工业污水的泵专家--适合于各种工业污水的高效泵

作者:Dirk Schmitz 发布时间:2014-03-04

一个可持续性发展的污水处理厂需要低成本的、连续不断地处理污水,这就对水泵生产厂家研发生产的水泵产品提出了很高的技术要求。由于各个工业企业排放的污水各不相同,因此没有万能型的通用污水泵,只有针对某种工业污水最合适的污水泵。本文将会在污水泵的选择中给您提供帮助。

几乎在所有的生产过程中都需要使用不同质量的水。在经过种种不同的生产过程之后,排放出来的工业污水或多或少地含有这样或者那样不同的固体颗粒或者有害成分,重金属或者有机污染物。在把这些工业污水排放到公共下水道之前,都要进行污水的净化处理。因为水资源越来越紧张、水的价格也越来越高,因此工业企业千方百计地减少水的消耗、回收利用、循环使用。

由于工业企业有着不同的分支领域,因此工业污水中所含的成分也完全不同:

油脂和脂肪,例如乳制品,肉类加工,屠宰厂,炼油厂和金属加工企业中排放的污水中有机物属于难以降解的有害物质。

化工企业排放的污水中含重金属和酸。

制革业、纺织工业、金属加工企业排放的污水中含碱。

颜料、镀铬等化工企业会排放出含有毒物质的污水。

洗衣业、肥皂厂和纺织企业排放的污水中含有洗涤剂、清洗剂。

造纸、纸浆和木材加工企业的工业污水中含有悬浮物。

核工业或者核医学排放的污水中含有放射性物质。

所有这些包括各种不易降解有机物及其他成分的污水在重新投入生产或者输送到市政污水处理厂之前需要在高性能的污水处理厂中经过初步净化处理。

在上述所有的污水处理过程中污水泵都是必不可少的。根据工业污水中所含有的成分、有机污染物、固体颗粒物或者磨蚀性金属,都要有合适的污水泵系统来泵送污水。工业污水有害成分测定的越准确,就越能选出适合的污水泵,使污水泵更好地发挥其原有的效力,这里的效力指污水泵能够经济、可靠地完成输送任务。

目前,我们关注的焦点已经从原来一个个单独的污水泵转变为整个污水泵设备及污水泵系统,因为只有从整体、系统的角度来考虑污水泵的问题,才能设计、开发出能够完成多种不同任务,在多种场合中都可以使用的污水泵。Grundfos公司是一家全球知名的、最大的泵生产企业,在污水处理领域能够提供一系列高效污水泵产品。


图1 SEG系列带有切割粉碎刀具的污水泵是专门为压力排水系统开发、设计的,它可以把家庭污水、工业污水或者商业污水排送到最近的下水道系统中,或者是最近的污水处理厂,它的切割、粉碎系统能够把污水中的固体物粉碎,可靠地保证它们通过较小直径的输送管道。

满足最高要求的污水泵

用不锈钢材料制造的SEV和SE1系列污水泵是按照满足最高的技术要求设计的。它们非常适合于在连续性污水净化处理的场合中使用,其功率性能覆盖了至300m3/h的整个范围。它们使用的、申请了专利保护的冷却技术甚至可以保证污水泵持续性的失油干运行。其铝质冷却套的冷却作用与被泵送的液体介质无关,从而保证了不易卡住、粘连。

但不是每一种使用场合都需要这种结构非常复杂的冷却系统。谁能保证所使用的污水泵始终是潜在水下工作,或者是S3式的间歇运行方式(40%)潜在水下工作的,SL系列的铸铁壳体的污水泵和电机就是这一复杂工况的最佳选择。它有着与SE系列污水泵系统的性能范围,在失油干运行时具有相同的技术性能但价格更加低廉。SL系列的污水泵有公称尺寸DN65、DN80、DN100和DN150等规格,适合于泵送工业污水。它的最高扬程可达45m,最大泵送流量超过了300m3/h,而它配用的IE3系列高效节能电机也是一大特色。

污水泵的流体力学性能对泵的能源消耗有着重要的影响,这两个系列的污水泵都可配用Super Vortex超级涡轮式叶轮或者单通道叶轮。

而Grundfos公司设计的新型S-Tub叶轮把污水泵的节能效率提高到了一个新的水平。与传统的污水泵叶轮相比较,它有更高的效率。这种叶轮没有会随着使用时间的延长而磨损的棱角分明的棱边和阻碍流体流动的死角。它具有创新性的、申请了专利保护的迷宫式密封系统,保证了长年无故障的可靠运行。此外,这款产品可以无需任何工具就能够调整叶轮叶片与泵体之间的间隙,从而保证了始终如一的高效率。

与SE系列的污水泵一样,SL系列的污水泵也有许多的优点。易于维护、不易生锈的夹紧装置保证了电机与污水泵的快速连接和拆分,无需使用专用工具。这大大减轻了污水泵维护和保养时的工作量,缩短了维护和保养的时间,从而节约更多的资金和费用。有着光滑表面的轴密封没有使用常规的外置弹簧压紧设计,也保证了很长的使用寿命。

污水泵系统的安装方式非常切合实际,从而方便了使用现场的污水泵更换。纵向水密的、有着防错装设计的不锈钢材料电缆连接器保证了潮气不会从电机电缆连接处进入到电机内部、造成电机损坏。紧凑的、短轴电动机结构设计也避免了干扰性的振动,从而提高了滑动密封和球轴承的使用寿命。


图2 某木材加工厂使用的SE1型及SEV型污水泵

SL系列的污水泵还可选配、安装模拟式传感器。这些模拟传感器可以向污水泵控制系统提供电动机的温度、中间油腔中的含水量以及电机的绝缘电阻等数据。这也就可以避免污水泵的意外失效,及时地投入、使用维修力量。配用了传感器的污水泵可以经屏蔽电缆与变频器连接起来。SL系列污水泵可以使用的变频在35~50Hz之间。

有两种不同的安装方式:在利用连接弯管的立式安装时,泵轴可以自动的对准底座中的连接法兰安装到位,并在申请了专利保护的智能化密封系统帮助下做到严格的无泄漏。另一种方式是把污水泵安装在地面的支架上,这种连接方式可以看到泵轴的连接情况(例如在交替使用不同污水泵的应用场合中)。

大输送量的污水泵

若您要保证300m3/h以上大量污水的可靠输送,大流量的S系列污水泵是您的最佳选择。这种污水泵的众多优点使它在大流量污水输送时显得非常有优势。首先,它有多种不同的安装方式,可实现立式和卧式的干式安装,也可用于移动式安装和浸入到被输送液体介质中的湿式安装。若污水泵只是一半浸入水中也能毫无问题地正常工作,这一点在污水水位不断上升、下降时是非常重要的。这一系列的污水泵可以在污水之上工作,也可以半浸在水中使用,即便是潜入水底也能正常运行。

为了适应各种不同的使用工况,可以选择不同的叶轮,通过叶轮的选择使得S系列污水泵有着非常突出的功率性能。防水电机(安全防护等级IP68,绝缘材料类别F)的各个绕组中都有温度传感器,在接线盒中安装有湿度传感器,在电动机的下部有一个密封监控器。它所配用的球轴承是免维护的球轴承,所使用的密封系统保证了泵和管道的完全密封、绝无泄露。复式滑动密封件保证了污水与电机之间的可靠密封。泵端的电缆接线盒是绝对防水密封,耐锈蚀的。

这种泵的叶轮-通道相互关系中的一个重要特点就是其智能化的间隙匹配系统Smart-Trim系统。无需任何专用工具就可以在泵的外部方便地调整叶轮和泵腔之间的轴向间隙。这样,就可以保证污水泵始终是在最佳工作点运行,也避免了污水泵的卡死。

这里,污水泵的最佳工作点是指能源费用较低的工作点。这些污水泵在高输出流量的同时具有相对较低的水流阻力,不会给电机带来过载。

带有切割工具的污水泵

当被输送的污水中含有相当数量的固体物质时,选用带有切割刀具的污水泵是非常有意义的。若没有切割刀具,随着污水一起进来的固体物质会堵塞水泵或者管道。为满足这一工况的使用要求,Grundfos公司研发生产了“带有切割粉碎刀具的污水泵”SEG系列。在这一系列污水泵的前一级中,污水中的固体颗粒物都被切割、粉碎,保证了它们能够在小直径的管道中被顺利地输送出去。这一系列的污水泵也配用了智能化的间隙匹配系统、易于使用和维护保养的夹紧装置以及快换结构的复式滑动密封。

能源费用:选择污水泵时常被忽视的问题

把水泵整个使用寿命周期内的所有费用都汇总到一起之后,您就会发现购买泵的投资仅占全部费用的大约5%。10%左右的费用是泵的维护保养和修理费,最大的85%则是电力能源的费用开支。而这一能源费用常常被错误的低估了,因此如果错误地选择了一种泵将会让您多付出高于购买价格许多倍的电费。

每一台泵,不论是在超负荷工况下运行还是在部分负荷下运行,它们都不能在泵的最佳工作点处运行。也就是说,它们不能最佳地利用提供给泵的电力能源。因此,在选择购买一台污水泵之前就要准确地测定所需输送的流量、污水中究竟含有什么成分、规定的扬程有多高、每天工作时间、一周的工作天数等等。

使用配备了IE3级高效节能电机的污水泵也是非常有益的。配用这种电机的污水泵本身消耗的电力就很少。结合使用正确规格和型号的污水泵,也就是最佳选择的叶轮以及必要时配用变频器,保证您可以明显地节约能源费用。

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