Помпи за отпадни води

В и КСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 6, 2013

При обработката на отпадни води се използват различни по конструкция помпи в зависимост от особеностите на конкретното приложение. Използват се за събиране, пренос, отводняване, обработка на отпадни води, канализационни води, дъждовни води, за транспортиране на утайки от отпадни води и много други.

Широко приложение намират различни конструкции центробежни помпи и обемни помпи. При центробежните помпи изтласкването на течността е чрез използването на центробежни сили. Течността принудително се въвежда във входа на импелера и с помощта на центробежните сили протича към периферията на работното колело. При обемните помпи се реализира т. нар. обемен принцип на работа вследствие от непрекъснатата промяна на обема на работните камери. Типични представители на тази група са зъбните, винтовите, пластинковите и др.

Центробежни помпи за отпадни води
Центробежните помпи са едни от намиращите най-широко приложение в практиката. Течността принудително се въвежда във входа на импелера и с помощта на центробежните сили протича към периферията на работното колело. Центробежните помпи могат да бъдат едностъпални и многостъпални, с хоризонтален или вертикален вал, с еднозасмукващо или двойнозасмукващо работно колело, потопяеми и за наземен монтаж.

За пренос на отпадни води широко използвана конструкция са потопяемите центробежни помпи, които са подходящи за транспортиране на течности, съдържащи суспендирани частици. Широко използвани са в канализационни помпени станции, промишлени утаители, за транспортиране на частично пречистени технологични отпадни води от различни индустриални производства. Агрегатите с по-малка мощност се считат за подходящи за изпомпване на частично пречистени отпадни води от резервоари към системи със септични ями.

Потопяемите помпи са подходящо решение и за изпомпване на отпадъчни и дъждовни води от жилищни и обществени сгради, училища, индустриални предприятия и селища. Могат да се използват и за изпомпване на чиста и на неомекотена вода.
Широкото им използване в практиката се дължи и на сравнително ниските разходи, свързани с инсталацията и пуска на помпата, разходите при експлоатация, ниските нива на шум, дългия експлоатационен срок и високата надеждност.

Техническите характеристики на агрегатите с по-малка мощност включват възможност за работа с води, съдържащи твърди частици с диаметър до 5 милиметра. Мощността им обикновено е до 1,5 киловата. Потопяемите помпи с по-голяма мощност могат да транспортират замърсени води, съдържащи твърди частици с диаметър по-голям от 5 милиметра.

Конструктивни особености
Потопяемите помпи за отпадни води са агрегати, разработени специално за работа под вода при тежки експлоатационни условия. Конструкцията им включва два основни елемента - помпена част и водоустойчив електродвигател. Обикновено потопяемите помпени агрегати се състоят от две помпи, което обезпечава работата на инсталацията при евентуална повреда на една от помпите. По този начин се повишава надеждността и се осигурява допълнителна производителност при необходимост.

Един от факторите, допринасящи за дългия експлоатационен срок на потопяемите помпи, е фактът, че те са разработени за работа под вода, при което водата се използва за охлаждане на двигателя, което допринася за по-дългия му живот. Посредством специална основа е възможно помпата да се прикрепва към дъното на шахтата, с което да се улесни монтажът и демонтажът. Голяма част от помпите могат да бъдат инсталирани като стандартни – т. нар. сух монтаж. По този начин се осигурява непрекъсната работа на помпата и в случай на наводняване на сухата камера.

Постигането на по-ниските нива на шум до голяма степен се дължи на факта, че те се намират доста под нивото на земната повърхност. В сравнение с агрегатите с открити двигатели при потопяемите помпи опасността от аварии е по-ниска. При тях не се наблюдават запушване на смукателната тръба и необходимост от определена нетна положителна смукателна височина.

Използвани конструкции обемни помпи
От различните конструкции обемни помпи при обработката на отпадни води намират приложение основно дозиращите и винтовите помпи. Дозиращите помпи се характеризират с висока надеждност и дълъг експлоатационен срок. Те обединяват трите отделни функции на процеса на дозиране - изпомпване, измерване и регулиране. В групата на дозиращите помпи се включват няколко разновидности, сред които механично задвижваните диафрагмени дозиращи помпи, хидравлично задвижваните дозиращи помпи, буталните дозиращи помпи и перисталтичните.

Често дозиращите помпи биват категоризирани спрямо задвижващото устройство. В този случай се различават соленоидни дозиращи помпи, помпи, задвижвани с двигател, и такива, задвижвани с въздух под налягане. В практиката широко използвани са диафрагмените дозиращи помпи. Характерна тяхна особеност е отсъствието на утечки, тъй като диафрагмата служи за уплътнение между пренасяната течност и околната среда. От друга страна, соленоидните помпи днес са със сравнително ограничено приложение.

Дозиращите помпи се използват основно при обработката на отпадните води. Намират приложение в процеса на дезинфекция, в процесите на подготовка на отпадните води като например при отделянето на твърдата и течната фаза, в процеса на обработка на утайки – утаяване, обезводняване и други. Подходящи са за работа с корозионно агресивни и вискозни течности, както и с киселини, основи и разтворители. Работата на помпите с агресивни среди налага специално внимание към използваните материали за отделните елементи от конструкцията им.

Обикновено използваните материали се съобразяват с характеристиките на течността като температура, химическа агресивност и т. н., като помпите се предлагат в различни варианти на изпълнение. Сред често използваните материали за дозиращите помпи са пластмаса, термопластични полимери или неръждаема стомана. За уплътнителните елементи на помпите се използват предимно EPDM, витон, тефлон и хипалон.

Важни характеристики при дозиращите помпи са максималният изходящ поток, максималното изходящо налягане, размерът на входа и на изхода на помпата. Специфична тяхна особеност е и фактът, че произвежданият напор не се създава еднократно, а постепенно и е с точно определена големина, достатъчна за преодоляване на контранапора. Дебитът обикновено се определя по два основни начина - опитно или емпирично.

При оразмеряване на дозиращите помпи обикновено се препоръчва помпата да се оразмери така, че максималният очакван дебит да е от порядъка на 85 до 95% от възможностите на помпата, което позволява работа и с по-голям дебит при необходимост. От друга страна, минималният дебит не бива да пада под 10%. По-малкият дебит би се отразил негативно на точността на помпата.

Дозиращите помпи могат да бъдат задвижвани от обикновен асинхронен двигател, помпи, задвижвани от синхронен двигател, и цифрови дозиращи помпи, в конструкцията на които се използват два вида двигатели: стъпков с електронно регулиране и безколекторен постояннотоков двигател с електронно регулиране.

Специалистите препоръчват преди инсталирането на помпата да се направи оценка на условията на работа на помпата, дали помпата ще работи на открито или на закрито, наличието на прах, изпарения и други. При работа на помпата на открито е добре тя да е защитена от пряка слънчева светлина. По отношение на околната температура повечето дозиращи помпи могат да работят при ниски температури. Когато се предвижда помпата да работи при подобни условия, може да се наложи защита от замръзване и проследяване на температурата. При работа на помпата с корозионно агресивни среди се препоръчва използването на специални покрития.

Винтови помпи за транспортиране на утайки
Конструкцията на винтовите помпи ги прави много подходящи за транспортиране на високо- или нисковискозни флуиди, на такива, съдържащи твърди частици и свободен газ, на грунтови води и води, съдържащи значително количество пясък и т. н. Основен работен елемент на винтовите помпи е работният винт, който се върти във винтов статор. Това е и единствената движеща се част на помпата. По линията на контакт между ротора и статора се образуват канали, през които преминава флуидът, придвижването на който е следствие от въртенето на работния винт. Постоянната площ на тези канали при всяко сечение по цялата дължина на помпата осигурява равномерен поток без пулсации.

Разнообразието от конструктивни решения при винтовите помпи включва помпи с един, два или повече работни винта. Те могат да се въртят около оста си по посока на часовниковата стрелка или обратно, както и да включват един неподвижен работен винт с един или повече въртящи се винтове.

Винтовите помпи се считат за много подходящи при транспортирането на големи количества вода при нисък напор. В пречиствателните станции за отпадни води са широко използвани за транспортиране на сурови утайки с различно съдържание. Те са устойчиви на високи натоварвания и могат да работят без вода.

От различните конструкции винтови помпи сред най-широко използваните в пречиствателните станции са едновинтовите. Използват се предимно за изпомпване на вода, като винтовото работно колело е поставено под определен ъгъл, в повечето случаи от порядъка на 30о. Те могат да бъдат използвани и за транспортиране на течности, съдържащи твърди частици, като помпата може да е както във вертикално, така и в хоризонтално положение. Приложение намират и помпите ексцентричен винт. Използват се за пренос на абразивни утайки, вискозни продукти, масла, емулсии и др.

Различните конструкции помпите, използвани в процеса на пречистване, събиране и транспортиране на отпадните води, предлагат и някои допълнителни възможности. Например помпите с възможност за регулиране на скоростта работят с избрана от оператора скорост. Предлагат се помпи с възможност за непрекъсната работа при постоянно натоварване.

Помпите с възможност за работа на сухо могат да работят без флуид или външно смазване за дълъг период от време. част от помпите включват в конструкцията си режещ механизъм, управляващ панел, датчик за налягане, поплавък, защита от претоварване и други. Част от използваните помпи са взривозащитени, самозасмукващи, преносими, позволяват работа с лепкави и влакнести материали. Могат да транспортират флуиди в хоризонтална или вертикална посока.

Важни параметри са съответно максимален дебит, максимален напор, размери на смукателната и нагнетателната страна, мощност. Захранването може да е с прав или променлив ток, сгъстен въздух, природен газ, пара и други.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top