Насосы для промышленных сточных вод
Каждое предприятие сталкивается с необходимостью перекачки, утилизации или переработки воды, использованной ранее в промышленных целях. Это может быть: водяная эмульсия, зачистка затопленных карьеров, зачистка резервуаров, откачка дренажных производственных вод.
Особенностью данной жидкости является непостоянный состав, возможные механические включения. Если предприятие работает в нефтегазовой сфере, то в жидкости возможны примеси взрывоопасных сред. Такой переменный состав влияет на физико-химические свойства – у жидкости может быть большой интервал плотности, вязкости, агрессивности к материалам и опасности.
Для перекачки сточных вод применяют насосы динамического типа – лопастные. Главное отличие от центробежного насоса в увеличенном межлопаточном интервале и усиленных лопатках рабочего колеса. Такой конструктив колеса делает возможным перекачивать жидкости с механическими примесями, однако при этом снижается эффективность насоса. Агрегаты, подобного типа, имеют маленькие напорные характеристики, так как процесс перекачки происходит на малых оборотах вращения вала двигателя, для защиты от разрушения механическими примесями на большой скорости.
Для зачистки карьеров и водоемов так же используют погружные насосы. Принцип работы у них такой же, но они оснащаются электродвигателем с повышенной степенью защиты от влаги и могут быть погружены в воду. Применение погружных насосов обосновано в случаях, когда не хватает высоты всасывания горизонтального насоса.
Компания АО «Корвет» предлагает особый тип насосов для перекачки сточных вод – оседиагональный. Рабочим органом данного оборудования является шнек. Своей формой он напоминает шнек мясорубки, только имеет коническую форму, благодаря которой может развивать большую производительность. Так же за счет спиральных лопаток, при вращении на определенной частоте, создаются спиральные каналы, создающие поток жидкости не затрагивающие рабочие органы и корпус насоса. В зависимости от межлопаточного интервала, насосы данного типа могут перекачивать жидкости с содержанием твердых механических примесей от 5 до 20 мм., а так же волокнистые включения. Максимальная концентрация примесей – 20 %.
Материальное исполнение проточной части – углеродистая или нержавеющая сталь, что отвечает требованиям ростехнадзора для перекачки нефтесодержащих жидкостей, что делает их незаменимыми при зачистке нефтяных амбаров, мазутных резервуаров, емкостей. Обладая высокой всасывающей способностью, насосные агрегаты используются для опорожнения ремонтных емкостей, где возможен только верхний слив. Насосы из нержавеющей стали нашли свое применение в химической промышленности, для откачки кислот из автомобильных или железнодорожных цистерн. Существует так же исполнение с дизельным двигателем на колесной раме, что делает оборудование мобильным, позволяющим использовать его в труднодоступных местах или для обслуживания нескольких резервуаров.
Что бы корректно подобрать оборудование для перекачки сточных вод, необходимо знать физико-химические свойства жидкости при самом плохом случае, в частности – размер, содержание примесей, наличие агрессивных компонентов и нефтепродуктов. Так же необходимо учитывать требуемые характеристики производительности и напора, глубину всасывания.
Перекачка воды из водоемов зачастую осуществляется компактными легкими дизельными или бензиновыми мотопомпами, чаще иностранного производства. Они изготавливаются из алюминиевого сплава, что делает их более легкими, по сравнению с чугунными аналогами. Если жидкость имеет примеси нефтепродуктов, применение таких мотопомп не допустимо – материал исполнения проточной части должен быть стальным, а уплотнение торцовым. Данные меры защищают оборудование и окружающую среду от опасности взрыва или утечки в окружающую среду опасной жидкости. Так же перекачка сточных вод осуществляется канализационными насосными станциями.
Это блочные сооружения с группой насосов. Управление может быть как местным (внутри блок-бокса), так и дистанционным, с пульта управления, расположенном в здании оператора. Для оснащения канализационных станций (КНС), применяют как горизонтальные, так и погружные насосы. В насосы горизонтального типа, вода поступает самотеком либо с небольшим подпором и перекачивается на очистные сооружения. В погружном исполнении, в землю устанавливают резервуар для сбора загрязненной жидкости. При достижении определенного уровня, срабатывает сигнализатор, включающий насос. При достижении минимального уровня, необходимого для охлаждения электродвигателя, насос выключается. В зависимости от объемного потока, применяют различные насосные агрегаты.
В промышленности, не связанной с нефтепродуктами или химическими средами, допустимо применение насосов с проточной частью из чугуна. Данные насосы широко представлены на российском рынке, их изготавливают несколько заводов. Дренажные и фекальные насосы хорошо зарекомендовали себя при перекачке бытовых стоков, промышленных вод. Из недостатков остается низкий напор и КПД.
Химическая промышленность так же нуждается в перекачивании сточных масс. Требование к работе оборудования в этой области – повышенная износостойкость. Перекачку щелочей и кислот, даже в разбавленном состоянии (а иногда смесь с водой делает жидкость даже более агрессивной к конкретному материалу), осуществляют насосами из нержавеющей стали, с двойным торцовым уплотнением. Это необходимо для защиты агрегата от износа и предотвращения попадания агрессивных паров в окружающую среду. Изготовление шламовых насосов из такого материала ведет к существенному удорожанию оборудования, поэтому большинство предприятий предпочитают установку фильтров на всасывающей линии насоса.
Нефтяная промышленность отличается от всех приведенных выше областей. Помимо возможности возникновения опасных паров, как в химической промышленности, работа осложняется взрывоопасной окружающей средой. Перекачка жидкости на таких предприятиях производится насосами с взрывозащищенным электрическим оборудованием: электродвигатель, датчики КИП, автоматика, всё должно быть во взрывозащищенной оболочке и иметь соответствующий сертификат на применение. Насосы типа УОДН предназначены как раз для таких задач: помимо большого содержания и размера механических и волокнистых примесей, они способны перекачивать жидкости с вязкостью до 500 сСт, уменьшение характеристик и увеличение потребляемой мощности, при этом, не такое существенное как у центробежных насосов.
Шнековые агрегаты комплектуются электродвигателями со степенью защиты не ниже ExdIIBT4 и пыле-влагозащиты не ниже IP54. Могут быть укомплектованы тремя типами уплотнений: манжетное, торцовое (с дополнительной защитной ступенью), двойное торцовое уплотнение. Контрольно-измерительные приборы, входящие в состав оборудования поставляются либо во взрывозащищенной оболочке, либо с защитой Exi – искробезопасная цепь. Кнопочные посты управления электродвигателем устанавливаются в коробки ВЗИ. Силовые шкафы и система автоматики, обычно, выносится за взрывоопасную зону и размещаются в помещении оператора.
Не смотря на низкую энергоэффективность и малый напор шламовых и канализационных насосов, они будут востребованы на всех предприятиях. Пока нет решения для создания большого давления на выходе из агрегатов подобного типа, приходится строить очистные сооружения рядом с канализационными насосными станциями, подгонять автомобильные цистерны к месту розлива нефтепродуктов, либо устанавливать, постоянно засоряющиеся, фильтры. При этом широкий выбор заводов-изготовителей не означает широкий типоразмерный ряд.
Многие предприятия ищут не типовые решения задач. Это могут быть агрегаты с двигателем внутреннего сгорания, для размещения в местах без возможности подведения электричества; оборудование на колесных рамах или шасси-прицепах, для эксплуатации на большой территории предприятия; насосы с нестандартными характеристиками, выходящими за рабочий диапазон работы штатных моделей; оборудование с системами автоматики и защиты, дистанционного управления.
Компания АО «Корвет» рассматривает, подбирает, производит оборудование по техническому заданию заказчика любой сложности. Технический персонал организации имеет опыт по изготовлению агрегатов и насосных станций под любые нужды заказчика, которые возможно воплотить в жизнь. Когда нет типового решения, инженеры компании собирают в одно целое несколько элементов оборудования: насосы, фильтры, трубопроводную обвязку, приборы КИП, автоматику. Данная станция будет полностью удовлетворять техническое задание заказчика.
