选择正确的污水泵系统

作者:Dirk Schmitz 文章来源:Grundofs公司 发布时间:2015-06-03

输送各种工业污水的高效泵——可持续性发展的污水净化处理厂需要低成本、高效率的连续运行,这对污水处理厂中使用的水泵提出了很高的要求。污水并不都是一样的污水,也没有适合于所有污水的万能泵,只有适合于具体使用情况的最佳污水泵。本文将帮助您选出最合适的污水泵。

水在几乎所有的生产过程中都必不可少,不同的生产过程导致用过的水会受到重金属或有机污染物的污染。在这些工业污水排放到市政污水管道之前,一般都要经过一些预处理。由于水资源越来越珍贵,大多数企业正努力减少用水,并实现一部分的中水回用。不同工业分支排放的工业污水差异很大。

含油、含脂:奶酪生产厂、肉类加工厂、屠宰场、精炼厂以及金属加工企业中排放出来的工业污水常常含有油、脂,这些有机化合物属于难易降解的有机化合物。

重金属和酸:从化工企业排放出来的污水。

含碱:从制革、纺织、金属加工企业中排放出来的污水。

有毒物质:从印染、电镀或者化工企业排放出来的污水。

含有洗涤剂:从洗衣店、肥皂生产厂和纺织厂中排放出来的污水。

含有悬浮物:从造纸、纸浆生产厂和木材加工厂排放出来的污水。

放射性物质:核电站或者核医疗设备中排放出来的污水。

在这些工业污水进入市政污水处理厂之前,要对污水中所含有的有害物质,包括难降解有机物进行处理,在高性能生物净化设备中,常常还要结合其他技术进行无害化处理。

水泵在所有的污水净化步骤中必不可少。根据污水成分的不同(有机物、固体物质或腐蚀性介质),需要选择正确的污水泵系统。污水成分测定得越准确,选出的污水泵就越能很好地完成任务,且要按照最经济的方式来运行。

现在,单独一台水泵不再是关注的焦点,污水泵成套设备和系统更受到关注,因为不同的输送任务对泵的需求差异很大。Grundfos公司在污水输送领域中,研发生产了一系列高效的污水泵。


图1 SEG切割泵是专为压力排水系统设计,它能将生活污水和工业污水输送到最近的污水处理厂,其切割系统能把污水中的固体物质切割成碎块,经较小直径的管道可靠地输送出去

满足最高要求

Grundfos公司研发生产的SEV和SE1系列不锈钢污水泵专门针对最高要求而研发设计。它们适合于在长期连续工况下使用,其功率范围涵盖了至300m3/h的输送量。专利的污水泵冷却系统采用了内置的铝合金冷却套,独立于输送介质发挥着冷却作用,防止受热膨胀而卡死,甚至满足了长期失油干运行的要求。

但不是每一个污水泵用户都需要这种设计复杂的冷却系统。如果污水泵40%的时间在污水中工作,那么SL系列灰铸铁材料的污水泵就是正确的选择。这种污水泵的工作特性曲线与SE系列完全相同,直到干运行时也有着相同的技术特性,但却有着更低的投资费用。SL系列的污水泵有DN65、DN 80、DN100和DN150等多种公称直径,适合于输送工业污水。它的功率性能保证了最高45m的扬程,保证了最大流量为300m3/h。其最大特点是配用了IE3级的高效节能电机。

污水泵的流体力学性能对能源的节约有着重要的影响,两种系列的污水泵都可以配用超级涡流叶轮或者单通道叶轮。

Dtundfos工程师们最新开发成功的S-Tubo叶轮可以说是节能叶轮新的里程碑。这种叶轮没有随时间而磨损的棱边、死角。除此以外,它还使用了创新性的专利迷宫式密封系统,保证了污水泵长年正常运行。

需注意的是:这种污水泵可以在不使用专用工具的情况下调整叶轮间隙,从而保证了稳定的高工作效率。

与SE系列的污水泵一样,SL系列的污水泵也有许多优点,如易于维护保养,不生锈的夹紧装置能够在不用专用工具的情况下把污水泵和驱动电机快速分开,大大缩短了污水泵维护保养的持续时间,减少了维护保养费用。高效的轴密封采用卡式结构,有着光滑的表面、没有外部弹簧,保证了长时间的可靠工作。

它的结构非常符合实际需要,能够简单地完成现场拆卸和安装。纵向水密的整体式电缆穿线套带有防错装不锈钢片,能够很好地防止潮气经穿线管进入电机。紧凑的短轴电机结构设计减少了电机工作时的震动,从而也提高了滑动密封和球轴承的使用寿命。

SL系列的污水泵还可以选配模拟式传感器。这一传感器可以报告电机的温度、中间油腔中的水量以及电机绝缘电阻等数据。这样就可以预测污水泵的失效,及时安排好维护保养工作。带传感器的污水泵还可以经屏蔽电缆连接调速用的变频器,SL系列污水泵可以使用的电源频率为35~50Hz。

SL系列有两种变型配置,利用连接软管安装时污水泵可以自动下降到泵井底部的泵座上,利用专利的Smart Seal密封装置保证绝无泄漏,另一种替代安装方案是利用底座支架将污水泵支撑起来(例如在需要变换使用地点时)。


图2 在某木材加工厂中使用的SE1污水泵和SEV污水泵都能可靠地将含有固体物质的污水输送出去

高泵送性能

若要污水泵保证很高的污水泵送能力,例如在输水量大于300m3/h时,可以使用功率更加强大的S系列污水泵。其提供了许多配置选项,在功率相同的情况下,既可卧式也可以立式安装在水面上,同时还可配置成移动式泵站或者在水下安装的型式。若污水泵工作期间有时压力过高,性能却无影响,这一点在经常变换使用地点时非常重要。该系列污水泵适于有时干运行、有时过压以及有时在水下工作的应用场合使用。

为了与各种具体使用情况保持匹配,该系列泵的叶轮还可以按需更换。水密型电机(防护等级IP 68,绝缘等级F)的绕组中置入了探测电机温度的传感器,在接线盒中有探测湿度的传感器,下方轴承座里有密封监控的传感器。其使用免维护的球轴承,密封系统保证了污水泵无泄漏的泵送污水,复式滑动密封系统保证了电机与污水之间的可靠密封,泵端的电缆穿线管保证了绝对不漏水和耐腐蚀。

其通道叶轮的另一个特点是Smart Trim系统,它允许在泵体外不使用任何专用工具就能调整叶轮的轴向间隙,保证了污水泵高效节能地使用。这种污水泵在低水位情况下也具备高污水输送能力,而且也不会给电机带来伤害。

自带切割工具

若被输送的污水主要是含有固体物质的污水,则使用带有切割装置的污水泵是非常必要的。在其他情况下,随污水一同被吸入污水泵的固体物质会堵塞设备和管道。Grundfos公司研发生产的带有切割装置的污水泵,能够把污水中的固体物质切割成小块,从而保证这样的污水在直径较小的管道中也能输送出去。这种污水泵变型也配用了Samrt Trim系统,方便了水泵与电机的拆卸和安装,使用的也是卡式滑动密封。

节能——选择污水泵时常常被忽视的参数

若把水泵使用寿命内的所有费用汇总到一起,那么泵的投资费用仅占其中的5%,维护保养服务占了大约10%,而剩下的85%都是电费,这一点常常被人们忽视。这就意味着:选择了一台不节能的水泵会产生高于水泵投资若干倍的电费。

每一台水泵,不管是大功率还是小功率,都不可能在最佳工作点处运行,最佳利用提供给它的电力。因此,在购买一台水泵之前都必需准确知道输水量、污水成分、运行时间等信息。

配用IE3高效节能电机的污水泵能明显减少消耗的电力,若污水泵规格合适,配置最佳的叶轮型式,必要时配用变频器,则节约能源的效果更为明显。

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