Özet
Belediye atık su arıtma tesislerinde ve biyofermantasyon tesislerinde, kalın çamur ve fermantasyon kalıntılarının işlenmesi, en zorlu dökme malzeme görevlerinden birini temsil eder. Bu malzemeler Newtonyen değildir, oldukça viskozdur ve çoğunlukla birbirine dolanmış lifler, kum ve sindirilmemiş katı maddeler içerir. Bu malzemeleri çürütücülerden veya filtre preslerinden aşağı yöndeki susuzlaştırmaya veya bertarafa taşımak için sıklıkla iki teknoloji değerlendirilmektedir: çamur hizmeti için uyarlanmış toz döner valf ve aşamalı kavite pompası. Her ikisi de pozitif yer değiştirmeli cihazlar olmasına rağmen iç mekanikleri, tıkanma eğilimleri ve operasyonel stabiliteleri önemli ölçüde farklılık gösterir. Döner hava kilitli besleyici, malzemeyi sabit bir mahfazanın içinden itmek için dönen kanatları kullanırken, aşamalı boşluklu pompa, çamuru iten hareketli boşluklar oluşturmak için bir statorun içinde dönen sarmal bir rotor kullanır. Bu kılavuz, mühendislerin kalın çamur aktarımı için doğru ekipmanı seçmelerine yardımcı olmak amacıyla iki teknolojiyi tıkanma riski, operasyonel stabilite ve bakım gereksinimleri açısından karşılaştırır.
NedirDöner Valfve Çamur Hizmetinde Aşamalı Boşluk Pompası
A
toz döner valfkalın çamur için uyarlanmış, geniş rotor çapına ve derin ceplere sahip ağır hizmet tipi döner hava kilitli besleyicidir. Muhafaza tipik olarak, köprülemeyi önlemek için hazne açıklığına uyan tam portlu bir girişe sahip dökme demir veya paslanmaz çelikten üretilir. Rotor, aşırı yük koruması için genellikle doğrudan hidrolik tahrikli, yüksek torklu bir dişli motorla çalıştırılır. Kuru toz hizmetinden farklı olarak, çamurun yapışkan, plastik yapısına uyum sağlamak ve torku katlanarak artıracak malzemenin sıkışmasını önlemek için uç açıklığı 0,5-1,0 mm'ye genişletilir. Rotor cepleri yapışmayı azaltmak için parlatılmış veya PTFE gibi yapışmaz bir malzeme ile kaplanmıştır. Mil contaları, agresif çamurun yataklara ulaşmasını önlemek için bariyer sıvısı içeren çift mekanik contalar veya gres söndürücülü salmastralardır.
Aşamalı boşluklu pompa, doğal kauçuk, nitril veya EPDM gibi bir elastomerden yapılmış çift sarmallı bir statorun içinde eksantrik olarak dönen tek sarmal bir rotordan ("boşluk" oluşturucu) oluşur. Rotor döndükçe, bir dizi kapalı boşluk oluşur ve emmeden boşaltma ucuna doğru ilerleyerek çamuru da kendileriyle birlikte taşır. Pompa, rotora kardan mafsallı tahrik mili aracılığıyla bağlanan dişli bir motor tarafından tahrik edilir. Progresif boşluklu pompalar, yüksek katı maddeleri, yüksek viskoziteli sıvıları ve düşük titreşimli hassas ortamları işleme yetenekleriyle ünlüdür. %15'e kadar kuru katı içeren ve 100.000 cP'yi aşan viskoziteye sahip çamuru pompalayabilirler, ancak rotor ile stator arasında kaçınılmaz olarak aşınan sıkı bir bağlantıya güvenirler.
Fiziksel olarak döner valf, malzemeyi sabit bir zarf içerisinden süpüren, dönen bir elemana sahip, kompakt, sıralı bir cihazdır. Aşamalı boşluklu pompa, bir salmastra kutusu ve bir bağlantı tertibatı gerektiren, dönen bir eksantrik elemana sahip daha uzun, kızağa monteli bir ünitedir. Döner valf, hıza orantılı, neredeyse sabit bir hacimsel çıkış sağlar. Aşamalı boşluklu pompa düzgün, darbesiz bir akış sağlar ancak stator elastomeri aşınıp şiştikçe çıkışı değişebilir. Bu farklılıklar, her cihazın kalın çamurun lifli, kumlu doğasıyla karşı karşıya kaldığında nasıl davranacağını belirler.
Döner Valf ve Progresif Kavite Pompası Arasındaki Seçim Neden Önemlidir?
Yoğun çamur aktarımı için yanlış teknolojinin seçilmesi, tüm arıtma hattını kapatabilecek operasyonel aksamalara neden olur. Sonuçlar üç kritik alanda ortaya çıkıyor.
Tıkanma Riski ve Kalın Çamurun Doğası
Santrifüj sonrası belediye çamuru tipik olarak %18-25 oranında kuru katı madde içerir ve sert kil gibi davranır. Damıtıcı taneleri veya antibiyotik miselyum gibi biyofermantasyon kalıntıları, iç içe geçmiş uzun lifler içerir. Döner valfte açık cep tasarımı, bu liflerin dönen kanatçıklar tarafından yakalanmasına ve ileri taşınmasına olanak tanır. Ancak çamur çok kuruysa veya bir kabuk oluşmuşsa, girişte köprü oluşturarak cepleri aç bırakabilir. Bir köprü oluştuğunda, rotor boş olarak döner ve bunu temizlemenin tek yolu köprüyü manuel olarak veya bir burgu yardımıyla kırmaktır. Progresif boşluklu pompalar ise aksine, çamuru bir emme boğazından çeker. Daralan geçit ve dönen rotor, bir öğütücü gibi davranarak elyafları yakalayabilir ve bunları tahrik milinin etrafına sarabilir. Bu sargı sonuçta rotoru statora doğru sıkıştırarak evrensel mafsalların arızalanmasına neden olur. Pratikte her iki cihaz da tıkanmaya karşı dayanıklı değildir, ancak döner valfin temizlenmesi daha kolaydır çünkü boru bağlantısı kesilmeden mahfaza açılabilir ve rotor temizlenebilmektedir. Aşamalı boşluklu pompa, sarılı elyafların tahrik milinden ve stator girişinden çıkarılması için genellikle tamamen sökülmesini gerektirir.
Değişen Katı Yükleri Altında Çalışma Kararlılığı
Kalın çamur tekdüze değildir. Filtre presinden gelen bir parti %30 katı madde içerebilirken bir sonraki parti %15 olabilir. Çamur sertleştiğinde döner valfin tork talebi keskin bir şekilde artar, ancak hidrolik tahrik bunu algılayabilir ve hasar görmeden zarif bir şekilde yavaşlayabilir veya durabilir. Yük hafiflediğinde valf dönmeye devam eder. Aşamalı bir boşluk pompası daha az bağışlayıcıdır. Katı madde içeriği yükselirse, stator aşırı derecede sıkışabilir ve rotor ile stator arasındaki sürtünmeyi, tahrik motorunun aşırı yükleneceği ve takılıp düşeceği noktaya kadar artırabilir. Tekrar tekrar tetikleme dişli redüktörüne zarar verebilir. Ayrıca elastomer stator, çamurun kimyasal etkilerine karşı hassastır; pH değişiklikleri veya solventler mevcutsa stator şişebilir, iç açıklığı değiştirebilir ve ani basınç kaybına neden olabilir. Metalden metale (veya seramik kaplı) temas yüzeylerine sahip döner valf, pH'a ve solventlere karşı büyük ölçüde kayıtsızdır ve parti değişimlerinde daha fazla stabilite sağlar.
Bakım Karmaşıklığı ve Aşınan Parça Ekonomisi
Aşamalı boşluklu pompaların sınırlı bir stator ömrü vardır. Kum veya kum içeren aşındırıcı çamurlarda statorun her 2 000-4 000 saatte bir değiştirilmesi gerekebilir. Genellikle sertleştirilmiş çelik veya paslanmaz çelik bir bileşenden oluşan rotor, 4.000–8.000 saat dayanabilir ancak krom kaplama aşındığında değiştirilmelidir. Statorun değiştirilmesi, pompanın bağlantısının kesilmesini, muhafazanın çıkarılmasını ve eski elastomerin dışarı bastırılmasını içerir; bu, tam bir gün sürebilen emek yoğun bir iştir. Öte yandan döner valfler öncelikle rotor uçlarında ve gövde deliğinde aşınır. Sertleştirilmiş veya seramik kaplı bir deliğe ve ayarlanabilir uçlara sahip bir döner valf, büyük bir bakımdan önce çamur servisinde 12-24 ay çalışabilir. Uç ayarı, ayar vidalarının gevşetilmesi ve uçların ilerletilmesi meselesidir; kısa bir bakım aralığı sırasında yerinde yapılabilecek bir görevdir. Bakım ekibinin sınırlı olduğu tesisler için döner valfin daha basit aşınma yönetimi belirleyici bir avantajdır.
Döner Valf ve Progresif Kavite Pompası Arasında Nasıl Seçim Yapılır
Seçim çamurun özel yapısına, gerekli tahliye basıncına ve tesisin bakım felsefesine bağlıdır. Aşağıdaki senaryolar her teknolojinin doğru uygulamasını göstermektedir.
Senaryo 1 Santrifüjden Susuzlaştırılmış Belediye Çamurunun Deşarjı
Bir santrifüj, %22 kuru katı madde içeren çamuru, bir kamyon yükleyiciyi besleyen bir hazneye boşaltır. Malzeme kalın ama tutarlı. 0,8 mm uç açıklığına sahip döner hava kilidi besleyicisi ve hidrolik tahrik, kamyona titreşim olmadan sabit, ölçülü bir akış sağlar. Açık cepler köprülemeyi önler ve geniş açıklık aşırı torku önler. Aşamalı boşluklu bir pompa da bu görevi yerine getirebilir ancak kamyon yükleme sırasında sıçramaya neden olabilecek titreşime neden olabilir. Döner valf, yumuşak ve sürekli deşarjı nedeniyle tercih edilen seçimdir.
Senaryo 2 Uzun Lifli Biyofermantasyon Kalıntısı
Bir biyoreaktör, %12 katı madde ve uzun mantar hifleri içeren bir kalıntı üretir. Malzeme dönen herhangi bir şaftın etrafına sarılma eğilimindedir. Maserasyon girişine ve sertleştirilmiş bir rotora sahip aşamalı boşluklu bir pompa, elyafları kesebilir ve bulamacı etkili bir şekilde pompalayabilir. Döner valf hızlı bir şekilde sarılır ve sık sık temizlenmesi gerekir. Bu lifli kalıntı için, tesisin stator değiştirme işlemlerini yönetebilmesi koşuluyla, aşamalı boşluklu pompa daha iyi bir seçenektir.
Senaryo 3 Kumlu Yüksek Katılı Çamur
Belediyeye ait bir tesis, kum ve çakıl içeren birleşik kanalizasyon sisteminden gelen çamuru arıtıyor. Kum oldukça aşındırıcıdır. Seramik kaplı deliğe ve tungsten karbür uçlara sahip döner valf, aşınmanın üstesinden iyi bir şekilde gelir. Uçlar aşındıkça ayarlanabilir ve seramik delik muhafazayı korur. Aşamalı boşluklu bir pompa, kumdan dolayı hızlı stator aşınmasına maruz kalacak ve bu da sık ve maliyetli stator değişikliklerine yol açacaktır. Döner valf, kumlu çamur hizmetinde açık ara kazanandır.
Senaryo 4 Uzun Mesafe Çamur Transferi
Çamurun bir boru hattı aracılığıyla 200 metre mesafeye pompalanması gerektiğinde, tahliye basıncı gereksinimi 6 bar'ı aşabilir. Progresif boşluklu bir pompa, bu tür yüksek basınçlı görevler için tasarlanmıştır ve önemli karşı basınca karşı akışı koruyabilir. Döner valf bir pompa değildir; yalnızca yerçekimiyle veya düşük basınçlı bir konveyöre boşaltılabilir. Uzun mesafeli transfer için, tutarlı bir besleme sağlamak üzere genellikle öncesinde bir döner valf veya vidalı besleyici bulunan aşamalı boşluklu pompa zorunludur.
Senaryo 5 Patlamaya Dayanıklı veya ATEX Bölgeleri
Çamurun gazdan arındırılmasının yanıcı bir atmosfer oluşturduğu tesislerde, ekipmanın ATEX sertifikalı olması gerekir. Aşamalı boşluklu pompalarda çok sayıda sızdırmazlık noktası ve uygun şekilde korunmadığı takdirde kıvılcım oluşturabilecek evrensel bir mafsal bulunur. Döner vanalar, alev söndürme boşlukları ve topraklanmış bileşenlerle tasarlanarak Bölge 21/22 için sertifikalandırılmalarını kolaylaştırır. Tehlikeli alanlar için döner valf, uyumluluğa yönelik daha basit bir yol sunar.
Uygulama Örneği
Hollanda'daki büyük bir belediye atık su arıtma tesisi, yoğunlaştırılmış çamuru depolama silolarından akışkan yataklı bir kurutucuya aktarmak için aşamalı boşluklu pompalar çalıştırıyordu. Çamur, %28 oranında kuru katı madde ve endüstriyel atıklardan kaynaklanan yüksek konsantrasyonda kağıt lifi içeriyordu. Altı ay içinde pompa statörleri aşındırıcı lifler nedeniyle her 1500 saatte bir aşınıyordu ve tahrik milleri sık sık sıkışıyordu. Stator değişimi için arıza süresi olay başına ortalama 14 saatti ve bu da tesise yıllık 120.000 €'dan fazla kurutma kapasitesi kaybına neden oldu. Doebritz, aşamalı boşluklu pompaları, 0,7 mm uç açıklığı, PTFE kaplı rotorlar ve tork sınırlayıcılı hidrolik tahriklere sahip ağır hizmet tipi döner hava kilidi besleyicileriyle değiştirdi. Döner valfler siloların altına yerleştirildi ve doğrudan kurutucuyu besleyen bantlı konveyöre boşaltıldı. Açık cep tasarımı, elyaf sarımını ortadan kaldırdı ve seramik kaplı muhafazalarda 18 ay sonra ölçülebilir bir aşınma görülmedi. Bakım maliyetleri %68 oranında düştü ve tesis kesintisiz kurutma işlemi gerçekleştirerek çamur verimini %11 oranında artırdı.
SSS
Döner valf çamuru uzun mesafelere pompalayabilir mi?
Hayır. Döner valf bir pompa değil, bir besleyicidir. Çamuru yalnızca yer çekimiyle veya düşük basınçlı bir sisteme boşaltabilir. Uzun mesafeli transfer için aşamalı boşluklu pompa veya pistonlu pompa gereklidir.
Hangi cihaz daha yüksek katı madde içeriğini işler?
Aşamalı boşluklu pompalar, sürekli pompalamada %15'e kadar kuru katı maddeyi işleyebilirken, döner valfler tapalı akış tarzında %40'a kadar kuru katı maddeyi işleyebilir, ancak tork talebi %30'un üzerine aşırı derecede çıkar. Çok yüksek katılar için, genellikle vananın önünde bir vidalı pres veya ekstruder kullanılır.
Çamur servisinde stator değişimleri ne sıklıkta gerçekleşir?
%20 katı madde içeren tipik belediye çamurunda stator ömrü 2 000 ila 5 000 saat arasında değişir. Aşındırıcı kum veya solventler bu süreyi 1 000 saatin altına indirebilir. Döner valf ucu ayarlamalarına genellikle her 3.000-6.000 saatte bir ihtiyaç duyulur ve rotorun tamamı 2-3 yılda bir yeniden yapılandırılır.
Aşamalı boşluklu bir pompa kuru çalışabilir mi?
Kısa süreli kuru çalıştırma (birkaç dakika) mümkündür ancak önerilmez. Uzun süreli kuru çalışma, elastomer statoru eritebilecek ısı üretir. Rotor uçları seramikse döner valfler kısa kuruma sürelerini tolere edebilir ancak uzun süreli kuru çalışma, metalin metale temasına ve hızlı aşınmaya neden olur.
Doebritz aşamalı boşluklu pompalar üretiyor mu?
Doebritz, toz döner valfleri ve döner hava kilidi besleyicileri konusunda uzmandır. Progresif boşluklu pompalar üretmiyoruz. Progresif boşluklu pompanın doğru seçim olduğu çamur uygulamaları için nitelikli tedarikçiler önerebilir ve çamur özelliklerinize uygun rotor ve stator malzemelerinin belirlenmesine yardımcı olabiliriz.
Çözüm
Yoğun çamur aktarımı için döner toz valfi ile aşamalı boşluklu pompa arasındaki seçim, birinin evrensel olarak daha iyi olması meselesi değildir; teknolojiyi belirli çamur profiline ve tesis kısıtlamalarına uydurmak meselesidir. Aşamalı boşluklu pompalar, lifli, yüksek nemli çamuru uzun mesafelere düzgün, darbesiz akışla pompalamada mükemmeldir, ancak dikkatli statör bakımı gerektirirler ve sarılmaya ve aşınmaya karşı hassastırlar. Döner hava kilitli besleyiciler, yapışkan, yüksek katı maddeli çamur için üstün tıkanma direnci, daha basit yerinde bakım ve kum ve kimyasal değişime karşı daha fazla tolerans sunar, ancak boru hattı aktarımı için gereken basıncı sağlayamazlar. Birçok tesis için en uygun çözüm, hibrit bir yaklaşımdır: bir hazneden veya silodan tutarlı, ölçülü besleme için bir döner valf ve ardından boru hattı aktarımı için kademeli bir boşluklu pompa. Her cihazın tıkanma risklerini, operasyonel stabilitesini ve bakım ekonomisini anlamak, güvenilir bir çamur işleme sistemi sağlar.
Çamur elleçleme sisteminizi güvenle tasarlayın. Çamur özelliklerinizi görüşmek, kalın çamur için döner valf spesifikasyonu talep etmek veya belediye veya biyokimyasal kalıntı servisi için tasarlanmış ağır hizmet tipi döner hava kilitli besleyici için fiyat teklifi almak üzere bugün Doebritz Shanghai Co., Ltd. ile iletişime geçin.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!