Главная / Статьи / Промышленные насосы / |
Насосы для перекачки осадков и шлама
В данной статье речь пойдет об оборудовании для удаления шламов, суспензий, осадков, мусора и т. д. Не существует единого способа подбора оборудования для решения «грязных» проблем. Каждый случай должен рассматриваться индивидуально, будь то напорное канализование, перекачка/обработка осадков и мусора из стоков или система сбора плавучей грязи. Ежегодно в мире образуется около 1 трлн м3 сточных вод, только Западная Европа перекачивает около 0,3 трлн м3 коммунально-бытовых стоков в год, которые отделяются от канализационных стоков, очищаются от органических веществ и сбрасываются.
По ориентировочной оценке общее количество осадков сточных вод на станциях России ориентировочно составляет свыше 10 млн. т по сухому веществу. Ожидается, что очистка и перекачка шлама в ближайшем будущем станут развивающимися областями, поскольку водоотведение с ростом урбанизации развивается и совершенствуется, причем как с экологической, так и с экономической точек зрения.
Обычные центробежные насосы при перекачке шлама склонны к засорам. Тем не менее существует потребность в снижении произведенного объема шлама (и, таким образом, стоимости перекачки) за счет его сгущения-уплотнения. Все это дополнительно повышает требования к характеристике процесса перекачки. Уникальная конструкция самоочищающихся насосов Flygt серии N оказалась очень эффективной при перекачке грязи, хотя по сути является центробежным насосом. Ключевым элементом этой серии является запатентованное полуоткрытое рабочее колесо S-образной формы, дополненное разгрузочным спиральным желобом, выполненным в воронкообразном днище улитки. При этом кромка лопастей рабочего колеса закаливается по особой технологии для повышения его твердости и снижения износа (рис. 1).
Рис. 1. Насосы Flygt типа N на снегосплавных пунктах («Мосводоканал», «Нижегородский водоканал») и то, с чем они справляются.
Кроме того, рабочее колесо по необходимости напыляется тонким слоем (300 микрон) вольфрама карбида для противостояния износу. Тесты, проведенные фирмой ITT Flygt (Швеция), показали, что насосы типа N обеспечили 98–100%-ную незасоряемость. При отведении грязи охлаждение насосов стандартным способом – перекачиваемой жидкостью – неприемлемо. И тут насосы типа N имеют преимущество – устройство внутренней независимой системы охлаждения с водным раствором монопропиленгликоля в качестве агента-охладителя. Специальный пропеллер, встроенный в патронный блок торцевых уплотнений, приводит охлаждающий раствор в движение, исключая таким образом опасность засоров системы охлаждения.
На площадках потребителей по всей Европе и США комбинация насоса серии N с частотным преобразователем обладает впечатляющим эффектом снижения времени вынужденного простоя, который возникает по причине засора насосов и затрат на последующее техобслуживание. Бесчисленные примеры этого помогут преодолеть предубеждения заказчиков относительно применения центробежных насосов для перекачки грязи.
Недавно ассортимент Flygt пополнился насосами серии Progressive Cavity (PC) (рис. 2), которые являются самовсасывающими винтовыми насосами. Лопастное колесо в этих устройствах заменил ротор в виде большого штопора, помещенного в обечайку со спиралью. При вращении внутри статора он образует множество полостей, которые равномерно движутся от точки всаса до напорной точки, перемещая осадки и шламы повышенной вязкости, абразива, плотности, а также содержащих тряпье или газовую фазу. Теперь, с представлением винтовых насосов PC и при растущем успехе насосов серии N, Flygt рекомендует эффективное и экономически выгодное оборудование для подачи шламов и осадков влажностью до 55%.
рис. 2 Внутри винтового насоса PC
Новый винтовой насос Flygt серии PC (или «насос с эксцентриковым винтом») состоит из длинного вращающегося ротора внутри
статора определенной формы. Во время работы образуются полости, которые равномерно движутся от всаса к напорной линии,
перенося с собой массу шлама. В зависимости
от области применения, компания Flygt имеет статоры различных размеров и толщин. Преимущества
этого типа насоса включают отличное сопротивление к засорам, бесшумность во время работы, стабильную характеристику потока.
Вал
Долговечный вал с противоизносным
напылением в набивочной
камере сальника.
Уплотнение на валу
Насос оборудован специальными уплотнениями вала: сальниковыми или торцевыми.
Низкая скорость скольжения и пониженный уровень трения из-за небольшого диаметра вала.
Благодаря маленькому диаметру к уплотнениям вала обеспечивается простой доступ.
И сальниковая набивка, и торцевые уплотнения легко удаляются и заменяются.
Объемная уплотнительная камера допускает высокоэффективную промывку и охлаждение торцевых уплотнений.
Всасывающий фланец
Риск засорения снижен за счет особой конструкции всасывающей части.
Отверстия для очистки, расположенные в шахматном порядке, упрощают очистку узлов (соединений) и удаление препятствующих
предметов.
Для удобства всасывающая часть может быть повернута с шагом 90°.
Подшипники
Ведущий вал редукторного электродвигателя
имеет усиленные подшипники, рассчитанные для работы под продолжительным воздействием осевой нагрузки.
Защитные кожухи
Специально спроектированы невосприимчивыми к осевому потоку частиц внутри насоса. Это снижает износ соединений
и риск засорения.
Соединения
Специальное упрочненное универсальное соединение ниппельного типа с заменяемыми
закаленными втулками, откуда идут изделия для высокой механической нагрузки.
В случае износа штифты можно легко удалить, вместо того чтобы заменить вал и ротор.
Перекачка шлама – очень сложная задача, с которой сталкивается каждый, кто пытается запроектировать и запустить очистные сооружения. Характер шлама даже внутри простой системы может изменяться настолько быстро, что подбор типа насоса становится решающим фактором для успеха всего процесса.
Рабочий орган выполняется из износо-стойкой высокохромистой инструментальной стали, а сам корпус из эластомера «Пербунан». Винтовой насос соединен с электродвигателем гибкой шарнирной сцепной муфтой. Рабочие характеристики: давление – до 20 атм., подача – до 175 м3/час. Конструкция PC весьма засороустойчива и в динамике создает надежный и плотный поток. Дополнительное преимущество насосов PC – возможность варьировать параметры функционирования, что делает их идеальными для работы при меняющихся свойствах шлама. Использование насосов серии PC с частотным приводом – идеальное решение, поскольку данное управление, практически не влияя на напор, регулирует расход очень точно. Полученное сочетание рождает насос-дозатор, которым можно управлять, например, в зависимости от качества исходного осадка или подачи реагента (флокулянта, коагулянта).
Однако, хотя насосы серии PC и хороши для действительно жестких условий работы с плотными шламами, насосы серии N до сих пор занимают первое место, когда речь заходит об общей рентабельности при перекачке объемной массы шлама. Два принципиально различных варианта насосного оборудования отлично дополняют друг друга, являясь образующими главного стержня комплексного предложения Flygt в области технологии перекачки шлама. В 60–70% случаев данное сочетание способно удовлетворить потребность в оборудовании. В ситуациях, когда даже насосам N и PC содержание элементов грязи будет «не по зубам», целесообразно установить дробилку-измельчитель перед насосом во избежание проблем засорения и перебоев в процессах очистки шлама .
Такое перемалывающее устройство будет измельчать тряпье, волокна, пластик, бумагу, резину, стекло и т. д. до легко перекачиваемых размеров: гранулы – 3,5 мм, фибромусор – 1,5 см2. Устройство реверсивно, т. е. способно работать в двух направлениях вращения для разблокировки в случаях заклинивания, что увеличивает срок службы в 1,5 раза. Использование дробилок Flygt предотвращает засоры трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры, уменьшает последующий износ насосов. Осадки и шламы после такой обработки улучшают влагоотдачу, ускоряют уплотнение.
Мешалки также играют важную роль в процессе обработки грязешламов, т. к. поддерживают твердые частицы во взвешенном состоянии в резервуарах, шламохранилищах и усреднителях. При обработке осадков на станциях очистки сточных вод мешалки перемешивают осадок с реагентами, способны гомогенизировать осадок. Когда речь заходит об осадках, шламах, всплывающем мусоре и суспензиях, к установке годятся безредукторные высокооборотистые (360–1390 об/мин) мешалки мощностью от 1 до 25 кВт, обеспечивающие силу давления (или тягу) от 100 до 6400 Н. Диаметр пропеллера составляет 210–766 мм, при этом наличие струенаправляющего обруча является энергосберегающим (до 15%) фактором. Исполнение пропеллера из высокохромистого чугуна обеспечивает увеличение времени износа в 10 раз.
Из резервуаров и шламохранилищ с мешалками осадки, как правило, подаются на дальнейшую обработку. Проблема обработки осадка очень многогранна и разнообразна с точки зрения подбора исполнительного оборудования и требует отдельного анализа. Однако, на наш взгляд, обработка абразивносодержащих осадков или шламов должна производиться на низкоскоростных агрегатах типа фильтр-прессов, сгустителей, вакуум-фильтров. Производительность ленточного фильтр-пресса модели PN достигает 40 м3/ч при мощности привода всего 4,4 кВт. Этот аппарат, удаляющий воду из осадка и сокращающий его объем в 5–10 раз, автоматизирован гидравлической или пневматической системой натяжения и позиционирования фильтрующих лент. Громоздкий фильтр-пресс удобен для поставок в отдаленные регионы, поскольку его специальная конструкция обеспечивает компактность в разобранном виде. Поблочная его сборка при этом довольно проста.
И, наконец, о сборщиках всплывающей грязи и суспензий, в английском звучании – «скиммерах». В центральной сборной чаше с регулируемыми переливами устанавливается насос для отвода собранного шлама (нефтешлама, вязких жидкостей) и поддерживается на плаву трехпонтонной системой. Применяемые насосы – винтовые двухдисковые, при низкой производительности диафрагменные или перистальтические. Дизель-генератор обеспечит независимое энергоснабжение. В России данный тип оборудования применялся для сбора нефтеразливов. Производительность образца TDS 250 достигает 140 м3/ч.
Наша цель заключается в эффективном осадко- и шламоотведении. Это всегда будет «грязный» бизнес. Но, может быть, мы сможем помочь операторам сохранить чистоту рук.
С.Е. Березин, В.И. Баженов, Б.В. Козлов
(ОАО «Лизинг экологических проектов», Москва)
Статья с сайта www.pump.ru - поставщика насосов Flygt
Запрос цены, информации:
+7 (347) 281-65-13
+7 (347) 216-65-13
Идёт загрузка...