolestaan määrittää yhdessä pumpun tuoton kanssa järjestelmään muodostuvan paineen. Pumpun, letkuston ja suuttimen pitää siksi muodostaa yksi mitoitettu kokonaisuus. Viemärisuuttimien mitoituksessa paineen ja virtaaman vaikutusta on käsitelty tarkemmin oppaassa Paine ja virtaama viemärisuuttimen valinnassa.

Veden laatu voi muuttaa pumpun valinnan kokonaan

Kaikissa teollisuussovelluksissa käytettävissä ei ole puhdasta vesijohtovettä. Kierrätysvedessä voi esiintyä kiintoainetta ja epäpuhtauksia, jotka asettavat pumpun tiivistykselle ja venttiilirakenteelle erilaisia vaatimuksia.

Pratissolin valikoimassa on tästä syystä myös erillisiä R-versioita kierrätysvesikäyttöön. Esimerkiksi KFR-sarja käyttää erikoistiivisteitä ja on tarkoitettu selvästi epäpuhtaammalle vedelle kuin vastaava vakiopumppu. Tämä on hyvä esimerkki siitä, miksi pelkkä paine- ja virtaamataulukko ei aina riitä pumpun lopulliseen valintaan.

Korkeapainepumpun valinta käytännössä

Pumpun valinta kannattaa tehdä tässä järjestyksessä:

1. Määritä käyttökohde ja poistettava materiaali. Kevyt pesu, kova kerrostuma, pinnoite ja betonin käsittely vaativat hyvin erilaisia ratkaisuja.
2. Määritä todellinen tarvittava työpaine. Älä käytä automaattisesti pumpun maksimipainetta lähtökohtana.
3. Määritä tarvittava virtaama. Huomioi puhdistusnopeus, käsiteltävän alueen koko ja materiaalin pois kuljettaminen.
4. Laske tehontarve. Varmista, että käytettävissä oleva moottori tai muu käyttövoima riittää halutulle paineen ja virtaaman yhdistelmälle.
5. Tarkista veden laatu ja tulopuolen olosuhteet. Syöttöpaine, suodatus, lämpötila ja mahdollinen kiintoaine vaikuttavat pumpun rakenteeseen.
6. Mitoita koko järjestelmä. Letkut, venttiilit, suuttimet, varolaitteet ja muu korkeapainepuoli valitaan pumpun toimintapisteen mukaan.

Milloin tarvitaan 800–1500 bar ultra-korkeapainetta?

Ultra-korkeapaine eli UHP tulee kyseeseen silloin, kun tavallinen korkeapainepesu ei enää riitä materiaalin irrottamiseen.

Tyypillisiä kohteita ovat betonin vesipiikkaus, pinnoitteiden ja kovien kerrostumien poisto sekä teollisuuden erikoispuhdistukset. Esleyhtiön valikoiman 800–1500 bar Pratissoli-pumput on tarkoitettu juuri tällaisiin raskaisiin käyttökohteisiin. SRS HP -sarjan mallistossa esimerkiksi painealue ulottuu 800 barista 1500 bariin virtaaman ollessa mallista riippuen noin 75–143 l/min.

Valitse pumppu toimintapisteen, ei pelkän mallisarjan perusteella

Saman pumppusarjan sisällä paine ja virtaama voivat vaihdella huomattavasti männän halkaisijan ja kierrosluvun mukaan.

Esimerkiksi Pratissoli KE -sarjan nykyiset mallit ulottuvat 100–300 bariin virtaamien ollessa noin 30–100 l/min, kun taas KF-sarjan painotus on suuremmissa virtaamissa, noin 93–170 l/min, painealueen ollessa noin 110–210 bar.

Siksi oikea kysymys ei ole “mikä Pratissoli-sarja on paras?” vaan:

mikä pumppumalli tuottaa tarvittavan virtaaman vaaditulla työpaineella sopivalla käyttöteholla?

Tutustu Pratissolin korkeapainepumppuihin ja painealueisiin.

Korkeapainepumpun valitsin helpottaa alustavaa mitoitusta

Esleyhtiön korkeapainepumpun valitsimessa voidaan syöttää tarvittava työpaine, virtaama ja käyttökohde. Valitsin antaa niiden perusteella alustavan suosituksen Pratissolin pumppusarjasta ja ohjaa suoraan sopiviin tuotekortteihin. Lopullisessa mitoituksessa huomioidaan lisäksi kierrosluku, käyttövoima, veden laatu ja järjestelmän muut komponentit.

Usein kysyttyä teollisuuden korkeapainepesusta

Kuinka paljon painetta teollisuuden korkeapainepesuun tarvitaan?

Tarvittava työpaine riippuu poistettavasta materiaalista, puhdistettavasta pinnasta ja käytettävästä suuttimesta. Tavallisessa teollisuuspesussa voidaan pärjätä 100–300 bar painealueella, kun taas kovien kerrostumien, pinnoitteiden tai betonin käsittelyssä tarvitaan huomattavasti suurempia paineita. Oikea työpaine kannattaa määrittää käyttökohteen mukaan eikä valita automaattisesti mahdollisimman suurta painetta.

Onko korkeampi paine aina tehokkaampi korkeapainepesussa?

Ei. Puhdistustulos riippuu paineen lisäksi virtaamasta, suuttimesta, työskentelyetäisyydestä ja käsiteltävästä materiaalista. Tarpeettoman korkea paine kasvattaa tehontarvetta ja voi myös vahingoittaa puhdistettavaa pintaa. Tehokas järjestelmä perustuu sopivaan paineen ja virtaaman yhdistelmään.

Miten virtaama vaikuttaa korkeapainepesun tehokkuuteen?

Virtaama määrittää, kuinka paljon vettä järjestelmä tuottaa minuutissa. Riittävä virtaama auttaa kuljettamaan irronneen lian ja materiaalin pois sekä nopeuttaa suurten pintojen puhdistusta. Suurempi virtaama kasvattaa kuitenkin myös pumpun tarvitsemaa käyttötehoa, joten se on huomioitava pumpun mitoituksessa.

Miten korkeapainepumpun tarvittava teho lasketaan?

Pumpun hydraulinen tehontarve voidaan arvioida paineen ja virtaaman perusteella kaavalla:

P = p × Q / 600

jossa P on hydraulinen teho kilowatteina, p paine bareina ja Q virtaama litroina minuutissa. Todellinen moottorilta tarvittava teho on tätä suurempi pumpun ja voimansiirron häviöiden vuoksi.

Voiko korkeapainepumpulla käyttää kierrätysvettä?

Kyllä, jos pumppu ja järjestelmä on suunniteltu käytettävän veden laadulle. Kierrätysvesi voi sisältää kiintoainetta ja epäpuhtauksia, jotka asettavat tiivisteille, venttiileille ja suodatukselle tavallista suurempia vaatimuksia. Pratissolin mallistossa on myös kierrätysvesikäyttöön tarkoitettuja pumppuratkaisuja.

Milloin tarvitaan 800–1500 bar ultra-korkeapainetta?

800–1500 bar painealuetta käytetään, kun tavanomainen korkeapainepesu ei riitä materiaalin poistamiseen. Tyypillisiä käyttökohteita ovat esimerkiksi vesipiikkaus, betonin käsittely, kovien pinnoitteiden poistaminen ja vaativat teollisuuden erikoispuhdistukset. Näissä järjestelmissä myös letkujen, venttiilien, suuttimien ja muiden komponenttien paineluokitukset korostuvat.

Miten valitsen oikean korkeapainepumpun?

Pumpun valinnassa määritetään ensin tarvittava työpaine ja virtaama. Sen jälkeen tarkistetaan tehontarve, käyttövoima, veden laatu, kierrosluku ja järjestelmän muut komponentit. Esleyhtiön korkeapainepumpun valitsimella voi tehdä alustavan Pratissoli-pumppusarjan valinnan paineen, virtaaman ja käyttökohteen perusteella.

Yhteenveto

Teollisuuden korkeapainepesussa paras lopputulos ei synny suurimmasta mahdollisesta paineesta, vaan käyttökohteeseen oikein mitoitetusta kokonaisuudesta. Paine määrittää suihkun iskuvoimaa, virtaama vaikuttaa huuhteluun ja irronneen materiaalin kuljettamiseen, ja näiden yhdistelmä ratkaisee pumpun tehontarpeen.

Korkeapainepumpun valinnassa kannattaa huomioida työpaineen ja virtaaman lisäksi käyttövoima, veden laatu, suutin, letkusto ja järjestelmän painehäviöt. Kun nämä lähtötiedot tunnetaan, voidaan valita käyttökohteeseen sopiva pumppusarja ja välttää sekä alimitoitus että tarpeettoman raskas järjestelmä.

Esleyhtiön korkeapainepumpun valitsin auttaa rajaamaan sopivan Pratissoli-pumppusarjan paineen, virtaaman ja käyttökohteen perusteella.