Riassunto
Negli impianti di trattamento delle acque reflue urbane e negli impianti di biofermentazione, la manipolazione dei fanghi spessi e dei residui di fermentazione rappresenta uno dei compiti più impegnativi dei materiali sfusi.Questi materiali non sono newtoniani., altamente viscoso, e spesso contiene fibre intrecciate, ghiaia e solidi non digeriti.Due tecnologie sono spesso valutate per spostare questi materiali dai digestori o dalle presse filtriche alla deidratazione o allo smaltimento a valle- la valvola rotante in polvere, adattata al servizio dei fanghi, e la pompa a cavità progressiva.e la stabilità operativa differiscono notevolmenteUn alimentatore rotativo per serrature d'aria utilizza pale rotanti per spingere il materiale attraverso un alloggiamento fisso.mentre una pompa a cavità progressiva utilizza un rotore elicoidale che gira all'interno di uno statore per creare cavità in movimento che spingono il fangoQuesta guida confronta le due tecnologie in base al rischio di intasamento, alla stabilità operativa e ai requisiti di manutenzione per aiutare gli ingegneri a selezionare l'attrezzatura corretta per il trasferimento di fanghi spessi.
Che cos' è unValvola rotantee una pompa di cavità progressiva nel servizio di fanghi
A
Valvola rotante in polvereper i fanghi spessi è stato utilizzato un alimentatore rotativo per serrature ad aria pesante con un rotore di grande diametro e tasche profonde.L'alloggiamento è tipicamente fabbricato in ghisa o acciaio inossidabile con un'entrata piena che corrisponde all'apertura della tramoggia per evitare il ponteIl rotore è azionato da un motore con ingranaggi ad alta coppia, spesso con un azionamento idraulico diretto per la protezione dal sovraccarico.0 mm per accogliere il viscoso, la natura plastica dei fanghi e per evitare la compressione del materiale, che aumenterebbe esponenzialmente la coppia.Le sacche del rotore sono lucide o rivestite con un materiale antiscioglimento come il PTFE per ridurre l'adesioneLe guarnizioni degli alberi sono doppie guarnizioni meccaniche con un fluido di barriera, o con ghiandole con grassi per impedire che il fango aggressivo raggiunga i cuscinetti.
Una pompa a cavità progressiva è costituita da un singolo rotore elicoidale (il primo è il rotore cavità) che ruota eccentricamente all'interno di uno statore a doppia elica realizzato con un elastomero come la gomma naturale, il nitrile,o EPDMQuando il rotore ruota, si formano una serie di cavità sigillate che procedono dall'aspirazione all'estremità di scarico, portando con sé il fango.La pompa è azionata da un motore a ingranaggi collegato al rotore tramite un albero di azionamento comune universaleLe pompe a cavità progressive sono rinomate per la loro capacità di gestire solidi ad alta viscosità, fluidi ad alta viscosità e mezzi delicati a bassa pulsazione.Possono pompare fanghi con fino al 15% di solidi secchi e viscosità superiori a 100 000 cP, ma si basano su una stretta adattabilità tra il rotore e lo statore, che inevitabilmente si indossa.
Fisicamente, la valvola rotante è un dispositivo compatto in linea con un elemento rotante che spazza il materiale attraverso un involucro fisso.un'unità montata su un pattinatore con un elemento eccentrico rotante che richiede una scatola di riempimento e un assemblaggio comuneLa valvola rotante fornisce una potenza volumetrica quasi costante proporzionale alla velocità.flusso senza impulsi ma la sua uscita può derivare come l'elastomero statore indossa e gonfiaQueste differenze determinano il comportamento di ciascun dispositivo di fronte alla natura fibrosa e granulosa dei fanghi spessi.
Perché è importante scegliere tra valvola rotante e pompa a cavità progressiva
La scelta della tecnologia sbagliata per il trasferimento di fanghi densi crea interruzioni operative che possono interrompere l'intera linea di trattamento.
Rischio di intasamento e natura dello sporco fango
I fanghi municipali, dopo la centrifugazione, contengono in genere solidi secchi al 1825% e si comportano come argilla rigida.contenenti lunghe fibre che si intreccianoIn una valvola rotante, la progettazione a tasca aperta consente di catturare queste fibre dalle pale rotanti e di trasportarle in avanti.Può attraversare la baiaUna volta che si forma un ponte, il rotore gira a vuoto, e l'unico modo per liberarlo è rompere il ponte manualmente o con un aiuto di auge.trascinare il fango attraverso una gola aspiranteIl passaggio di restringimento e il rotore rotante possono agire come un maceratore, afferrando le fibre e avvolgendole intorno all'albero di trasmissione.causando il fallimento delle articolazioni universaliIn pratica, nessuno dei due dispositivi è immune da intasamento, ma la valvola rotante è più facile da pulire perché l'alloggiamento può essere aperto e il rotore pulito senza scollegare i tubi.La pompa a cavità progressiva richiede spesso un completo smontaggio per rimuovere le fibre avvolte dall'albero di trasmissione e dall'entrata dello statore.
Stabilità operativa sotto carichi solidi variabili
Il fango spesso non è uniforme. Un lotto di una pressa filtrante può contenere il 30% di solidi, mentre il lotto successivo è del 15%.ma l' azionamento idraulico può percepire questo e rallentare o fermare con grazia senza danniUna volta che il carico si allenta, la valvola riprende la rotazione.aumentando l'attrito tra rotore e statore fino al punto in cui il motore motore si sovraccarica e si spostaInoltre, lo statore in elastomero è sensibile all'attacco chimico del fango; se i cambiamenti di pH o i solventi sono presenti, lo statore può gonfiarsi.modificando la clearance interna e causando una perdita improvvisa di pressioneLa valvola rotante, con le sue superfici di contatto metallo-metallo (o rivestite di ceramica), è in gran parte indifferente al pH e ai solventi, fornendo una maggiore stabilità nelle variazioni di batch.
Complessità della manutenzione e economia dell'usura
Le pompe a cavità progressiva hanno una vita del statore finita.generalmente un componente in acciaio indurito o in acciaio inossidabileLa sostituzione di uno statore comporta la disconnessione della pompa, la rimozione del contenitore, la sostituzione di un nuovo statore, la sostituzione di un nuovo statore, la sostituzione di un nuovo statore, la sostituzione di un nuovo statore, la sostituzione di un nuovo statore, la sostituzione di un nuovo statore e la sostituzione di un nuovo statore.E' un lavoro che richiede molta manodopera e che può richiedere un giorno intero.Le valvole rotanti, invece, si usurano principalmente alle punte del rotore e al foro di alloggiamento.una valvola rotante può funzionare per 12-24 mesi in servizio di scarico di fanghi prima di una riparazione importanteL'aggiustamento delle punte consiste nell'allentare le viti e nel far avanzare le punte, un compito che può essere eseguito in loco durante una breve finestra di manutenzione.La semplice gestione dell'usura delle valvole rotative è un vantaggio decisivo..
Come scegliere tra valvola rotante e pompa a cavità progressiva
La scelta dipende dalla specificità del fango, dalla pressione di scarico richiesta e dalla filosofia di manutenzione dell'impianto.Gli scenari seguenti illustrano la corretta applicazione di ciascuna tecnologia.
Scenario 1 Scarico di fanghi urbani disidratati da una centrifuga
Una centrifughe scarica fanghi al 22 per cento di solidi secchi in una tramoggia che alimenta un caricatore di camion.8 mm di spazio libero sulle punte e un azionamento idraulicoLe tasche aperte impediscono il ponte e l'ampio spazio libero evita una coppia eccessiva.Una pompa a cavità progressiva potrebbe anche gestire questo compito, ma introdurrebbe pulsazioni che potrebbero causare schizzi durante il carico del camionLa valvola rotante è la scelta preferita per la sua scarica delicata e continua.
Scenario 2 Residui di biofermentazione con fibre lunghe
Un bioreattore produce un residuo contenente il 12% di solidi e lunghe ife fungine. Il materiale tende a avvolgersi intorno a qualsiasi albero rotante.Una pompa a cavità progressiva con ingresso di macerazione e rotore indurito può tagliare le fibre e pompare efficacemente lo slurryPer questo residuo fibroso, la pompa a cavità progressiva è l'opzione migliore.a condizione che l'impianto sia in grado di gestire le sostituzioni dello statore.
Scenario 3 Sgombero di solidi con granito
Un impianto comunale tratta i fanghi provenienti da un sistema di fognature combinato che contiene sabbia e ghiaia.Una valvola rotante con un foro rivestito di ceramica e punte di carburo di tungsteno gestisce bene l'abrasioneLe punte possono essere regolate in base all'usura, e il foro in ceramica protegge l'alloggiamento.che porta a frequenti e costosi cambi di statoreLa valvola rotante è il vincitore chiaro nel servizio di fanghi grassi.
Scenario 4 Trasferimento di fanghi a lunga distanza
Quando il fango deve essere pompato su una distanza di 200 metri attraverso una condotta, la pressione di scarico richiesta può superare i 6 bar.Una pompa a cavità progressiva è progettata per tali compiti ad alta pressione e può mantenere il flusso contro una contropressione significativa- una valvola rotante non è una pompa; essa può scaricare solo per forza di gravità o in un trasportatore a bassa pressione;spesso preceduto da una valvola rotante o da un alimentatore a vite per fornire un'alimentazione costante.
Scenario 5 Zone a prova di esplosione o ATEX
In impianti in cui gli scarichi di fanghi creano un'atmosfera combustibile, le apparecchiature devono essere certificate ATEX.Le pompe a cavità progressiva hanno numerosi punti di tenuta e un giunto universale che può generare scintille se non adeguatamente protetteLe valvole rotanti possono essere progettate con spazi liberi per spegnere le fiamme e componenti a terra, rendendo più facile la certificazione per la zona 21/22.la valvola rotante offre un percorso più semplice per la conformità.
Esempio di applicazione
Un grande impianto di depurazione delle acque reflue municipali nei Paesi Bassi ha utilizzato pompe a cavità progressiva per trasferire i fanghi addensati dai silos di stoccaggio in un asciugatore a letto fluidizzato.Il fango conteneva il 28% di solidi secchi e un'elevata concentrazione di fibre di carta provenienti da scarichi industriali.Nel giro di sei mesi, gli statori della pompa si erano consumati ogni 1500 ore a causa delle fibre abrasive e gli alberi di trasmissione si erano spesso bloccati.Tempo di inattività per la sostituzione dello statore in media di 14 ore per incidenteDoebritz ha sostituito le pompe a cavità progressiva con alimentatori rotanti a camera d'aria per uso pesante con apertura di punta di 0,7 mm,Rotori rivestiti di PTFELe valvole rotanti sono state installate sotto i silos, scaricando direttamente su un nastro trasportatore che alimentava l'asciugatrice.Il disegno a tasca aperta eliminava l'avvolgimento in fibre, e gli alloggiamenti rivestiti di ceramica non hanno mostrato usura misurabile dopo 18 mesi.aumento del volume di fanghi dell'11%.
Domande frequenti
Può una valvola rotante pompare fanghi su lunghe distanze
No. Una valvola rotante è un alimentatore, non una pompa. Può scaricare i fanghi solo per gravità o in un sistema a bassa pressione. Per il trasferimento a lunga distanza, è necessaria una pompa a cavità progressiva o una pompa a pistoni.
Quale apparecchio gestisce contenuti di solidi più elevati
Le pompe a cavità progressiva possono gestire fino al 15% di solidi secchi in pompaggio continuo, mentre le valvole rotanti possono gestire fino al 40% di solidi secchi in modo plug-flow,ma la domanda di coppia diventa estrema al di sopra del 30%Per i solidi molto elevati, si usa spesso una presse a vite o un estrusore prima della valvola.
Quanta frequenza hanno le sostituzioni dello statore nel servizio dei fanghi
In un tipico fanghi urbani contenenti il 20% di solidi, la durata di vita dello statore varia da 2 000 a 5 000 ore, che possono essere ridotte a meno di 1 000 ore con gres abrasivi o solventi.Gli aggiustamenti delle punte delle valvole rotanti sono in genere necessari ogni 3 000-6 000 ore., con ricostruzioni complete del rotore ogni 2-3 anni.
Può una pompa a cavità progressiva scorrere a secco
Un breve funzionamento a secco (pochi minuti) è possibile ma non raccomandato.Le valvole rotative possono tollerare brevi periodi di asciugatura se le punte del rotore sono in ceramica, ma un funzionamento a secco prolungato provocherà un contatto metallo-metallo e un'usura rapida.
Doebritz produce pompe a cavità progressive?
Doebritz è specializzata in valvole rotative in polvere e alimentatori rotativi per chiusura d'aria.Possiamo consigliare fornitori qualificati e aiutare a specificare i materiali del rotore e dello statore appropriati per le caratteristiche del fango.
Conclusioni
La scelta tra una valvola rotativa a polvere e una pompa a cavità progressiva per il trasferimento di fanghi spessi non è una questione di essere universalmente migliore;si tratta di adattare la tecnologia al profilo specifico dei fanghi e ai vincoli dell'impiantoLe pompe a cavità progressive si distinguono per pompare fanghi fibrosi ad alta umidità su lunghe distanze con un flusso liscio e senza impulsi.ma richiedono una vigilante manutenzione dello statore e sono vulnerabili all'avvolgimento e all'abrasioneGli alimentatori rotativi a chiusura d'aria offrono una resistenza superiore agli intasamenti di fanghi adesivi e ad alto contenuto di solidi, una manutenzione in situ più semplice e una maggiore tolleranza alla ghiaia e alle variazioni chimiche.ma non possono fornire la pressione necessaria per il trasferimento delle condottePer molti impianti, la soluzione ottimale è un approccio ibrido: una valvola rotante per l'alimentazione costante e misurata da una tramoggia o da un silo, seguita da una pompa a cavità progressiva per il trasferimento di condotte.Comprendere i rischi di intasamento, la stabilità operativa e l'economia di manutenzione di ciascun dispositivo garantiscono un sistema di gestione dei fanghi affidabile.
Contatta Doebritz Shanghai Co., Ltd oggi per discutere le caratteristiche del fango, richiedere una specifica di valvola rotativa per il fango spesso,o ottenere un preventivo per un alimentatore rotativo per lucchetti ad aria pesante progettato per il servizio municipale o biochimico dei residui.
Il tuo messaggio deve contenere da 20 a 3000 caratteri!