Перисталтични помпи за води

В и КСп. Инженеринг ревю - брой 4/2020 • 10.06.2020

Процесите в много индустриални сектори не могат да се осъществяват без вода, която се използва като съставка в хиляди продукти. Водата се използва и като почистващ или охлаждащ агент за оборудването в промишлени приложения. Както е известно, вследствие на тези процеси се генерират отпадъчни води, които поради нарастващата значимост на отговорността към околната среда трябва да се третират по подходящ начин. Съществената роля на водата в индустрията изисква помпена технология, която позволява ефективно, надеждно и безопасно използване на този ресурс – от най-чистото му състояние до замърсените потоци, постъпващи в пречиствателните станции. Отпадъчните води могат да са особено проблемни за помпеното оборудване, тъй като могат да съдържат абразивни или корозивни компоненти, които увреждат съоръженията, или опасни материали, които трябва да бъдат отделени, за да се защити безопасността на персонала и околната среда. Перисталтичните помпи са способни да се справят с повечето предизвикателства, свързани с работата и третирането на чисти и отпадъчни води както в битови, така и в индустриални приложения.

Работен принцип

Дизайнът и експлоатационните характеристики на перисталтичната помпа, която е патентована през 1925 г. във Франция, я превръщат в добро решение за пренос на вода – от вискозни и/или абразивни утайки до потоци с ниско съдържание на вода и липса на смазващи свойства и чувствителни на срязване материали. Тези параметри правят перисталтичните помпи идеални за всички процеси във водния сектор.

Перисталтичните помпи отговарят на всички изисквания на тези приложения, тъй като функционирането им се основава на редуващи се свивания и разширявания на маркуч, които водят до придвижване на съдържанието през помпата и в нагнетателния тръбопровод. Гъвкавият маркуч с гладки стени е разположен в корпуса на помпата, преминавайки през притискащи елементи (ролки и обувки) на ротора. Въртенето на ротора придвижва пренасяния продукт през маркуча с постоянна скорост на изместване. Разширяването на маркуча след притискането води до получаването на почти пълен вакуум, който засмуква продукта в маркуча през смукателния тръбопровод. Корпусът на помпата е омаслен с цел охлаждане и удължаване на експлоатационния живот на притискащите елементи и маркуча. Именно фактът, че продуктът влиза в контакт единствено с маркуча, а не и с вътрешните компоненти на помпата, определя приложимостта на технологията за абразивни и корозивни потоци.

Перисталтичните помпи осигуряват изключително постоянство на обема, което ги прави идеални за приложения като стриктното дозиране и непрекъснатите работни цикли, необходими за процесите на пречистване на отпадъчни води. Липсата на уплътнения елиминира възможността за потенциални течове или замърсявания, като същевременно помпата осигурява оптимален смукателен напор. Перисталтичните помпи са лесни за използване и поддръжка. Възможността за работа на обратен ход позволява изпомпване и в двете посоки.

За да е успешно справянето с предизвикателствата в третирането и работата с чисти и отпадъчни води, маркучът на перисталтичните помпи трябва да бъде изработен от максимално съвместим с пренасяния продукт материал и надеждно да предоставя възможност за милиони цикли на изпомпване.

Друг важен фактор при избора на материал за маркуча е неговата износоустойчивост. Материалите, при които се наблюдава склонност към напукване или пробиване в относително ранен етап на експлоатационния им живот, не са подходящи за маркучите на перисталтични помпи особено когато се изпомпват течности с високо съдържание на твърди частици. Най-популярните материали за изработка на маркучи за перисталтични помпи са природен каучук, EPDM (етилен пропилен диен мономер), нитрилен каучук, хлорсулфониран полиетилен, FKM флуороеластомери и др. На пазара се предлагат помпи с подсилена конструкция на маркуча, специално разработена така, че да се гарантира оптимален жизнен цикъл и експлоатационни параметри на агрегата.

 

Приложения

Перисталтичните помпи се използват в редица индустриални приложения. Сред тях са третиране на води с цел оптимизиране на pH и мирис, дозиране на натриев хипохлорит, полимери и ферихлорид при процеси на коагулация, изпомпване на утайки и др.

За регулиране на стойността на pH на отпадъчните води в пречиствателните станции се използват различни химикали. Много от тези химични вещества имат някои общи характеристики, които затрудняват експлоатацията на определени видове помпи. В тези случаи идеалното решение за дозиране са перисталтичните помпи.

Използваните химикали могат например да доведат до проблеми, дължащи се на износване, които от своя страна са свързани с чести престои за изпълнение на дейности по поддръжка и високи разходи за подмяна на статора на помпата. Друг пример е гасената вар, която е толкова вискозна, че може да доведе до запушване на диафрагмените помпи и необходимост от продължителен период за поддръжка.

Перисталтичните помпи имат линейни характеристики дебит-скорост, които осигуряват прецизно управление на дозирането на химикали. Както вече беше споменато, суспендираните в пренасяната течност твърди частици не представляват проблем за перисталтичните помпи, а конструкцията им без уплътнения допринася за елиминиране на течовете.

Натриевият хипохлорит притежава ефективни дезинфекциращи свойства и често се използва за обеззаразяване на питейни води и регулиране на мириса им. Този химикал обаче отделя газове, които могат да доведат до блокиране на диафрагмените помпи, а това е свързано с прекъсване на процеса на пречистване. При перисталтичните помпи възможността за възникване на този проблем е по-малка, тъй като те могат да изпомпват газове и течности, гарантирайки, че целият воден поток получава постоянна по количество доза химикал.

В процесите на коагулация се дозират ферихлорид и полимери, които спомагат премахването на суспендирани частици и остатъчна оцветеност на чисти водни потоци. При третирането на отпадъчни води усъвършенствани полимери позволяват максимално увеличаване на капацитета на пречиствателните станции чрез повишаване на скоростта на утаяване на твърдите частици, което дава възможност за обработка на по-големи водни обеми на ден. Тъй като повечето от тези полимери са силно чувствителни на срязване, използването на центробежни и винтови помпи за преноса им увеличава разходите за коагулант и понижава ефективността на станциите.

Плавните движения на устойчивите на абразия перисталтични помпи повишават максимално ефективността на коагулантите и позволяват точно дозиране на химикалите и оптимизиране на употребата им. Този механизъм може да спомогне за увеличаване на общата ефективност на пречиствателната станция и намаляване на разходите.

Помпите за първична утайка в пречиствателните станции за отпадъчни води трябва да могат да транспортират всякакви материали. Дори и да се използват решетки за отстраняване на текстилни отпадъци, хартия и различни отломки, конвенционалните помпени решения могат да доведат до високи разходи за поддръжка, ако се стигне до блокиране на ротора им. Перисталтичните помпи предотвратяват този проблем, като придвижват отломките и отпадъците заедно с течността, което позволява разполагане на решетките след помпата. Дори и при изпомпване на груби и тежки материали перисталтичните помпи имат предимството, че единствената част за обслужване е маркучът.

 

Предимства

Основното предимство на перисталтичните помпи е широката им приложимост, особено за абразивни, корозивни или вискозни материали. Този вид помпи могат да се използват за циркулация на суспензии с относително тегло от 1,8 и повече. Те могат да се справят и с материали с до 80% съдържание на твърди частици.

Тъй като перисталтичните помпи нямат клапани, уплътнения или салници, те са относително евтини за поддръжка в сравнение с други видове помпено оборудване. За разлика от традиционните видове помпи, които понякога са предразположени към чести престои и понижават капацитета на пречиствателните станции, перисталтичните помпи могат да изпомпват флуиди с висока плътност, като същевременно поддържат максимални нива на експлоатационна готовност на съоръженията за третиране на отпадъчни води.

Top