Агроводком
(347) 281-65-13
(347) 216-65-13
  Главная / Статьи / Промышленные насосы /

Незасоряющиеся насосы для перекачки осадков сточных вод



ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга" реализовало к 300-летию города ряд программ по модернизации оборудования ранее созданных технологических схем очистки сточных вод на ЦСА, ССА и пригородных станциях.

Одним из примеров реализации подобных программ является реконструкция насосных станций узла обработки осадков на указанных станциях аэрации.

насосы НН-50/25

До реконструкции перекачка осадков осуществлялась плунжерными насосами НП-50 воронежского завода "Водмашоборудование" и центробежными насосами ФГ-216/24а, ФГ-114/10,5, ФГ-81/18, СД-450/22,5 Рыбницкого насосного завода.

В процессе эксплуатации наряду с достоинствами, которые характерны для насосов объемного типа НП, выявлены их недостатки. К ним в первую очередь можно отнести низкий уровень эксплуатационной надежности, длительный ремонт насосов (таблица 1).

Дальнейшая их эксплуатация оказалась убыточной из-за больших затрат на изготовление запчастей (бронзовых скользящих подшипников, колец в цилиндрах и др.). Опыт эксплуатации центробежных канализационных насосов ФГ-216/24а, ФГ-114/10,5, ФГ-81/18, СД-450/22,5 показал, что их надежность при производительности 100 м3/ч и менее из-за частого засорения проточной части становится недопустимо низкой.

Например, количество отказов за год насосов ФГ-216/24а в результате засорения проточной части превышает (табл. 2) нормативное в 3 раза.

Таблица 1

Вид операции технического обслуживания Периодичность Трудоемкость, чел-ч
Чистка клапанов от тряпок 1-2 раза в сутки 2
Добавление сальниковых набивок 1 раз в двое суток 1
Замена сальниковых набивок 2 раза в неделю 6
Замена бронзовых скользящих подшип­ников на шатунах 2 раза в месяц 12
Замена колец в цилиндрах 1 раз в месяц 12
Замена резиновых прокладок клапанов 2 раза в месяц 2
Устранение утечек, возникающих из-за износа,
засорения клапанов
2 раза в месяц 6
Итого трудоемкость на один насос в год   2100

Таблица 2

Элементы, лимитирующие безотказность насосов ФГ-21б/24а Количество отказов n за год по данным экспертного опроса Эксплуатационные показатели безотказности
1 2 3 4 n А-104,1/ч
Замена подшипника:
электродвигателя
насоса

1
14

2
26

1
15

2
27

3
23

0,8
10,7
Замена сальников и прочистка насоса 66 112 72 114 90 52,2


При засорении проточной части возникает необходимость в разборке насоса, соответствующей по трудоемкости текущему ремонту, поэтому годовая трудоемкость ремонтов центробежных насосов ФГ-216/24а, ФГ-114/10,5, ФГ-81/18, СД-450/22,5 возрастает до 400 человек - часов на один насос.

Взамен указанных насосов для откачки сырого осадка, смеси сырого осадка и избыточного активного ила из первичных отстойников, подачи осадков на центрифуги получили применение винтовые насосы PSM (Франция), "Netzsch" (Германия), а также винтовые питатели PS (Румыния). Насосы Ne40, Ne100 и PS-100AR, PS-125AR, PSM позволяют плавно регулировать и поддерживать на заданном уровне расход при перекачке осадков.

Вместе с тем в процессе их эксплуатации выявлены следующие недостатки: высокие энергоемкость, стоимость и эксплуатационные затраты, связанные с поставкой комплектующих иностранного производства, сложность ремонта. Практика показала, что конструкция насосов не допускает попадания в проточную часть твердых включений, приводящих к повреждению статора.

Для устранения этого недостатка в реальных условиях эксплуатации необходимо специальное защитное устройство на всасывающих трубопроводах в виде отстойников, строительство которых требует больших капиталовложений.

Кроме того, насосные станции, оборудованные винтовыми питателями длиной около 6 м, занимают значительные производственные площади. По указанным причинам дальнейшая эксплуатация перечисленного насосного оборудования стала убыточной, поэтому ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга" реализует программу по модернизации оборудования на насосных станциях узла обработки осадков.

В рамках этой программы разработаны насосы ЦНН-200/ 20а, ЦНН-100/30, ЦНН-100/20, ЦНН-80/20, НН-50/25, НН-28/15. Технические характеристики новых насосов для перекачки сточных вод и необезвоженных осадков влажностью более 93 % представлены в таблице 3.

Таблица 3

Марка насоса Напор, м Подача, м3/ч Габариты, мм Масса, кг Двигатель Мощность, кВт Частота, мин
НН-28/15 15 28 1368x542x790 340 АИР132М6 7,5 960
НН-50/25 25 50 1467x542x737 445 5А160С4 15 1500
ЦНН-100/30 30 100 2041x500x810 570 АИР180М4 30 1500
ЦНН-80/20 20 80 1629x734x440 570 АИР132М4 11 1500
ЦНН-200/20а 20 200 2030x512x820 605 АИР180М4 30 1500

Отличительной особенностью насосов ЦНН-200/20 является рабочее колесо с тремя профилированными лопастями, а насосов ЦНН-100/30, ЦНН-100/20 - с двумя профилированными лопастями и увеличенным до 80 мм минимальным зазором межлопастного пространства.

В отличие от зарубежных образцов трех- и двухлопастное профилированное рабочее колесо обеспечивает устойчивую работу насоса без вибрации и засорений проточной части длинноволокнистыми веществами и твердыми включениями до 80 мм. Износ рабочего колеса в процессе эксплуатации не приводит к его дисбалансу.

В отличие от указанного рабочее колесо насосов НН-50/25 и НН-28/15 полностью размещено в нише задней стенки корпуса насоса с зазором относительно входного патрубка. Кроме того, оно дополнительно снабжено задним диском и укороченными периферийными лопатками, которые размещены между рабочими.

Уплотнение рабочего колеса выполнено щелевым, а в уплотнении вала коллектор для распределения запорной воды установлен с упором, позволяющим эксплуатировать насосы при нарушении правил набивки уплотнительных колец. Конструкция уплотнения вала позволяет эксплуатировать насос в отличие от зарубежных образцов даже при краткосрочных перебоях в подаче запорной технологической воды.

Для снижения затрат на текущий и капитальный ремонты насосы разработаны в универсальном блочно-модульном исполнении, что обеспечивает возможность полной разборки их на месте без отсоединения трубопроводов. Это позволяет снизить продолжительность ремонтных работ в 3-4 раза. Указанные насосы, изготовленные на заводах С.-Петербурга, внедрены при реконструкции насосных станций на ЦСА, ССА и пригородных станциях аэрации.

На заводе сжигания осадков на о. Белом в С- Петербурге в 2002 г. завершены работы по реконструкции насосной станции для подачи осадков на центри-прессы, которая ранее была оборудована десятью винтовыми насосами PSM. Необходимость замены насосов PSM обусловлена тем, что ресурс трущейся пары ротор - статор при работе на осадке ЦСА (износ абразивными веществами) составлял не более 0,5 года.

По истечении этого периода подача насосов снижается до недопустимого уровня и требуется ремонт. Затраты на ремонт таких насосов лимитируются стоимостью расходных материалов и составляют около 13500 долл. США в год на каждый насос. Поэтому для снижения эксплуатационных затрат выполнена реконструкция насосной станции с заменой винтовых насосов PSM насосами НН-50/25, разработанными ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга".

Эксплуатация показала, что при регулировке производительности частотным способом по замкнутой схеме насосы НН-50/25 устойчиво обеспечивают подачу осадков на центрипресс, включая режим его запуска, когда требуется ступенчатое повышение производительности. Затраты на реконструкцию станции окупились в течение года при последующей экономии эксплуатационных затрат за нормативный срок эксплуатации (8 лет) более 2 млн. долл. США.

Выводы

Опыт эксплуатации незасоряющихся насосов для перекачки осадков сточных вод в различных условиях станций аэрации С.-Петербурга показал, что по сравнению с аналогами, предлагаемыми, в том числе, иностранными производителями, насосы имеют следующие преимущества:
- незасоряемость, гарантирующая надежную перекачку осадков в условиях неэффективной работы или отказов решеток очистных сооружений (насосы перекачивают осадки с тряпками и мелкими металлическими включениями размером до 80 мм, которые выводят из строя даже современные винтовые насосы иностранного производства);
- высокая надежность, обеспечивающая наработку между капитальными ремонтами не менее 10000 ч;
- простота конструкции, удобство обслуживания и высокая ремонтопригодность, позволяющие сократить трудоемкость обслуживания и текущих ремонтов до 100-150 человеко - часов / год на один насос;
- небольшие габариты, позволяющие сокращать производственные площади насосных станций и дающие возможность устанавливать насосы на существующие фундаменты ранее эксплуатируемых насосов ФГ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Водоотведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга / Колл. авторов. Под общей ред. Ф. В. Кармазинова. - СПб, 2002.
2. А. с. 2044165 РФ, МПК 6 F04D 29/20. Устройство рабочего колеса насоса / Ф. В. Кармазинов, Ю. А. Ильин, В. С. Игнатчик и др.
3. А. с. 2044928 РФ, МПК 6 F04D 29/12. Уплотнение рабочего колеса насоса / Ф. В. Кармазинов, Ю. А. Ильин, В. С Игнатчик и др.
4. Пат. 26610 РФ, МПК 7 F04D 7/04. Незасоряющийся насос / Ф. В. Кармазинов, Ю. А. Ильин, В.С Игнатчик и др.



Оставить комментарий

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:

Введите символы: *

captcha
Обновить

   Статьи по теме:

Водоснабжение в отсутствие электроснабжения
Водоснабжение в отсутствие электроснабжения.
Обеспечение водоснабжения при аварийных ситуациях и в отсутствии энергоснабжения является важной задачей, которая решается с помощью насосных агрегатов с дизельным приводом ...  >>>
Выбор, установка и эксплуатация насосного оборудования
Выбор, установка и эксплуатация насосного оборудования
Даже самое лучшее оборудование может быстро выйти из строя, если установка произведена неправильно, во время эксплуатации допускаются нарушения, а элементарный техосмотр отсутствует ...  >>>
Пруд - купальня вместо бассейна
Пруд - купальня вместо бассейна
Профессионально обустроить бассейн в собственном саду довольно хлопотно. Альтернативой бассейну может служить пруд-купальня - своеобразный водосборник для полива растений, куда можно окунуться жарким летним днём. ...  >>>

все статьи  >>>