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污水处理厂一期污泥进料泵技术改造分析

文章出处:人气:711发表时间:2013/1/14【大字体 中字体 小字体

猎德污水处理厂一期工程运行于1999 年,前期污泥进料采用螺杆泵,易磨损、备品备件价格昂贵、运行成本高,经研究污水处理厂相同工位的运行情况,考察博格凸轮泵的性能及综合实用性,采用博格凸轮泵替换部分螺杆泵做为泥区脱水机进料泵的方案。


 


猎德污水处理厂一期脱水机进料泵工位的工况如下:


介质:污泥   污泥  


流量:35-立方/小时 ---- 40立方/小时


压力:2-4公斤


 


改造后泵与改造前泵概要对比:(常用流量35立方)

































泵类型


博格凸轮泵


(改造后所用泵)


螺杆泵


(改造前所用泵)


型号


PL400


BN70-6L


所配电机


7.5KW


15KW


主要的输送部件


转子


转子、定子等


备品备件


转子尖、机封


含转子、定子、连轴杆、密封、万向节套、转动轴


是否MIP在线维修




工作原理


两个弹性体包覆的螺旋转子啮合并间隙化的软性拨动,将物料输送。


钢转子和弹性体定子互相硬性挤压,将物料蠕出。


 


从多方面分析用凸轮转子泵替换单螺杆泵的优势:


一) 单台运行成本比较: 

















泵类型


博格凸轮泵


(改造后所用泵)


螺杆泵


(改造前所用泵)


型号


PL400


BN70-6L


所配电机


7.5KW


15KW


 


按功率差=7.5KW ,设计运行状态相同情况下,泵的年运行时间为4000小时,每度电=1.0 RMB,博格凸轮泵一年的节能费用为3万元/台。


以下为凸轮泵与螺杆泵在设计运行相同情况下能耗示意图:



二)备品备件成本比较:


博格凸轮泵:

















泵类型


博格凸轮泵


(改造后所用泵)


型号


PL400


备品备件


转子尖、机封


 


 


 


三年配件更换总费用:约1.5万人民币;


 


螺杆泵:

















泵类型


螺杆泵


(改造前所用泵)


型号


 BN70-6L


备品备件


含转子、定子、连轴杆、密封、万向节套、转动轴


 


 


 

三年配件配件更换总费用:约12万人民

 


三) 性能比较:


1.转子耐磨损性好、配件寿命常


转子:螺旋型转子,NBR橡胶全包覆。


博格凸轮转子泵两个橡胶包覆的转子之间为弹性接触,其磨损性较橡胶和金属之间的硬性磨损更低。由于部件之间没有摩擦(两个转子由同步齿轮传动),磨损件使用寿命很长。


以下是博格凸轮转子泵在猎德污水处理厂运行五个月的实际数据,从数据记录情况来看,此台博格凸轮转子泵流量稳定,几乎无偏差,转子的耐磨性好。


数据记录:(泵型号 PL400 工位 : 脱水机进料)

 











































































































































































































测试时间


功率范围


20%


50%


80%


2010.5.14


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


33


52


72


2010.5.20


功率范围


20%


50%


80%


 


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


32


52


71


 


功率范围


20%


50%


80%


2010.6.1


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


33


51


72


 


功率范围


20%


50%


80%


2010.6.10


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


33


52


72


2010.6.17


功率范围


20%


50%


80%


 


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


33


52


70


2010.8.4


功率范围


20%


50%


80%


 


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


33


52


72


2010.8.16


功率范围


20%


50%


80%


 


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


32


51


71


2010.8.23


功率范围


20%


50%


80%


 


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


32


52


71


2010.8.30


功率范围


20%


50%


80%


 


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


33


52


71


2010.9.8


功率范围


20%


50%


80%


 


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


33


52


72


2010.9.30


功率范围


20%


50%


80%


 


频率(Hz


21.74


32.36


43


 


流量(m3/h)


32


51


71


 


从五个月的运行记录情况来看,此台博格凸轮转子泵流量稳定,几乎无偏差,转子的耐磨性好。


特附泵在各时段流量测试曲线图:


 

 

此泵已运行半年,转子、衬板磨损状况良好。下图为现场拆解分析所照,从照片看,几乎无磨损。特附照片附件1


2   机械密封


· 博格凸轮泵的轴密封为无需维护的单机械密封;两个机械密封均浸泡在润滑油中(不可用油脂润滑)。


· 同时,设计有一个中间隔离腔,中间隔离腔充满润滑油,既可以起到润滑作用(润滑机械密封以及转子与轴的连接装置);又能监测机械密封的状态是否良好(机械密封损坏时,油会在压力下由螺旋孔溢出)。


螺杆泵


转子和定子之间的摩擦,以及介质中的颗粒物等将会同时影响磨损件的使用寿命。


偏心旋转的转子产生的应力全部被定子承受,这样加剧了部件之间的磨损。


  即使是输送没有任何颗粒物的介质,定子也会逐渐磨损。


 


四) 占地空间小、检修方便、可在线维修。


博格凸轮泵


博格凸轮转子泵可在线式维修:仅需要拧下泵盖四角的四个螺丝,通过打开的泵盖,即可对所有过流部件进行检修和更换。


· 不需要拆卸管路或者将泵体移除。


· 不需要较大的维修空间(半米即可)


· 不需要专业的维修人员(普通的工人即可)


· 不需要较多的专业工具(博格泵免费配备一套专用工具)


 


 


2010114,猎德污水处理厂、沥滘污水处理厂、大坦沙污水处理厂等单位的技术人员现场拆解,观察分析泵的转子、泵体等磨损情况。特附照片附件2


螺杆泵:不能实现真正的MIP在线维修


  每次维护都需要拆开并移走管道。


  万向节,定子,转子等部分都要专用工具才能拆开。


  维修工作需要较大的空间才能完成。


  2个人以上才能完成维护工作。


 


五)  对颗粒物及其他杂质的敏感性:


博格凸轮泵


主要输送部件为一对间隙配合的弹性体包覆转子,对含杂质的介质不敏感,具有较强的过颗粒物的能力。PL400可以通过颗粒物直径最大可到20mm。同时,宽大的入口和过流腔体避免了堵塞的问题;两个转子的啮合转动也会形成一种不断的清刷作用,所以沉淀性的物质对博格凸轮泵没有危险。


 


螺杆泵


主要输送部件(转子和定子)之间为过硬配合,有限的空隙使其对流体中的杂质及颗粒物极其敏感;并且,较大的颗粒会卡坏万向节。


 


六)  启动扭矩:


博格凸轮泵:启动扭矩很低。


1)泵体与两轴之间都使用轴承连接,所有的旋转部件之间都是低摩擦力设计,几乎所有的旋转凸轮泵用手就可以转动。


2)博格泵的壳体采用高标准整体铸造,公差非常小,这种精密构造在一定程度上减小了启动时所需要的扭距。


螺杆泵:启动扭矩较大。转子与定子之间为过硬配合;启动时的瞬时电流较大。


 


七) 输送平稳性


博格凸轮泵


倡导稳定和安全的运行。针对该项目的选型CL520。确保输送平稳的因素如下:


(1)   在此污泥输送的项目中,我们所提供的博格凸轮泵转速在280rpm左右,转速不超过300rpm,保证了设备运行的稳定性;保证了振动的最小化;保证了各项配件的较长寿命。


 


2  所选转子为三叶螺旋型、转子尖可更换,且外层为完全橡胶包覆的转子。


转子外层为NBR完全包覆,内层转子芯为GGG40


A.完全橡胶包覆转子保证转子的金属芯完全不与介质接触。从而确保设备正常运行。


B.螺旋型结构设计最大限度的降低了脉动,降低了杂质对转子的直面撞击,从而确保输送平稳。


 


螺杆泵:


在输送含杂质的流体时,转子和定子间的推挤动作,在无间隙的情况下,不可避免的会产生一定的脉动,各个过流部件都处于较强的磨损下,无疑会影响运行的稳定。


 


八) 输送方向:


博格凸轮泵


对称结构设计使其可以双向运行。只需改变电流的方向,泵的输送方向即可逆转。


 


螺杆泵


不可以逆转,在反向输送的时候密封处于受压状态。


 


九) 占地面积:


博格凸轮泵


  结构紧凑,因此所需的面积较小。


  检修泵不需要额外的场地。只需在泵盖前端留0.5米即可。


  标准法兰,口径可以按客户要求调整。


螺杆泵


  细长结构,且维修时需要很大的空间。


  每一型号的泵法兰口径只有一种。


 


十) 干运行


博格凸轮泵


可以较长时间干运行


  对干运转不敏感,较长时间的空转泵体的温度也不会上升很高。


  机械密封浸泡在润滑油中。


螺杆泵


不能干运转


  转子和定子之间为过硬配合,干转时泵体和转动部件温度急剧升高.


  轴封没有润滑油润滑,会有过热的危险.


 


十一) 泵效率:


 


博格凸轮泵


效率较高,在65%-90%之间。在压力2公斤的情况下,效率会超过80%


螺杆泵


效率取决于泵的级数(压力),需要较高的功率来克服定子和转子间的摩擦,这样导致泵的效率降低。


十二) 自吸能力


博格凸轮泵


在转速大于250rpm的时候可以产生很好的自吸能力,鉴于对干运转不敏感的特性,自吸最高可达9.5米。


螺杆泵


良好的自吸能力,但要避免泵干运转,因此不能超过30秒。


  综上所述,在污水处理厂涉及固液混合物输送的工位,利用凸轮转子泵替代传统的单螺杆泵,有非常显著的经济效益,从节能劳力、降低工人的劳动强度角度等角度,也具有显著的社会效益。

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