Technika

WIRNIK ŚRUBOWO-ODŚRODKOWY HIDROSTAL

Pompowanie osadów ściekowych, miękkich produktów stałych oraz elementów włóknistych za pomocą pomp z wirnikiem śrubowo-odśrodkowym Hidrostal

WPROWADZENIE:

W praktyce częściej stawia się na procesy, w których ciecze muszą być pompowane razem z cząstkami materiału stałego. Przy zawartości materiału stałego poniżej 5% może być wykorzystana pompa z wirnikiem jedno- lub dwukanałowym, jednak w takim przypadku należy zauważyć, że zarówno wydajność, jak i współczynnik sprawności znacznie się obniżają.

Jeżeli natomiast zawartość materiału stałego wzrośnie do powyżej 5%, wówczas zwykła pompa z wirnikiem odśrodkowym nie może być już zastosowana, pomimo swojego stosunkowo wysokiego współczynnika sprawności.
Dla zawartości materiału stałego do około 8% można wziąć pod uwagę zastosowanie pompy o przepływie swobodnym lub pompę wirową. Należy wówczas jednak liczyć się ze znacznym wzrostem kosztów zużycia energii z powodu ich niskiego współczynnika sprawności.

Przy zawartości materiału stałego powyżej 8% pod uwagę brane są:

  • pompy membranowe i tłokowe, jednak w tym przypadku ich wadę stanowi niski współczynnik sprawności, pulsujący strumień tłoczenia oraz duże koszty konserwacji
  • przenośnik śrubowy, wykazuje wprawdzie wysoki współczynnik sprawności ale jednocześnie także niską wysokość podnoszenia i jest przy tym drogi
  • pompa ślimakowa: jej wadą jest wysoka cena i brak odporności na pracę przy suchobiegu

Wraz z pojawieniem się pomp z wirnikiem śrubowo- odśrodkowym Hidrostal stało się możliwe tłoczenie mediów z zawartością materiału stałego do ok. 13% za pomocą pompy o konstrukcji podobnej do wirnika odśrodkowego. Wcześniej było to możliwe jedynie dzięki pompom wyporowym

Technika

5 – pompa z wirnikiem wielołopatkowym,
4 – Pompa z wirnikiem jedno lub dwukanałowym,
3 – Pompa z wirnikiem wolnego przepływu strumienia,
2 – Pompa z wirnikiem śrubowo odśrodkowym Hidrostal,
1 – Przenośnik ślimakowy , pompa ślimakowa







OPIS WIRNIKA ŚRUBOWO-ODŚRODKOWEGO:

Trzy części, z których składa się hydraulika Hidrostal to: obudowa spiralna, stożek ssawny i wirnik.
Jednoczęściowy wirnik posiada dwie funkcje:
– część śrubowa wirnika pracuje podobnie do pompy wyporowej
– część wirowa pracuje w sposób podobny do pracy pompy wirowej

schemat1

DROGA CZĄSTEK

Ważną rzeczą podczas pompowania materiału stałego jest droga cząstek w pompie. W pompach wolnego przepływu strumienia lub pompach kanałowych cząstki materiału stałego znajdujące się w pompowanej cieczy muszą dokonać nagłej zmiany kierunku. Bezwładność masy materiału stałego powoduje jednak, że dochodzi do kontaktu znacznej części tego materiału z tylną częścią wirnika. W przypadku pompy z wirnikiem śrubowo-odśrodkowym ta nagła zmiana kierunku przebiega łagodniej, a droga cząstek nie ma powiązania z wirnikiem, stożkiem ssawnym oraz spiralna obudową.
W rezultacie wszystkie materiały stałe cięższe od wody zostają wepchnięte w sam środek prądu cieczy i przetransportowane do króćca tłocznego.

Aby zobrazować ten proces spróbowano w pewnym doświadczeniu przepompować wodę z surowymi jajkami. Przy 750 obrotach na minutę popękało mniej niż 40% jajek, przy czym większość z nich została zniszczona w przewodzie tłocznym.

KOREKTY SPADKU MOCY:

Znaczna różnica pomiędzy tymi trzema typami uwidacznia się zwłaszcza w przypadku spadku mocy podczas pompowania osadów oraz cieczy gęstych, co z kolei wymaga korekty Q-H (wydajności i wysokości podnoszenia) w stosunku do przetłaczanej wody. W przypadku pomp z wirnikiem kanałowym oraz pomp o wolnym przepływie strumienia wartości charakterystyk Q-H oraz współczynnika sprawności muszą zostać zmniejszone o tyle, o ile wzrasta ilość materiału stałego. Wirnik śrubowo-odśrodkowy Hidrostal nie reaguje w podobny sposób. O ile zwiększa się ilość materiału stałego, dochodzi do niewielkiego spadku jakości tłoczenia na lewo od najwyższego momentu sprawności (punkt najwyższej wartości współczynnika sprawności). Na prawo od niego spadek ten jest bardzo nieznaczny, tak że blisko najwyższej wartości sprawności oraz na prawo od niej zwiększone obciążenie musi być uwzględnione tylko i wyłącznie w przypadku doboru silnika.

PRZEPOMPOWYWANIE BEZ ZATYKANIA SIĘ:

Na początku należy wyjaśnić odnośnie sformułowania „przepompowywania bez zatykania się”, że każdą pompę można doprowadzić do zatkania się, w zależności od tego jak bardzo się do tego dąży. Faktem jest jednak, że pompy Hidrostal spośród wszystkich dostępnych na rynku śrubowo-odśrodkowych najlepiej prezentują sposób pracy wolny od zatykania się. Pompy te posiadają po pierwsze duże przeloty kulowe (od 64 mm w najmniejszych pompach do 230 mm w największych). Po drugie wirnik dosłownie wkręca się w miękki materiał i wciąga go. Po trzecie tylna strona wirnika posiada spiralne rowki, które uniemożliwiają osadzanie się materiału stałego. I w końcu po czwarte nie możliwe jest owijanie się wokół wirnika długich włóknistych materiałów, ponieważ istnieje tylko jeden przewód tłoczny w pompie i nie dochodzi do zbijania się materiału. Sposób pracy pomp polegający na niezatykaniu się podczas przepompowywania w dużej części przyczynia się do dobrej sprzedaży pomp śrubowo-odśrodkowych Hidrostal jako formy zastępczej dla konwencjonalnych, zatykających się pomp.

OSZCZĘDNE TŁOCZENIE:

Dodatkową zaletą wynikającą z konstrukcji wirnika śrubowo-odśrodkowego jest „oszczędny proces przepompowywania”. jest to wyrażenie, którego używamy w celu opisania stosunkowo oszczędnego procesu przepompowywania materiałów zawiesinowych.
W tym miejscu wielu z Was zapewne zapytałoby: „Co to właściwie znaczy?”.
Proszę się zastanowić nad następującą rzeczą: Istnieje wiele przykładów na to, że oszczędne przepompowywanie stanowi zaletę dla całego procesu. Pompowanie osadu czynnego jest jednym z nich. Z dużą starannością wykorzystuje się gromadzenie się puszystych kłaczków, które często rozbijane są na małe kawałeczki w pompie recyrkulacyjnej. Emulsje musza być utrzymywane w specjalnym stanie, który w pompach konwencjonalnych może zostać zachwiany. Włókna w zasadach są zwijane i poprzeplatane. W pompach tradycyjnych są one często zwijane, skręcane i przeplatane ze sobą, co działa na niekorzyść produktu, bądź całego procesu. Produkty wrażliwe takie jak: pomidory, brzoskwinie i żywe ryby z reguły nie są przepompowywane, ponieważ tradycyjne pompy powodują przy tym zbyt wiele szkód. Pompy firmy Hidrostal rozwiązują ten problem dzięki swojemu oszczędnemu procesowi tłoczenia.

PODSUMOWANIE:

Pompa z wirnikiem śrubowo-odśrodkowym firmy Hidrostal pierwotnie została stworzona w celu przetłaczania świeżych ryb i stosowana jest na całym świecie w celu gospodarczego przepompowywania bez zatykania materiałem stałym. Dzięki odpowiedniej konstrukcji wirnika osiągnięto jedyną w swoim rodzaju kombinację właściwości, którymi nie może poszczycić się żadna inna pompa.

Ten krótki przegląd informacji powinien stworzyć jedynie pierwszy obraz możliwości zastosowania pomp firmy Hidrostal. Jeżeli miałoby się okazać, że potrzebowaliby Państwo naprawy, wymiany lub posiadacie Państwo przepompownię, która nie spełnia Waszych oczekiwań, proszę zwrócić się do Waszego najbliższego przedstawicielstwa firmy Hidrostal.
Tam wykształceni i doświadczeni technicy omówią z Państwem każdy problem i posłużą Państwu radą.