Канализационный винтовой насос: какие эксплуатационные факторы следует учитывать при выборе? Можно ли эффективно избежать засорения?

1. Выбор канализационного винтового насоса: какие основные условия эксплуатации необходимо оценить в первую очередь?

При выборе канализационный винтовой насос , игнорирование ключевых условий эксплуатации часто приводит к низкой эффективности, частым сбоям или даже поломке оборудования. Итак, какие основные условия эксплуатации необходимо оценить в первую очередь, чтобы убедиться, что насос соответствует реальному рабочему сценарию?

Во-первых, вязкость сточных вод и содержание твердых частиц являются неоспоримыми факторами. Для бытовых сточных вод с низкой вязкостью (аналогично воде) и содержанием твердых частиц <5% достаточно стандартного одновинтового насоса с диаметром проточного канала 50-80 мм; для промышленных сточных вод с высокой вязкостью (например, содержащих ил, жир) и содержанием твердых частиц 5–15 % следует отдавать предпочтение двухвинтовому насосу с большим проходным каналом (≥100 мм) и износостойким материалом ротора (например, азотированной сталью). Если взять в качестве примера муниципальную станцию ​​очистки сточных вод, ее входные сточные воды имеют содержание твердых частиц около 8% и содержат мелкий гравий. После выбора двухвинтового насоса с проходным каналом 120 мм эффективность работы насоса оставалась выше 90% в течение 6 месяцев без явного износа.

Во-вторых, средняя температура и коррозионная активность напрямую влияют на выбор материала. Если температура сточных вод составляет 0–60 ℃ и они не вызывают коррозии (pH 6–8), для контроля затрат можно использовать чугунные корпуса насосов; если температура превышает 60 ℃ (например, промышленные сточные воды химических заводов) или является коррозионной (pH <4 или >10), для предотвращения коррозии и деформации необходимы корпуса насосов из нержавеющей стали (304 или 316L) и роторы с фторсодержащим покрытием. На химическом заводе когда-то использовался чугунный винтовой насос для перекачивания кислых сточных вод (pH 2-3) с температурой 70℃; Корпус насоса подвергся коррозии и протек уже через 1 месяц использования, а замена насоса из нержавеющей стали 316L решила проблему.

Наконец, требования к подъему и расходу определяют характеристики модели насоса. Необходимо рассчитать фактически требуемый подъем (включая потери на сопротивление трубопровода) и расход, исходя из расстояния транспортировки сточных вод и мощности очистки. Например, если сточные воды необходимо транспортировать на 50 метров по горизонтали и 10 метров по вертикали, расчетный общий подъем составит около 15 метров (добавив 20% сопротивления трубопровода), а требуемый расход составит 50 м³/ч. В настоящее время следует выбрать винтовой насос с номинальной высотой подъема 20 метров и номинальным расходом 60 м³/ч, чтобы избежать перегрузки, вызванной недостаточным подъемом.

2. Засорение канализационного винтового насоса: каковы основные причины и можно ли их эффективно избежать?

Засорение является одной из наиболее распространенных проблем в работе канализационных винтовых насосов, которая не только снижает эффективность, но и увеличивает затраты на техническое обслуживание. Каковы основные причины засоров и можно ли их эффективно избежать с помощью целенаправленных мер?

К основным причинам засорения относятся: ① крупные твердые частицы (например, полиэтиленовые пакеты, ветки), превышающие диаметр проточного канала; ② длинноволокнистые вещества (например, волосы, обрезки ткани), наматывающиеся на ротор; ③ высоковязкий шлам накапливается в проточном канале и затвердевает.

Учитывая эти причины, можно принять трехуровневые профилактические меры, чтобы эффективно избежать засорения. Первый уровень — предварительная фильтрация: на входе насоса установите сетчатый фильтр (диафрагмой 10–20 мм) для улавливания крупных частиц и длинных волокон. Например, пищевая фабрика установила решетку с отверстиями диаметром 15 мм на входе канализационного винтового насоса; фильтр чистится раз в день, а насос не засоряется уже 1 год. Второй уровень — структурная оптимизация: выбирайте винтовые насосы с противозакручивающимися роторами (например, со спиральными канавками на поверхности ротора для резки длинных волокон) и самоочищающимися проточными каналами (например, наклонными проточными каналами для предотвращения накопления шлама). Бойня заменила обычный винтовой насос на двухвинтовой насос с защитой от намотки; спиральные канавки ротора позволяют разрезать волосы и волокна животных на небольшие сегменты, а частота засорения сократилась с одного раза в неделю до одного раза в 3 месяца. Третий уровень – регулярное техническое обслуживание: сформулируйте план технического обслуживания в зависимости от качества сточных вод – для высоковязких сточных вод очищайте проточный канал и ротор водой под высоким давлением (0,8-1,2 МПа) каждые 2 недели; для сточных вод с высоким содержанием клетчатки каждую неделю проверяйте состояние обмотки ротора и своевременно удаляйте насадки.

Производитель оборудования для очистки сточных вод провел сравнительный тест: два одинаковых винтовых насоса использовались для транспортировки одних и тех же сточных вод (содержащих 10% твердых частиц и длинных волокон). Один насос принял трехуровневые меры профилактики, а другой — нет. Результаты показали, что насос, не предназначенный для профилактики, засорялся 8 раз в течение 1 месяца, при этом среднее время обслуживания каждый раз составляло 2 часа; насос с мерами профилактики засорился всего один раз, а время обслуживания сократилось до 30 минут. Это доказывает, что засорение можно эффективно контролировать с помощью научных мер.

3. Выбор канализационного винтового насоса: как подобрать тип насоса для конкретных сценариев применения?

Различные сценарии применения (например, муниципальные сточные воды, промышленные сточные воды, сельские септики) имеют очень разные характеристики сточных вод. Как точно подобрать тип винтового насоса для конкретных сценариев применения, чтобы обеспечить стабильную работу?

Для городских очистных сооружений (большой расход, непрерывная работа, среднее содержание твердых частиц) подходят многовинтовые насосы большого расхода (диапазон расхода 100-500 м³/ч) с функциями регулирования скорости с частотным преобразованием. Функция преобразования частоты может регулировать скорость в зависимости от объема входных сточных вод, избегая потерь энергии, а многовинтовая конструкция обладает сильными характеристиками защиты от засорения, что подходит для непрерывной работы в течение 24 часов. Например, на муниципальной очистной станции в городе первого эшелона используются 4 многовинтовых насоса с производительностью 300 м³/ч и управлением с преобразованием частоты; Среднесуточная производительность по очистке сточных вод достигает 7000 м³, а потребление энергии на 15% ниже, чем у обычных насосов.

Для небольших промышленных цехов (малый расход, прерывистый режим работы, высокая коррозионная активность) более подходят небольшие одновинтовые насосы с компактной конструкцией и коррозионностойкими материалами (например, нержавеющая сталь 316L). Эти насосы занимают небольшую площадь (обычно <0,5 м2), просты в установке и могут периодически запускаться и останавливаться в зависимости от производственных потребностей. Небольшой гальванический цех производит 10 м³ кислых сточных вод в день; После выбора одновинтового насоса с производительностью 15 м³/ч и корпусом насоса 316 л он может выполнять ежедневную транспортировку сточных вод за 1 час, обеспечивая стабильную работу и отсутствие проблем с коррозией.

Для сельских септиков (малый расход, низкая температура, легкое осаждение твердых частиц) лучшим выбором являются самовсасывающие винтовые насосы со встроенной мешалкой. Функция самовсасывания позволяет избежать необходимости ручной заливки, а мешалка может перемешивать выпавший осадок, чтобы предотвратить его накопление на входе насоса. Деревня в пригороде предложила использовать самовсасывающие винтовые насосы для септиков 50 домохозяйств; Насосы имеют высоту самовсасывания 5 метров и скорость мешалки 300 об/мин, что позволяет эффективно транспортировать ил с содержанием твердых веществ 10%, а частота технического обслуживания составляет только один раз в 6 месяцев.

4. Эксплуатация канализационного винтового насоса: какие меры ежедневного контроля могут предотвратить неожиданные сбои?

Даже если насос выбран правильно, неправильный ежедневный контроль может привести к внезапным поломкам (например, перегоранию двигателя, заклиниванию ротора). Какие меры ежедневного контроля можно предпринять, чтобы предотвратить непредвиденные сбои и продлить срок службы насоса?

Во-первых, необходим мониторинг ключевых параметров в режиме реального времени. Установите датчики для контроля давления на входе и выходе насоса, тока двигателя и температуры среды. При внезапном падении давления на входе (указывающем о возможном засоре на входе), повышении давления на выходе аномально (указывающем о засоре в трубопроводе) или токе двигателя превышает номинальное значение (указывающем о перегрузке), система управления должна вовремя подать сигнал тревоги и при необходимости автоматически остановить насос. На бумажной фабрике была установлена ​​система мониторинга параметров винтовых канализационных насосов; когда входное отверстие однажды было заблокировано бумажными обрывками, система в течение 30 секунд подала сигнал тревоги и остановила насос, избежав перегорания двигателя.

Во-вторых, нельзя игнорировать регулярный осмотр уязвимых частей. К уязвимым частям винтовых насосов относятся уплотнения ротора, подшипники и резина статора. Уплотнения ротора проверяйте на наличие утечек каждую неделю; при наличии просачивания сточных вод своевременно замените уплотнительное кольцо (желательно использовать уплотнения из фторкаучука с хорошей износостойкостью). Для подшипников проверяйте температуру и вибрацию каждый месяц; Если температура подшипника превышает 70 ℃ или появляется ненормальный шум, это указывает на износ и требует замены. Резину статора проверяйте на наличие трещин и деформаций каждые 3 месяца; если резина затвердела (из-за высокой температуры или коррозии), замените статор, чтобы предотвратить снижение эффективности уплотнения.

Наконец, записывайте и анализируйте данные эксплуатации, чтобы прогнозировать потребности в техническом обслуживании. Создайте журнал работы для записи ежедневного времени работы насоса, расхода, давления и ненормальных условий. Анализируя данные, мы можем прогнозировать срок службы уязвимых деталей. Например, если ток двигателя постепенно увеличивается на 10% в течение 1 месяца, это может указывать на то, что ротор изношен и требует предварительного ремонта. Предприятие по очистке сточных вод использовало этот метод для прогнозирования замены статора за 2 недели, что позволило избежать непредвиденных простоев и сократить экономические потери примерно на 5000 юаней.