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最強(qiáng)總結(jié)!污水處理各類(lèi)泵及曝氣鼓風(fēng)機(jī)的選型要點(diǎn)!

分類(lèi):行業(yè)熱點(diǎn) > 污水處理    發(fā)布時(shí)間:2019年1月25日 19:04    作者:    文章來(lái)源:環(huán)保在線(xiàn)

  水處理設(shè)備的合理選型,是每一個(gè)設(shè)計(jì)人員需要掌握的知識(shí)。作為輸送提升的核心設(shè)備,泵在水處理項(xiàng)目中無(wú)處不在。泵的原理多樣,種類(lèi)繁多,而且還在不斷地發(fā)展創(chuàng)新,不同的應(yīng)用場(chǎng)合,泵的使用方法也各有差異。在城市污水處理廠,鼓風(fēng)曝氣所占的能耗占到總能耗的一半左右,選擇合適的曝氣風(fēng)機(jī)在節(jié)約運(yùn)行成本中占著至關(guān)重要的作用。
 
  如何選擇污水處理泵?
 
  1、泵的原理與分類(lèi)
 
  在專(zhuān)業(yè)定義上,泵是指將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能和動(dòng)能,從而實(shí)現(xiàn)流體定向輸運(yùn)的動(dòng)力設(shè)備。在使用時(shí)常按用途來(lái)進(jìn)行命名,比如潛污泵、污泥泵、計(jì)量泵等,工作原理各有不同。按工作原理可以分類(lèi)如下:
 
  1、葉片式泵
 
  葉片式泵包括離心泵(單級(jí)、多級(jí)),軸流泵,混流泵,旋渦泵等。
 
  離心泵-利用旋轉(zhuǎn)葉輪帶動(dòng)流體一起旋轉(zhuǎn),借離心力的作用,使流體的壓力能和動(dòng)能得到增加。
 
  軸流泵-利用葉輪上的翼型葉片在流體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的升力使流體的能量增加。
 
  混流泵-介于離心泵和軸流泵之間,部分利用了離心力,部分利用了升力。
 
  2、容積式泵
 
  容積式泵包括往復(fù)泵(活塞、柱塞、隔膜),回轉(zhuǎn)泵(齒輪、螺桿、滑片等)
 
  往復(fù)式泵-利用工作容積周期性的改變來(lái)輸送流體,并提高其壓力,包括活塞式、柱塞式和隔膜式三類(lèi)。
 
  回轉(zhuǎn)式泵-利用一對(duì)或幾個(gè)特殊形狀的回轉(zhuǎn)體,如齒輪、螺桿或其他形狀的轉(zhuǎn)子在殼體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)輸送流體并提高其壓力。
 
  3、其他類(lèi)型泵
 
  葉片式泵和容積式泵基本包括了所有常用的泵的類(lèi)型,還有一些其他類(lèi)型的泵,比如:
 
  水環(huán)式真空泵-水環(huán)式真空泵在啟動(dòng)前注入一定水作為工作液體,靠星形葉輪的旋轉(zhuǎn),形成封閉水環(huán),葉輪與水環(huán)之間形成周期性擴(kuò)大與減小的空間,形成負(fù)壓,吸入氣體并排出,達(dá)到抽真空的目的。
 
  噴射泵-利用高速射流的抽吸作用來(lái)抽吸并輸送液體,可以起到抽真空的作用。
 
  2、泵的主要性能參數(shù)
 
  1)流量與揚(yáng)程
 
  泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送的流體量稱(chēng)為流量,泵的流量一般指體積流量,用q表示。單位重力作用下的液體通過(guò)泵后所獲得的能量增加值,稱(chēng)為揚(yáng)程,用H表示,單位為m。
 
  在選型時(shí),流量與揚(yáng)程是由設(shè)計(jì)人員根據(jù)工藝計(jì)算結(jié)果給出的核心參數(shù),是一個(gè)固定值。對(duì)于水泵自身性能而言,流量與揚(yáng)程往往是一個(gè)區(qū)間內(nèi)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,是一個(gè)范圍。在選型時(shí),兩者互相影響,理想的選型是工藝參數(shù)需要的固定值落在水泵性能曲線(xiàn)的最高效率點(diǎn),在有偏差時(shí),要綜合評(píng)估偏差可能帶來(lái)的不利影響,權(quán)衡后確定選型結(jié)果。
 
  2)軸功率與效率
 
  泵在運(yùn)行時(shí)原動(dòng)機(jī)傳遞到泵轉(zhuǎn)軸上的功率稱(chēng)為軸功率,用P表示,單位為kw。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)泵的流體所獲得的功率稱(chēng)為有效功率,用Pe表示。泵的效率為有效功率與軸功率之比,即η=Pe/P。
 
  泵的效率與泵本身的設(shè)計(jì)水平、機(jī)械加工水平等有關(guān),效率的高低直接影響能耗,同時(shí)泵有各自的高效率區(qū)間,選型時(shí)需要落在這個(gè)區(qū)間,以降低能耗。
 
  3)轉(zhuǎn)速
 
  泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),稱(chēng)為轉(zhuǎn)速,用n表示,單位為r/min。
 
  轉(zhuǎn)速一般與電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng),可通過(guò)變頻器對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整,水泵性能曲線(xiàn)也對(duì)應(yīng)變化。在實(shí)際流量揚(yáng)程變化時(shí),通過(guò)變頻來(lái)調(diào)節(jié)可以達(dá)到很好的節(jié)能效果。
 
  4)汽蝕與汽蝕余量
 
  汽蝕指水泵運(yùn)行中,因?yàn)槟承┰蚴沟帽脙?nèi)局部壓力降低到水的汽化壓力時(shí),水會(huì)產(chǎn)生汽化而形成氣液流,到達(dá)高壓區(qū)后氣泡受到擠壓破滅重新凝結(jié)成水,在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很高的水錘壓力,使材料收到侵蝕和破壞。汽蝕現(xiàn)象主要是針對(duì)葉片泵而言,是在泵的選型設(shè)計(jì)中必須避免的現(xiàn)象。汽蝕的產(chǎn)生與泵的性能有關(guān),也與泵的吸口裝置的設(shè)計(jì)有關(guān)。
 
  汽蝕余量指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時(shí)的壓力頭之差,單位用米(水柱)標(biāo)注,用NPSH(Net Positive Suction Head)表示。在葉片泵的性能參數(shù)中,廠家一般會(huì)提供允許汽蝕余量供設(shè)計(jì)人員在選型設(shè)計(jì)時(shí)使用,汽蝕余量的參數(shù)說(shuō)明如下:
 
  NPSHc—臨界汽蝕余量,由汽蝕試驗(yàn)求得;
 
  [NPSH]—允許汽蝕余量,是保證泵不發(fā)生汽蝕的汽蝕余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc或[NPSH]=NPSHc+K(一般取K=0.3)。
 
  汽蝕余量主要影響安裝條件,允許汽蝕余量越小,意味著可承擔(dān)的泵前負(fù)壓越大,水泵的性能越好。
 
  3、泵的選型過(guò)程
 
  1)確認(rèn)使用條件
 
  在泵的選型時(shí),首先需要確認(rèn)使用的基本條件,包括:
 
  a.輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能
 
  影響泵的性能、材料和結(jié)構(gòu)。包括:介質(zhì)特性(如腐蝕性、磨蝕性、毒性等)、固體顆粒含量及顆粒大小、密度、黏度、汽化壓力等。
 
  b.選型參數(shù)
 
  流量、揚(yáng)程、溫度、裝置汽蝕余量、操作狀態(tài)。
 
  c.現(xiàn)場(chǎng)條件
 
  泵的安裝位置、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣壓力、大氣腐蝕狀況及危險(xiǎn)區(qū)域劃分等級(jí)等。
 
  2)選擇泵的類(lèi)型
 
  水處理中根據(jù)用途的不同需要選擇對(duì)應(yīng)的合適類(lèi)型:
 
  a.進(jìn)水的提升
 
  在廢水的進(jìn)水中雜質(zhì)往往較多,一般選擇抗堵塞的離心泵。中小規(guī)模水量時(shí),最常用的為潛污泵。在方便設(shè)置泵房時(shí),可采用  干式無(wú)堵塞排污泵。在大型規(guī)模項(xiàng)目,一般采用干式安裝的大型污水泵,以方便檢修。
 
  在工業(yè)廢水處理項(xiàng)目中,進(jìn)水纏繞物雜質(zhì)少時(shí),經(jīng)常根據(jù)需求選用自吸泵等。
 
  進(jìn)水提水泵在允許時(shí),建議盡量選擇質(zhì)量?jī)?yōu)秀的產(chǎn)品,可以大大減少日常運(yùn)行維護(hù)中的麻煩,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
 
  b.中間提升及尾水排放
 
  中間提升及尾水排放時(shí),廢水中的雜質(zhì)特別是纏繞性雜質(zhì)非常少,在水泵的選型上范圍大很多,基本常規(guī)的輸送污水的泵都能使用。在尾水水質(zhì)較好時(shí),排放和回用泵可考慮選擇清水泵,泵的效率一般較污水泵高,成本也較低。
 
  c.有自吸需求
 
  有自吸需求時(shí)可選用自吸泵、轉(zhuǎn)子泵。根據(jù)需求可配套真空泵。
 
  d.污泥的輸送
 
  初沉污泥:污泥懸浮物濃度高、雜物較多,一般采用螺桿泵,需要時(shí)配套破碎機(jī)。
 
  二沉池污泥及污泥回流:污泥含水率高,特性與水類(lèi)似,一般選用潛污泵、混流泵或軸流泵,內(nèi)回流需要揚(yáng)程低,可選用穿墻泵。
 
  化學(xué)污泥:根據(jù)污泥情況可選擇無(wú)堵塞排污泵、螺桿泵。
 
  濃縮后污泥:一般選擇螺桿泵,也可選擇隔膜泵。
 
  脫水后污泥:脫水后污泥的管道輸送需要揚(yáng)程高,可選擇柱塞泵。
 
  e.藥劑投加
 
  小流量的藥劑投加一般選擇計(jì)量泵,PAM的投加可選擇螺桿泵。
 
  大流量的藥劑投加可選擇耐腐蝕泵等。
 
  3)確定泵的型號(hào)
 
  在類(lèi)型確定后,再根據(jù)泵的性能曲線(xiàn)選擇合適的型號(hào):
 
  a.查系列型譜圖,選擇泵的額定工作點(diǎn)落在泵的高效工作區(qū)內(nèi),校核泵的汽蝕余量是否符合要求。
 
  b.校核泵的材質(zhì)、密封等是否能滿(mǎn)足輸送介質(zhì)要求。
 
  c.校核安裝檢修條件是否滿(mǎn)足單體設(shè)計(jì)的要求。
 
  當(dāng)有兩種以上規(guī)格符合條件時(shí),選擇綜合指標(biāo)高的設(shè)備:效率(高)、重量(低)和價(jià)格(低)。
 
  4、潛污泵的安裝
 
  潛污泵是潛水排污泵的簡(jiǎn)稱(chēng),在潛水泵的基礎(chǔ)上通道采用抗堵塞設(shè)計(jì),用于一級(jí)提升、中間提升及污泥回流等。主要用于市政工程、樓宇建筑、工業(yè)排污和污水處理場(chǎng)合,排送含固形物和長(zhǎng)纖維的污水、廢水和雨水等。
 
  1、常用的兩種安裝方式
 
  潛污泵安裝條件簡(jiǎn)單,流量覆蓋范圍較大,從10m3/h以下到幾千m3/h,是水處理工程特別是中小型項(xiàng)目中最常用的提升設(shè)備之一。潛污泵常見(jiàn)的安裝方式主要有兩種:耦合式安裝和移動(dòng)式安裝。
 
  其中耦合式安裝是通過(guò)耦合器將泵與管道相連,泵與出水管路脫離方便,水泵檢修時(shí)通過(guò)起吊裝置起吊即可。耦合式安裝適用于各種規(guī)格的潛污泵,是潛污泵最常用的安裝方式,耦合器由設(shè)備廠家成套供貨。
 
  移動(dòng)式安裝指泵出口管路直接通過(guò)軟管連接至水面上,潛污泵靠自重置于水池底部或通過(guò)鐵鏈等懸掛在起吊裝置上。移動(dòng)式安裝無(wú)需耦合器和池底固定,便于移動(dòng),檢修時(shí)連管道一起起吊即可。同時(shí)由于安裝方式的原因,難以承擔(dān)大的力矩,只適用于小型的潛污泵。
 
  2、安裝條件圖的解釋
 
  在選型確認(rèn)后,潛污泵的廠家會(huì)提供安裝條件圖,設(shè)計(jì)人員需要能讀懂各尺寸和符號(hào)的意思。
 
  1)最低運(yùn)行液位
 
  功率11kw以上的泵可以選擇裝置電機(jī)冷卻系統(tǒng)對(duì)泵進(jìn)行冷卻,若不選冷卻系統(tǒng),是由泵送介質(zhì)直接冷卻電機(jī)。兩種不同的冷卻方式對(duì)應(yīng)的最低液位不同,直接冷卻方式的需要液位高于帶冷卻系統(tǒng)的方式。
 
  在廠家提供的安裝條件圖中,用實(shí)心三角“▼”和空心三角“▽”來(lái)進(jìn)行區(qū)分,其中“▼”表示帶冷卻系統(tǒng),“▽”表示不帶冷卻系統(tǒng)。
 
  在上面案例的安裝條件圖中,帶冷卻系統(tǒng)時(shí),有效最低液位距離耦合裝置底部為570mm,不帶冷卻系統(tǒng)時(shí),距離為785mm。即有冷卻系統(tǒng)時(shí)有效液位可以低出215mm。
 
  2)平面開(kāi)孔與定位
 
  潛水泵耦合式安裝時(shí),平面的開(kāi)孔需考慮潛水泵的最小安裝尺寸。案例中A向視圖表示了水泵的最小安裝孔的大小尺寸,1000×700mm。
 
  在進(jìn)行定位時(shí),安裝導(dǎo)桿的池邊是基準(zhǔn)線(xiàn)。這是因?yàn)闈撐郾玫木臀皇强颗c耦合裝置連接的導(dǎo)桿來(lái)完成的,導(dǎo)桿的位置由池邊確定。耦合器基座的螺栓進(jìn)行定位時(shí),也需以池邊為基準(zhǔn)線(xiàn)進(jìn)行。按上面案例,應(yīng)先確定距離池邊253mm的螺栓孔位置,再通過(guò)螺栓孔的間距350mm來(lái)確定另外兩個(gè)螺栓孔的位置。
 
  最終在圖紙中體現(xiàn)的最重要的尺寸為:頂部平面開(kāi)孔的位置與大小,以及底部的預(yù)埋地腳螺絲的位置與規(guī)格(一般采用預(yù)留孔進(jìn)行后澆混凝土的設(shè)計(jì))。
 
  頂部的導(dǎo)桿固定通常采用膨脹螺栓的方式完成。

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