Submersible Lift Station Pumps: Οδηγός σχεδίασης και επιλογής
Οι υποβρύχιες αντλίες σταθμών ανύψωσης μετακινούν λύματα ή νερά αποστράγγισης από ένα χαμηλό σημείο συλλογής σε υψηλότερο αποχετευτικό σύστημα, διαδικασία επεξεργασίας ή σημείο εκκένωσης. Επειδή οι αντλίες λειτουργούν μέσα στον υγρό θάλαμο, ο σταθμός μπορεί να είναι συμπαγής και δεν απαιτεί μακρές σωληνώσεις αναρρόφησης. Η διάταξη χρησιμοποιείται ευρέως για δημοτικά λύματα, εμπορικές αναπτύξεις, βιομηχανικά λύματα, αποστράγγιση αυτοκινητοδρόμων και υπηρεσίες κτιρίων.
Η αξιόπιστη απόδοση εξαρτάται από ολόκληρο τον σταθμό. Η υδραυλική των αντλιών, η γεωμετρία του υγρού θαλάμου, η εισερχόμενη ροή, οι έλεγχοι στάθμης, οι συνθήκες του σωλήνα πίεσης, τα στερεά, η πρόσβαση, ο εξαερισμός και η ηλεκτρική προστασία αλληλεπιδρούν.
Καθορισμός Σχεδιαστικής Εισροής
Προσδιορίστε τη μέση, τη μέγιστη και την ελάχιστη εισροή. Τα δημοτικά και εμπορικά λύματα ποικίλλουν ανά ώρα και εποχή, ενώ τα όμβρια ύδατα μπορούν να αυξηθούν ξαφνικά. Η βιομηχανική εισροή μπορεί να ακολουθεί βάρδιες παραγωγής ή εκκενώσεις παρτίδων.
Οι αντλίες πρέπει να χειρίζονται τη μέγιστη ροή χωρίς να επιτρέπουν την υπερχείλιση του υγρού θαλάμου. Σε χαμηλή εισροή, το σύστημα πρέπει να αποφεύγει μεγάλους χρόνους κατακράτησης που προάγουν οσμές, σηψιγονία και ιζήματα. Ένας σταθμός με δύο ή περισσότερες αντλίες μπορεί να κλιμακώσει τη χωρητικότητα και να παρέχει πλεονασμό σε ένα ευρύ φάσμα εισροής.
Ανάπτυξη της Καμπύλης Συστήματος
Το σημείο λειτουργίας είναι εκεί που η καμπύλη της αντλίας τέμνει την καμπύλη του συστήματος. Η συνολική δυναμική πίεση περιλαμβάνει τη στατική ανύψωση, την πίεση στο σημείο εκκένωσης και την τριβή μέσω του σωλήνα πίεσης, των βαλβίδων, των καμπυλών και των εξαρτημάτων.
Η στατική πίεση μπορεί να αλλάξει με τη στάθμη του υγρού θαλάμου ή την πίεση του συστήματος υποδοχής. Η τριβή αυξάνεται ραγδαία καθώς η ροή αυξάνεται. Ελέγξτε τη λειτουργία με μία αντλία και με πολλαπλές αντλίες, επειδή δύο αντλίες που λειτουργούν παράλληλα δεν παρέχουν απαραίτητα διπλάσια ροή. Μετακινούν το σημείο λειτουργίας κατά μήκος της κοινής καμπύλης του συστήματος.
Επανεξετάστε τις χαμηλές και υψηλές συνθήκες του σωλήνα πίεσης, τη μελλοντική επέκταση και πιθανή συσσώρευση μέσα στον σωλήνα. Αποφύγετε την επιλογή μόνο από τιμές μέγιστης πίεσης ή μέγιστης ροής.
Επιλογή Κατάλληλης Υδραυλικής για Χειρισμό Στερεών
Τα λύματα μπορεί να περιέχουν πανιά, μαντηλάκια, ίνες, άμμο και άλλα υπολείμματα. Κοινές υδραυλικές επιλογές περιλαμβάνουν μονό-κανάλι, πολλαπλών-καναλιών, δίνης και κοπτικά σχέδια. Ένας πτερυγιοφόρος κανάλι μπορεί να προσφέρει αποδοτική απόδοση με καθορισμένο ελεύθερο πέρασμα. Ένα σχέδιο δίνης μπορεί να μειώσει την άμεση επαφή με στερεά, αλλά μπορεί να έχει χαμηλότερη απόδοση. Ένας κόφτης μπορεί να μειώσει ορισμένα στερεά πριν την εκκένωση, αν και δεν είναι κατάλληλος για κάθε ροή αποβλήτων.
Προσδιορίστε το μέγιστο μέγεθος στερεών, το ελεύθερο πέρασμα, την αναμενόμενη περιεκτικότητα σε ίνες και τη συγκέντρωση άμμου. Για βιομηχανικά λύματα, παρέχετε θερμοκρασία, pH, χημικά, περιεκτικότητα σε λάδι, ειδικό βάρος και λειαντικό υλικό.
Σωστή Διάσταση του Υγρού Θαλάμου
Ο υγρός θάλαμος παρέχει αποθήκευση μεταξύ των κύκλων άντλησης και πρέπει να υποστηρίζει σταθερή εισροή στην αντλία. Αν είναι πολύ μικρός, οι αντλίες ξεκινούν υπερβολικά συχνά. Αν είναι πολύ μεγάλος, τα λύματα παραμένουν πολύ καιρό και τα στερεά μπορεί να καθιζάνουν.
Οι ρυθμίσεις στάθμης πρέπει να περιλαμβάνουν στάση, έναρξη κύριας αντλίας, έναρξη εφεδρικής αντλίας και συναγερμό υψηλής στάθμης. Διατηρήστε την απαιτούμενη βύθιση της αντλίας και αποτρέψτε τους στροβίλους. Ο σχεδιαστής του σταθμού πρέπει να ελέγχει τον χρόνο κύκλου σε διαφορετικές εισροές, όχι μόνο στη σχεδιαστική μέγιστη.
Η επένδυση και οι επικλινείς επιφάνειες βοηθούν στην κατεύθυνση των στερεών προς την είσοδο της αντλίας. Αποφύγετε νεκρές ζώνες και προεξοχές όπου συσσωρεύονται υπολείμματα. Οι σωλήνες εισόδου δεν πρέπει να εκκενώνονται απευθείας σε αισθητήρες στάθμης ή να δημιουργούν υπερβολική αναταραχή κοντά στις εισόδους των αντλιών.
Σχεδιασμός για Πλεονασμό και Λογική Λειτουργίας
Πολλοί κρίσιμοι σταθμοί χρησιμοποιούν διατάξεις κύριας/εφεδρικής ή κύριας/βοηθητικής/εφεδρικής. Η αυτόματη εναλλαγή εξισορροπεί τις ώρες λειτουργίας. Εάν η κύρια αντλία δεν μπορεί να ανταποκριθεί, ξεκινά η εφεδρική αντλία. Ένας συναγερμός υψηλής στάθμης λειτουργεί ανεξάρτητα από την κανονική λογική έναρξης, όπου είναι απαραίτητο.
Η λογική ελέγχου πρέπει να αντιμετωπίζει βλάβη αντλίας, βλάβη αισθητήρα, απώλεια ισχύος, υπερφόρτωση, διαρροή στεγανοποίησης, υψηλή θερμοκρασία και απώλεια επικοινωνίας. Η απομακρυσμένη παρακολούθηση μπορεί να αναφέρει στάθμες, κατάσταση λειτουργίας, εκκινήσεις, ώρες λειτουργίας, ρεύμα, συναγερμούς και ανώμαλες τάσεις.
Για κρίσιμη υπηρεσία, εξετάστε την έκτακτη αποθήκευση, σύνδεση γεννήτριας, εφεδρική τροφοδοσία ή σύνδεση άντλησης παράκαμψης. Η απαιτούμενη ανθεκτικότητα εξαρτάται από τις περιβαλλοντικές και λειτουργικές συνέπειες της υπερχείλισης.
Επιλογή Μέτρησης Στάθμης
Οι διακόπτες πλωτήρα είναι απλοί και ευρέως χρησιμοποιούμενοι. Πολλαπλοί πλωτήρες μπορούν να παρέχουν λειτουργίες στάσης, έναρξης, εφεδρικής και συναγερμού. Απαιτούν αρκετό χώρο για να κινούνται ελεύθερα και μπορούν να επηρεαστούν από γράσο ή υπολείμματα.
Οι πομποί στάθμης υδροστατικής πίεσης παρέχουν συνεχή μέτρηση και ευέλικτα σημεία ρύθμισης. Τα υπερηχητικά ή ραντάρ όργανα αποφεύγουν την άμεση επαφή με το υγρό, αλλά χρειάζονται καθαρή διαδρομή μέτρησης και κατάλληλη τοποθέτηση. Ένας στιβαρός σταθμός μπορεί να χρησιμοποιεί πρωτεύοντα πομπό συν ένα ανεξάρτητο εφεδρικό πλωτήρα.
Σχεδιασμός για Ασφαλή Αφαίρεση Αντλίας
Οι ράγες οδήγησης και οι αυτόματοι σύνδεσμοι εκκένωσης επιτρέπουν την ανύψωση μιας αντλίας χωρίς να εισέλθετε στον υγρό θάλαμο ή να αποσυνδέσετε βιδωτά εξαρτήματα. Επιβεβαιώστε το υλικό των ραγών, την ονομαστική αντοχή της αλυσίδας ανύψωσης, το βάρος της αντλίας, το μέγεθος του ανοίγματος πρόσβασης και τον εξοπλισμό ανύψωσης άνωθεν.
Οι βαλβίδες απομόνωσης και οι βαλβίδες αντεπιστροφής πρέπει να είναι προσβάσιμες από θάλαμο βαλβίδων ή ασφαλή χώρο εργασίας. Οι βαλβίδες αντεπιστροφής αποτρέπουν την αντίστροφη ροή μετά το κλείσιμο, ενώ οι βαλβίδες απομόνωσης επιτρέπουν τη συντήρηση. Η απώλεια πίεσης τους πρέπει να περιλαμβάνεται στους υπολογισμούς του συστήματος.
Οι περιορισμένοι χώροι και τα αέρια λυμάτων δημιουργούν σοβαρούς κινδύνους. Ο σχεδιασμός, η λειτουργία και η συντήρηση του σταθμού πρέπει να ακολουθούν τις ισχύουσες απαιτήσεις ασφαλείας για πρόσβαση, εξαερισμό, ανίχνευση αερίων, ανύψωση, ηλεκτρική απομόνωση και υγιεινή.
Προστασία της Αντλίας και του Κινητήρα
Οι τυπικές προστασίες περιλαμβάνουν υπερφόρτωση κινητήρα, απώλεια φάσης, θερμοκρασία περιέλιξης, διαρροή στεγανοποίησης, ανίχνευση υγρασίας και πρόληψη ξηρής λειτουργίας. Μεγαλύτερες μονάδες μπορεί επίσης να παρακολουθούν τη θερμοκρασία ρουλεμάν και τους κραδασμούς.
Επαληθεύστε την τάση, τη συχνότητα, το ρεύμα εκκίνησης, το μήκος καλωδίου και την διαθέσιμη χωρητικότητα μετασχηματιστή. Οι μεταβλητές-συχνότητας οδηγοί μπορούν να ελέγχουν τη στάθμη του υγρού θαλάμου ή να περιορίζουν τις υδραυλικές αιχμές, αλλά η ελάχιστη ταχύτητα στον σωλήνα πίεσης πρέπει να παραμένει αρκετά υψηλή για τη μεταφορά στερεών. Η αντλία πρέπει επίσης να λειτουργεί εντός του εγκεκριμένου εύρους ταχύτητας και ψύξης της.
Διαχείριση Αέρα και Υδραυλικών Μεταβατικών Φαινομένων
Τα υψηλά σημεία σε έναν σωλήνα πίεσης μπορούν να παγιδεύσουν αέρα, να μειώσουν τη χωρητικότητα και να προκαλέσουν ασταθή λειτουργία. Οι διατάξεις απελευθέρωσης αέρα πρέπει να επιλέγονται για υπηρεσία λυμάτων και να τοποθετούνται για συντήρηση. Η γρήγορη εκκίνηση ή διακοπή μπορεί να δημιουργήσει αιχμές πίεσης. Οι μακριοί αγωγοί και τα συστήματα υψηλής ροής μπορεί να απαιτούν ανάλυση μεταβατικών φαινομένων, ελεγχόμενη δράση βαλβίδων, ομαλή εκκίνηση ή κλιμάκωση μεταβλητής ταχύτητας.
Εξισορρόπηση Απόδοσης και Αντίστασης σε Φράξιμο
Το κόστος ενέργειας έχει σημασία για σταθμούς που λειτουργούν καθημερινά. Συγκρίνετε την απόδοση στο πραγματικό σημείο λειτουργίας και σε αναμενόμενες συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, ο πιο αποδοτικός σχεδιασμός καθαρού νερού δεν είναι απαραίτητα αξιόπιστος σε λύματα.
Η αξιολόγηση του κύκλου ζωής πρέπει να περιλαμβάνει ενέργεια, συχνότητα μπλοκαρίσματος, φθειρόμενα μέρη, διάρκεια ζωής στεγανοποίησης, εργασία, ανύψωση, απόθεμα ανταλλακτικών και κίνδυνο υπερχείλισης. Ένας σχεδιασμός που μειώνει τις απρόβλεπτες κλήσεις μπορεί να προσφέρει μεγαλύτερη αξία από μια μικρή διαφορά απόδοσης.
Θέση σε Λειτουργία και Συντήρηση
Πριν από την εκκίνηση, επαληθεύστε την περιστροφή της αντλίας, την αντίσταση μόνωσης, τις ρυθμίσεις στάθμης, τις θέσεις βαλβίδων, την εμπλοκή των ραγών οδήγησης, τις λειτουργίες συναγερμού, την κατανάλωση ρεύματος, τη ροή και την πίεση εκκένωσης. Δοκιμάστε κάθε αντλία ξεχωριστά και σε συνδυασμένη λειτουργία. Επιβεβαιώστε ότι η πραγματική πτώση στάθμης συμφωνεί λογικά με την αναμενόμενη χωρητικότητα.
Η τακτική συντήρηση περιλαμβάνει τον καθαρισμό του υγρού θαλάμου και των αισθητήρων, τον έλεγχο καλωδίων και αλυσίδων, την επιθεώρηση βαλβίδων, την εξέταση συναγερμών στεγανοποίησης ή υγρασίας, την καταγραφή του ρεύματος κινητήρα και των ωρών λειτουργίας, και την εξέταση των πτερυγίων για φθορά ή μπλοκάρισμα. Παρακολουθήστε τον αριθμό των εκκινήσεων και τον χρόνο λειτουργίας της αντλίας. Οι αλλαγές μπορεί να υποδεικνύουν διείσδυση, περιορισμό σωλήνα, φθαρμένη υδραυλική ή προβλήματα ελέγχου.
Πληροφορίες για Προμηθευτή Αντλιών
Παρέχετε σχεδιαστικές εισροές, απαιτούμενα σημεία λειτουργίας, καμπύλη συστήματος εάν είναι διαθέσιμη, σχέδιο υγρού θαλάμου, περιγραφή υγρού και στερεών, δεδομένα σωλήνα πίεσης, ρυθμίσεις στάθμης, βάθος εγκατάστασης, σύνδεση εκκένωσης, τροφοδοσία ρεύματος, φιλοσοφία ελέγχου, υλικά, αριθμό αντλιών, απαίτηση πλεονασμού, απαιτήσεις δοκιμών και πρότυπα χώρου.
Συμπέρασμα
Οι υποβρύχιες αντλίες σταθμών ανύψωσης παρέχουν αξιόπιστη υπηρεσία όταν επιλέγονται ως μέρος ενός συντονισμένου συστήματος λυμάτων. Ακριβείς υπολογισμοί εισροής και πίεσης, κατάλληλη υδραυλική για χειρισμό στερεών, καλά σχεδιασμένη γεωμετρία υγρού θαλάμου, πλεονάζοντες ελέγχους, ασφαλή αφαίρεση και πειθαρχημένη συντήρηση αποτελούν τη βάση ενός σταθμού που λειτουργεί αξιόπιστα για χρόνια.
Συχνά Σφάλματα Σχεδιασμού
Η υπερδιαστασιολόγηση είναι συχνή. Μια αντλία που αδειάζει τον υγρό θάλαμο πολύ γρήγορα μπορεί να ξεκινά συχνά, ενώ ένας μεγάλος σωλήνας πίεσης μπορεί να λειτουργεί με ταχύτητα πολύ χαμηλή για να μεταφέρει στερεά. Αντίστροφα, μια υποδιαστασιολογημένη αντλία επιτρέπει στη στάθμη να αυξάνεται κατά τις αιχμές. Αξιολογήστε την αποθήκευση, τη χωρητικότητα της αντλίας, τον χρόνο κύκλου και την ταχύτητα του σωλήνα πίεσης ως έναν υπολογισμό.
Ένα άλλο σφάλμα είναι η τοποθέτηση όλων των ελέγχων σε μία υψομετρική στάθμη ή η στήριξη σε μία τεχνολογία ανίχνευσης χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η αστοχία. Παρέχετε επαρκή διαχωρισμό μεταξύ των επιπέδων στάσης, έναρξης, βοήθειας και συναγερμού, και χρησιμοποιήστε έναν ανεξάρτητο συναγερμό υψηλής στάθμης όπου η συνέπεια της υπερχείλισης είναι σοβαρή.
Συχνές Ερωτήσεις
Γιατί να χρησιμοποιήσετε δύο αντλίες σε έναν σταθμό ανύψωσης;
Δύο αντλίες παρέχουν λειτουργική ευελιξία και πλεονασμό. Μπορούν να εναλλάσσονται ως κύρια αντλία, και και οι δύο μπορούν να λειτουργούν κατά τη διάρκεια μέγιστης εισροής εάν το σύστημα έχει σχεδιαστεί για παράλληλη λειτουργία.
Τι προκαλεί επαναλαμβανόμενο φράξιμο;
Οι αιτίες περιλαμβάνουν ακατάλληλα περάσματα πτερυγίων, ινώδη απόβλητα, χαμηλή ταχύτητα, κακό καθαρισμό υγρού θαλάμου, φθαρμένα εξαρτήματα κοπής ή λειτουργία μακριά από το προβλεπόμενο σημείο λειτουργίας. Εξετάστε το υλικό που αφαιρείται κατά τη συντήρηση για να εντοπίσετε την πηγή.
Είναι οι μύλοι πάντα η καλύτερη λύση για τα μαντηλάκια;
Όχι. Οι αντλίες μύλων ή κοπής είναι κατάλληλες για ορισμένες ροές και σωλήνες πίεσης, αλλά προσθέτουν φθειρόμενα εξαρτήματα και απαιτήσεις ενέργειας. Ο έλεγχος πηγής, η διαλογή, η υδραυλική καναλιού ή οι αλλαγές συστήματος μπορεί να είναι προτιμότερες σε άλλους σταθμούς.
Πόσο συχνά πρέπει να καθαρίζεται ένας υγρός θάλαμος;
Η συχνότητα εξαρτάται από το γράσο, την άμμο, τον χρόνο κατακράτησης, τη γεωμετρία και την εισροή. Καθορίστε ένα αρχικό πρόγραμμα επιθεώρησης, στη συνέχεια προσαρμόστε το χρησιμοποιώντας την παρατηρούμενη συσσώρευση και τις τάσεις λειτουργίας.
Μπορεί ένας οδηγός μεταβλητής συχνότητας να αποτρέψει όλες τις αιχμές;
Μπορεί να ελέγξει την επιτάχυνση και την επιβράδυνση, αλλά η συμπεριφορά αιχμής εξαρτάται επίσης από το μήκος του αγωγού, το προφίλ, τις βαλβίδες, τις παγίδες αέρα και την απώλεια ισχύος. Σημαντικά συστήματα μπορεί να απαιτούν επίσημη ανάλυση μεταβατικών φαινομένων.
