Baza wiedzy

Sztuka kompromisu czyli dobór systemu pompowego do ścieków przemysłowych

Strona główna > Baza wiedzy > Sztuka kompromisu
dr inż. Marcin Janczak – Kierownik Działu Badawczo-Rozwojowego Hydro-Vacuum S.A.

Ścieki przemysłowe to bardzo szeroka definicja, z tego względu nie ma łatwego sposobu dobrania właściwych urządzeń do ich tłoczenia. Podczas doboru należy wziąć pod uwagę:
  • skład chemiczny (pH, zawartość chlorków, substancji ropopochodnych, itp.),
  • zagrożenie mikrobiologiczne – szczególnie istotne w zakładach przetwórstwa mięsnego,
  • właściwości fizyczne - gęstość, lepkość,
  • zawartość elementów ściernych – takimi elementami mogą być nie tylko kruszywa, ale również odpady z procesu przeróbki żywności takie jak: kości, skóry,
  • ilość i rozmiar elementów stałych i ciał włóknistych,
  • wymagania środowiskowe: stopień ochrony IP, strefa zagrożenia wybuchem Ex, temperatura.
Istnieją dwa podstawowe systemy pompownia trudnych ścieków:
przepompownie klasyczne mokre lub suche,
tłocznie ścieków z wstępną separacją.
Tłocznie w szczególności mogą znaleźć zastosowanie w pompowaniu ścieków przemysłowych o wysokim zagrożeniu mikrobiologicznym, ze względu na to, że jest to urządzenie hermetyczne i obsługa nie ma bezpośredniego kontaktu z tłoczonym medium, natomiast możliwość wykonania urządzania ze stali kwasoodpornych (poddanej dodatkowo procesowi pasywacji poprzez elektro-polerowanie) uodparnia całą instalację na szereg niedogodności związanych ze składem chemicznym ścieku. Dodatkowo cykliczność pracy i krótki czas przetrzymywania ścieku w zbiorniku ogranicza ryzyko ich zagniwania. Zastosowanie wstępnej separacji, ogranicza kontakt pompy z elementami stałymi i długowłóknistymi, co zmniejsza ryzyko zagrożenia zatkania wirnika pompy. Należy jednak pamiętać, że zachowanie poprawnych warunków samooczyszczania separatora wymaga cykliczności pracy oraz zapewnienia odpowiednego stosunku cieczy w odniesieniu do elementów stałych w ścieku z tego względu dobór urządzenia musi zostać wykonany przez wykwalifikowaną kadrę inżynierską.

Ze względu na skład chemiczny, właściwości fizyczne lub zawartość elementów ściernych może istnieć konieczność wykonania układów przepływowych pomp zarówno w tłoczniach, jak i pompowniach klasycznych z materiałów o wyższych odpornościach niż powszechnie używane w pompowniach ścieków komunalnych żeliwo szare (zastosowanie w zakresie: 6‹pH‹8, znikoma ilości chlorków oraz elementów ściernych poniżej 0,5g/l).

Tłocznia TSC.2.30
materiał: stal kwasoodporna AISI316

W szczególności dobrymi i atrakcyjnymi cenowo materiałami są żeliwa stopowe w tym żeliwo wysokochromowe (ZbCr32) o twardości 38 HRc co czyni je wysoce odpornym podczas pompownia elementów ściernych (znajduje zastosowanie w piaskownikach na oczyszczalniach), podwyższonej odporności na chlorki (zależnej od temperatury ścieku) i umożliwia pracę w zakresie odczynu: 5‹pH‹12. Natomiast dla ścieków przemysłowych o wyższych zawartościach chlorków do 500 (skrajnie: 1000) mmg/l) i odczynie: 2‹pH‹12 zaleca się zastosowanie staliw kwasoodpornych, odpowiadających gatunkowo stali AISI316, a w przypadku medium silnie ścierających, agresywnych chemicznie o odczynie: 1‹pH‹14 i bardzo wysokiej ilości chlorków należy stosować staliwa typu Duplex.
Wspólnym mianownikiem w pompowniach klasycznych i gwarantem poprawnej pracy w każdych warunkach jest jednak konstrukcja układu przepływowego pompy. Szczególnie uwidacznia się to poprzez odporność wirnika na zatykanie ciałami włóknistymi, które mają tendencję do zawijania się i klinowania na wlotach łopatek wirnika. W tym zakresie producenci pomp stosują dwie strategie:

  • rozetrzeć – stosowanie noży tnących lub wirników rozcierających,
  • unikać zablokowania – stosowanie dużych swobodnych przelotów, małej liczby łopat, wirników typu Vortex.

Połączeniem obu powyższych jest nowa generacja wirników typu FZF. Wirniki te łączą zalety wirników kanałowych o wysokiej sprawności z niezawodnością pracy wirników otwartych o dużych przelotach i możliwością rozcięcia ciał włóknistych. Podstawową ich cecha charakterystyczną jest wyoblona i cofnięta w środkowej części krawędź wlotowa łopatki. To powoduje, że ciała włókniste zsuwane są na środek łopatki gdzie panuje wysoka prędkość przepływu, a wyoblona krawędź dodatkowo ułatwia zsunięcie się ciała do wnętrza wirnika.

Cechy charakterystyczne pomp FZF

Ponadto wlot do wirnika charakteryzuje się powiększonym swobodnym przelotem zmniejszającym ryzyko zablokowania, a w przypadku jego wystąpienia, elementy blokujące zostają roztarte poprzez łopaty wirnika półotwartego współpracujące z wysokotwardą tarczą z rowkiem rozcierającym.

Połączenie najlepszych cech ułatwiających pompowanie ciał włóknistych wraz z wysoką sprawnością, dzięki optymalizacji układu przepływowego z wykorzystaniem metod numerycznej mechaniki płynów CFD oraz zastosowanie wysokiej jakości materiałów w celu wydłużenia okresu eksploatacji w trudnych warunkach pracy powoduje, że jest to dobry kompromis pomiędzy funkcjonalnością, energochłonnością i ceną. Nie bez znaczenia jest również koszt eksploatacji, który jest tutaj minimalizowany poprzez zastosowanie wysoko twardej i regulowalnej tarczy rozcinającej, co umożliwia łatwe przywrócenie parametrów nominalnych nawet po powiększeniu szczeliny pomiędzy wirnikiem i tarczą na skutek pompownia ścieków ścierających.

Ze względu na zastosowanie dwóch łopat, które równomiernie będą zużywać się w trakcie wieloletniej eksploatacji pompy FZF zachowują stabilny stan dynamiczny i zapewniają możliwość dobrego wyważenia wirnika, co nie jest łatwe do uzyskania dla wirników jednołopatowych.



Zapraszamy do kontaktu:
Doradcy Techniczni
Dział Obsługi Klienta

Pompa FZF.3.30,
Q=150 m3/h, H=60m, Pel=37kW,
wolny przelot 80 mm,
materiał: żeliwo wysokochromowe ZbCr32

Aktualności

Hydro-Vacuum S.A. zacieśnia współpracę z Politechniką Białostocką
Hydro-Vacuum S.A. zacieśnia współpracę z Politechniką Białostocką Wspólne działania w obszarze dydaktyki, badań i rozwoju technologii pomp W drugiej połowie listopada przedstawiciele Hydro-Vacuum S.A....
Czytaj
Hydro-Vacuum S.A. z medalem za Innowacyjność na Targach WOD-KAN Tech 2025
Z dumą informujemy, że podczas tegorocznych Targów WOD-KAN Tech 2025, które odbyły się w dniach 16–18 września w Ptak Warsaw Expo w Nadarzynie, Hydro-Vacuum S.A. została uhonorowana medalem w kategorii...
Czytaj
ReBuild Ukraine 2025 - wspieramy odbudowę infrastruktury wod-kan
Warszawa, 13–14 listopada 2025 – zapraszamy do spotkania z nami! Z dumą informujemy, że Hydro-Vacuum S.A. będzie oficjalnym wystawcą na prestiżowych targach i konferencji ReBuild Ukraine 2025 , które...
Czytaj
Więcej aktualności

Obserwuj nas na kanałach: