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.
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.
Запрос цены, информации:
+7 (347) 281-65-13
+7 (347) 216-65-13
|
Вячеслав Максаков 2017-06-10 05:32:44 Очень полезный опыт. Наше предприятие также планирует отказаться от объемных насосов для перекачки ила в пользу насосов с обратной связью. Поделитесь опытом и возможными проблемами при эксплуатации расходомеров. Зам. начальника отдела метрологии и автоматизации производства МУПП Саратовводоканал Максаков Вячеслав Владимирович. [Ответить] [Ответить с цитатой] |
Страницы: [1]
Идёт загрузка...