Обдухващо устройство за пречиствателни съоръжения. Вентилатор

Съвременните пречиствателни станции са оборудвани с аерационни системи, които пречистват питейната и отпадната вода с помощта на тях изкуствено насищаневъздух, който окислява органична материя. За осъществяването на този процес се използва специализиран компресор. Тъй като създава налягане до 1 бар, се нарича ниско налягане или вентилатор. Фирма EcoTechAvangard предлага духалки за пречиствателни съоръжениямного водещи производители на конкурентни цени.

Как работят вентилаторите

Пречиствателните съоръжения могат да бъдат оборудвани с бутални или винтови компресори. Принципът на действие на устройствата от първия тип се основава на компресията на газ по време на движението на буталата. Вентилаторите от втория тип работят с помощта на винтов блок (ротор), който изпомпва въздушно-маслена смес в пневматичната система. Винтовите модели се използват най-често в предприятия с малък капацитет, тъй като са компактни, икономични, могат да работят денонощно и имат ниски нива на вибрации и шум. Техният принцип на действие елиминира контакта на въздуха с маслото в компресионната камера, така че изходът е висококачествен въздух без масло.

Видове компресори за пречиствателни станции

Потопяеми.Тези вентилатори се монтират под вода и работят безшумно. Следователно съоръженията за пречистване, оборудвани с тези устройства, могат да бъдат разположени в близост до жилищни помещения. Потопяемите компресори не се нуждаят от допълнителна система за охлаждане, тъй като течността, в която се намират, независимо премахва излишната топлина, което увеличава производителността на това оборудване и значително удължава живота му. Работата на такива инсталации е напълно автоматизирана. Инсталираните в системата сензори за налягане следят състоянието на смукателните филтри.

Центробежен.Такива вентилатори имат висока мощност и се монтират в лечебни комплекси с висока производителност. По дизайн компресорите от този тип принадлежат към устройства с ниско налягане, в които се извършва многостепенна компресия. Мощността на центробежните механизми изисква принудително смазване и инсталиране на система за водно охлаждане, при някои модели.

производители на вентилатори

EPU системи.Потопяемите модели от серията EVW се монтират на дъното на аерационни резервоари, така че шумът, който произвеждат, се абсорбира от водата. Освен това течността охлажда тялото на устройството, като по този начин увеличава експлоатационния му живот.

Робуши. Италианските компресори на марката Robuschi се характеризират с висока производителност и могат да бъдат инсталирани в големи индустрии. Всички части на уредите са изработени от закалена стомана и отговарят на съвременните европейски стандарти за качество.

Хиблоу. Моделите на японската компания Hiblow са компактни, ниско ниво на шум и висока надеждност. Те се използват широко в ежедневието и в предприятия с ниска мощност. Принципът на тяхното действие се основава на използването на електромагнитни вибрации, което намалява консумацията на енергия и повишава ефективността на инсталациите.

Аерацията е процес на принудително насищане на водата с въздух или кислород. За осигуряване на този процес се използва компресор с ниско налягане или аерационни вентилатори, като предназначението му е:

Окисляване на железни съединения (отстраняване на желязо от вода) и манган, който се състои в окисляването на железни и манганови съединения с кислород. В резултат на това тези съединения се утаяват под формата на люспи, които се задържат от специален филтър за утайки.
Отстраняване на разтворени газове,включително токсични, като сероводород и метан.
Дезинфекция на водатав резултат на разрушаването на съдържащите се в него органични вещества под въздействието на кислород.
Отстраняване на биозамърсители:когато водата е наситена с кислород, броят на полезните аеробни бактерии нараства, които преработват биомасата във въглероден диоксид и метан - биогаз. Сега процесът на биопречистване се използва във всички големи пречиствателни станции за отпадъчни води в Русия. Полученият биогаз може също да се изпомпва от резервоарите на пречиствателната станция с помощта на вентилатори за по-нататъшна употреба, например за производство на електроенергия или гориво за транспорт. Тази практика обаче все още не е широко разпространена в Русия.
Поддържане на езерната екосистемачрез насищане на водата с кислород. В застояла вода, под действието на слънчевата светлина, анаеробните бактерии започват активно да се размножават. В резултат на това резервоарът се превръща в кално блато с лоша миризма. Освен това, поради недостатъчна концентрация на кислород във водата, възниква мор на риби и други полезни организми.

Има 2 основни вида насищане с течен кислород: под налягане и без налягане.

Аерация под налягане

Вентилатор или компресор доставя сгъстен въздух през тръба, която се простира до около половината от височината на аерационната кула или резервоара за окислител. Потокът от въздушни мехурчета окислява чужди вещества, разтворени във вода, и също така премахва разтворените във вода газове (сероводород, метан, въглероден диоксид и други). Тези газове се отстраняват през въздушен клапан, разположен в горната част на колоната.

От колоната водата влиза във филтъра за запълване, където се неутрализират примесите, окислени от въздуха.

В резултат на това неприятният вкус и мирис на водата изчезват.

Ориз. 1. Система за аериране под налягане (аерационна колона).

Предимства:

Компактен монтажен размер.
Не е необходим помпен агрегат за водоснабдяване на потребителя.
Ефективно отстраняване на газове, разтворени във вода.

Аерация без налягане или отворена

За аериране без налягане се използва окислителен резервоар със система за прекъсване на струята. Нивото на водата в резервоара се контролира от сензор за ниво, който изпраща сигнал към електромагнитен клапан. Този клапан затваря или отваря тръбата, през която водата се подава към контейнера.

Въздухът се подава към водния стълб от компресор с ниско налягане или вентилатор през тръба, завършваща с аератор с фини мехурчета. Преминавайки през него, въздухът образува много малки мехурчета, които насищат водата с кислород, окисляват примесите от желязо и манган.

Оксидите, както в предишния случай, се отстраняват във филтъра, в който водата се подава от помпения агрегат от окислителния резервоар.

Ориз. 2. Система за аериране без налягане

Предимства:

Поради дългото взаимодействие на водата с въздушния поток в резервоара се окисляват повече замърсители.
Позволява ви да създадете водоснабдяване в случай, че е изключено, което е особено важно за частни къщи, където са възможни прекъсвания на водоснабдяването.
Подходящ за къщи с ниско водно налягане.

Основният недостатък е, че процесът отнема много време.

Вентилатори за аериране на вода: изисквания и цена

Вентилаторът трябва да има комбинация от следните свойства, за да бъде ефективна аерацията:

осигуряват висока производителност с нисък спад на налягането;
не замърсявайте подавания въздух с маслени пари;
дълго времеработа без прекъсване;
вентилаторът за аериране трябва да консумира възможно най-малко енергия, в противен случай цената на процеса ще бъде много висока.

На всички тези изисквания най-добре отговарят аерационните вихрови вентилатори - динамични машини, които са в състояние да осигурят чист въздушен поток без пулсации на налягането с капацитет до 2200 m3/h и свръхналягане до 1040 mbar. Те могат също да бъдат наречени вихрови вентилатори или вихрови вакуумни помпи поради тяхната универсалност.

Ако трябва да се аерират големи обеми, като промишлени рибни езера или големи пречиствателни станции за отпадни води, може да са необходими по-големи вентилатори. Тази ниша е заета от ротационни вентилатори за аерация от типа Roots, които създават въздушен поток до 9771 m 3 / h.

За системи с малък обем, като аерационни колони, може да се използва сух лопатков компресор за аериране на вода, като Becker или VARP Rigel, вместо вихров вентилатор. Тяхната производителност е ограничена до 500 m 3 /h, но свръхналягането е до 2200 mbar.

Вентилаторът за аериране на вода се избира въз основа на изискванията на технологичния процес, но ако цената е критична, тогава първо обърнете внимание на вихровите вентилатори VARP Alpha. Като цяло най-достъпна цена имат вихровите духалки, следвани от лопатковите, а най-скъпите, но и най-мощните са роторните.

Вихрови вентилатори за аерация

Духалките Whirlpool, за които аерацията е едно от основните приложения, се предлагат в широка гама от размери и в широк ценови диапазон, което ви позволява да изберете най-ефективната машина за вашата конкретна задача.

Вентилаторите за аериране на вода, които можете да закупите в нашия каталог, са представени от следните марки.

VARP

Това е нова марка на руския пазар, която е представена от широка гама вихрови компресори, които отговарят на всички съвременни изисквания за машини от този тип. Основните предимства на вентилаторите VARP:

достъпна цена с високо качество на изработка и сглобка;
издръжливост, поради използването на оригинални лагери SKF и NSK, ресурс от повече от 20 хиляди часа непрекъсната работа;
висока надеждност се осигурява от използването на високоякостна алуминиева сплав и прост дизайн;
отлично представяне благодарение на съвременни методидизайн.

Ако имате нужда от стандартен вентилатор за аериране на вода, като например езерце, тогава погледнете серията Alpha. Те могат да осигурят висок въздушен поток с нисък спад на налягането. Дебитът им е до 2050 m3/h и свръхналягане до 670 mbar.

За дълбоки езера или резервоари малка площ по-добро приляганесерия Beta, която осигурява висок спад на налягането до 1040 mbar с малък капацитет до 170 m 3 / h.

За промишлени приложения, като пречиствателни станции за отпадни води или големи рибни стопанства, е необходим мощен вентилатор за аериране на вода от серията Gamma. Осигурява висок въздушен поток до 750 m 3 /h при свръхналягане до 1020 mbar.

Буш Самос

Високопроизводителни немски вентилатори, които често се използват за аериране на вода в големи резервоари и пречиствателни станции. Производителността им е до 2640 m 3 /h, а спадът на налягането в компресорен режим е до 500 mbar.

Предимства на вентилаторите Busch:

Използват се енергоспестяващи двигатели, което намалява консумацията на енергия. Това важи особено за промишлените пречиствателни станции за отпадъчни води, тъй като аерирането изисква високи разходи за енергия.
Качеството на немското оборудване на ниска цена, тъй като Busch е определил специални цени за Русия.
Те могат да работят дълго време без спиране и не се нуждаят от поддръжка.
Лесен монтаж в хоризонтално или вертикално положение.

СЕКО БЛ

Вентилаторите икономичен клас SEKO отговарят на съвременните изисквания за вихрови вентилатори. Достъпната цена е съчетана с надеждност и високо качество на устройството. Те могат също така да аерират резервоари, осигурявайки голям въздушен поток с капацитет до 1110 m 3 / h при спад на налягането до 650 mbar и имат редица предимства:

Оборудван с двуполюсни електродвигатели, които позволяват продължителна работа без прекъсване.
Широка съставътви позволява да съчетаете вентилатора и аераторите с оптимални параметрии да не надплащате за по-мощни компресори, ако не са необходими.
Минимален шум и вибрации благодарение на вградените шумозаглушители и липсата на дисбаланс.

FPZ SCL

Италианските вентилатори за високо налягане FPZ SCL създават максимален спад на налягането от 650 mbar и се предлагат в модели с капацитет до 1022 m 3 /h и мощност до 22 kW. Този вентилатор е чудесен за аериране на малки рибни езера, както и за големи пречиствателни станции за отпадни води.

Основни предимства:

Използват се само оригинални лагери SKF и NSK, които осигуряват минимум 25 000 часа непрекъсната работа.
Ниска консумация на енергия поради използването на високоефективни италиански електрически двигатели Bonora Motori.
Още по-големи икономии на енергия се осигуряват от честотен контрол до 70 Hz, което ви позволява да регулирате фино производителността в съответствие с посочените параметри.
Дългосрочната работа е възможна благодарение на вградената защита на двигателя срещу прегряване.

Бекер СВ

Друга марка вихрови духалки, които се произвеждат и сглобяват в Германия. Създават диференциално налягане до 865 mbar и осигуряват непрекъснат въздушен поток с капацитет до 1050 m 3 /h и мощност до 15 kW.

Вентилаторите Becker се използват за аерация - за почистване и обогатяване на водата с кислород в рибни езера и резервоари на пречиствателни станции и въпреки че цената им е по-висока от например VARP или SEKO, те са спечелили отлична репутация и са много популярни в Русия.

Предимства:

Икономична консумация на енергия, което е най-важно за високопроизводителните машини.
Напълно без масло поради използването на несмазани лагери.
Производителите гарантират висок ресурс - най-малко три години непрекъсната работа.
Използването на вградената система за контрол на скоростта на ротора повишава ефективността, ви позволява да увеличите експлоатационния живот и ви позволява да регулирате производителността до оптималната стойност за всяка конкретна задача.

Ротационни вентилатори за аериране

Вихровият вентилатор не е единственият вентилатор, подходящ за аериране на вода - за аерационен резервоар с голям обем има смисъл да закупите високопроизводителен вентилатор Roots.

Нашият каталог включва 2 вида ротационни духалки:

VARP Altair осигуряват газов поток с капацитет до 7548 m 3 / h и свръхналягане до 980 mbar.
LUTOS DT работят с капацитет до 9771 m 3 /h и създават спад на налягането до 1000 mbar.

Тези машини превъзхождат вихровите машини по производителност, но са по-скъпи. Те притежават всички свойства, необходими за устройствата на аерационни инсталации на пречиствателни съоръжения:

Екологичност: те не замърсяват инжектирания газ с маслени пари, тъй като пътят на потока е надеждно изолиран от масления картер чрез динамично лабиринтно уплътнение.
Ниски нива на шум и вибрации.
Висока ефективност.
Надеждност и стабилна работа.
Срок на експлоатация най-малко 100 хиляди часа
Роторите са внимателно балансирани, което им позволява да се въртят с висока скорости осигуряват висока производителност в малък размер.
Може да работи дълго време без прекъсване.

Вентилатори за аериране на отпадни води

Вентилаторите за аерация се предлагат в широка гама от размери, така че за да закупите подходящ модел, трябва да запомните, че основната цел на аерацията Отпадъчни води- доставка на аеробни микроорганизми, които образуват утайки, необходимо количествокислород. Както и осигуряване на смесване за създаване на условия за взаимодействие на бактерии с органични вещества.

Аерирането на отпадъчните води представлява 50..90% от общата мощност, консумирана от пречиствателните станции. Това е много енергоемък процес, така че електрическите вентилатори за аериране се избират въз основа на условията за оптимална работа.

Как се пречистват отпадъчните води?

Има много възможности за системи за пречистване на отпадъчни води. Вентилаторите се използват в системи за аеробно почистване, за да доставят кислород на аеробни бактерии, които разлагат органичните замърсители. За да разберете как протича процесът на пречистване, помислете за система за биопречистване с мембранен модул.

Ориз. 3. Система за биологично пречистване на отпадни води с мембранен блок

Първо, отпадъчните води влизат в устройство за механично пречистване, като пясъкоуловители или специални мрежи.

След това те влизат в еквалайзера, в който активно се смесват отпадъчни води с различен състав и след това се преместват от помпи за течност към системата за биотретиране. Тази система се състои от денитрификатор и аерационен резервоар-нитрификатор.

В денитрификатора е зададен аноксичен режим - във водата няма разтворен кислород, но има химически свързан под формата на нитрити и нитрати. Органичните замърсители, съдържащи се в отпадъчните води, се окисляват от активната утайка (AI) до газообразни оксиди и молекулярен азот. За да се предотврати утаяването на тиня на дъното, в аноксичната зона е монтирана бъркалка.

Аеротенкът е важна част от пречиствателната система, в която протича процесът на биологично пречистване. В повечето случаи това е еднокамерен или многокамерен правоъгълен резервоар от бетон с хидроизолационно покритие, през който преминават отпадъчните води. Замърсената течност непрекъснато се смесва с активна утайка (колонии от полезни аеробни микроорганизми, бактерии и протозои), а въздухът се нагнетява в резервоара. Той насища водата с кислород, осигурявайки жизнената активност на полезните микроорганизми, а също така поддържа утайката в суспензия. Компресорите или вентилаторите доставят сгъстен въздух през водния стълб, за да го наситят с кислород чрез аератори с фини мехурчета, разположени на дъното на аерационните резервоари.

Компресорите или вентилаторите доставят сгъстен въздух през водния стълб, за да го наситят с кислород чрез аератори с фини мехурчета, разположени на дъното на аерационните резервоари.

За да се окислят органичните вещества и да се осигури нитрификация, концентрацията на кислород, разтворен във вода, трябва да бъде около 2..3 g/m 3, а концентрацията на AI трябва да бъде около 4..10 g/m 3.

В този вариант на пречиствателната система, вместо вторичен утаител, в аерационния резервоар-нитрификатор е монтиран блок от фино порести мембрани, в който се извършва разделянето. чиста водаи AI.

Филтрираната вода (пермеат) се подава от водна помпа в контейнер с чиста вода, откъдето се придвижва към системата за ултравиолетова дезинфекция, след което се подава към потребителя.

Отделената активна утайка от нитрификатора се изпомпва към денитрификатора. За да се отстрани фосфорът, към изместения поток на AI се подава разтвор на железен хлорид. Благодарение на циркулацията на AI се поддържа неговата концентрация в зоната за биологично третиране.

Изчисляване на вентилатора за аериране (аеротенк). Как да определим производителността?

Процесът на аериране се извършва в аеробната зона, така че всъщност решаваме проблема как да изберем вентилатор за аерационния резервоар.

Водата от канализацията се влива в аеротенкове, където трябва да бъде наситена с достатъчно кислород, за да окисли органичните вещества.

Следователно е възможно да се избере вентилатор според размера на резервоара, като се знаят размерите на системата за пречистване на водата, биохимичната потребност от кислород (БПК) на отпадъчните води и техният среден дневен дебит, е възможно да се определи необходимия обем скорост на потока и налягане на въздуха, които ще се подават към аеротенка.

Специфичен разход на въздух, необходим за аерация:

раерация=2 Л а/х (m 3 въздух / m 3 отпадъчни води),

ч , m - работна дълбочина на аерационния резервоар - дълбочината, на която е потопен аераторът;

Л а , kg / m 3 - БПК на отпадъчни води, които се подават в аеротенка (0,002..0,003 kg / m 3 за системата, разгледана по-горе);

к , kg/m 4 - коефициент на използване на въздуха, който зависи от съотношението на площите на аераторите и аеротенка и от съотношението между дълбочината и ширината на аеротенка. Например, когато въздухът се инжектира през перфорирани тръби, той е само 0,006 kg/m 4 , а при използване на по-ефективна система от порести плочи е 2 пъти повече от 0,012 kg/m 4 .

Въздушният поток, който трябва да се подава към аеротенка от вентилатор, е равен на:

Q =р а ерация Q w(m 3 / h),

където Q w, m 3 /h - средна дневна консумация на отпадъчни води. Ако този параметър не ви е известен, тогава в първото приближение може да се оцени, като се знае работният обем на аеротенка V роб/ T 1 час = Q w(m 3 / h).

Дебит Q и ще се определи производителността на вентилаторите. За да се осигури този поток, няколко вентилатора с капацитет от Qазработещи паралелно.

Как да изберем вентилатор за аерационни резервоари според стойността на налягането?

Необходимото налягане се определя въз основа на дълбочината на аерационния резервоар:

p=p atm + Δ p+ Δ стр (mbar) ,

p atm - атмосферно налягане, приблизително равно на 1000 mbar;

Δ p= Δ стр T+ Δ стра(mbar), където Δ стр T- загуба на налягане при движение на въздушния поток от нагнетателната тръба на вентилатора към изхода на аератора. Геометрията на въздуховодите трябва да бъде избрана така, че тази стойност да не надвишава 30..35 mbar. Δ стра- загуби на налягане в аератори, които зависят от конкретния модел и са посочени в приложената техническа документация, около 15..30 mbar);

стр =ρgh е налягането на водния слой в аеротенка, където ρ е плътността на течността, ж - ускорение на гравитацията.

Най-често дълбочината на аеротенките е от 1 до 7 m, следователно необходимото свръхналягане е 100..800 mbar, което се вписва добре в диапазона на налягане, създаден от вихрови и ротационни вентилатори.

Познаване на стойностите на производителността Qази натиск стр , можете да изберете вентилатори за аериране на вода според работната точка, като използвате калкулатора на страницата

Фиг. 8. Дизайн на вентилационен модул две в едно

Духалка - терминът е повече жаргонен, отколкото технически. По-правилно е тези машини да се наричат компресори. Но тъй като тази статия е предназначена за широк кръг читатели, ще използваме този термин като по-разпространен. Вентилаторът, както всяка компресорна машина, се характеризира с два основни параметъра: производителност и генерирано свръхналягане.

В процесите на аериране обикновено се използват аерационни резервоари с дълбочина от 1 до 7 m, което определя диапазона на свръхналяганията, създадени от вентилаторите: от 10 до 80 kPa. Що се отнася до производителността на вентилатора, тя зависи от обема на водата, обработена от инсталацията: колкото по-голям е обемът, толкова повече въздух е необходим. Например, възможностите на пречиствателните съоръжения в малко ваканционно селище и голям град могат да се различават с няколко порядъка.

Съответно обхватът на необходимия капацитет на вентилатора варира от два до три кубични метривъздух на час до няколко десетки хиляди. Разбира се, такава широка гама от параметри отговаря на широка гама от размери на вентилатори, както по мощност, така и по размери. Има обаче общи изисквания, които са задължителни за всички вентилатори, които аерират вода. Първо, вентилаторът трябва да е „сух“, т.е. подаваният въздух трябва да е без смазка и продукти на износване.

На второ място, вентилаторът трябва да бъде надежден, лесен за работа и, ако е възможно, не е енергоемък, като се има предвид неговата почти непрекъсната денонощна работа. И трето, вентилаторът трябва да е с нисък шум, т.к. често работи в непосредствена близост до човешки жилища. Последното изискване е особено актуално сега, т.к. изграждането на пречиствателни съоръжения придобива тенденция на обособяване. С други думи, изграждането на множество ваканционни селища, индивидуални вили, крайпътни кафенета и др. също така предполага изграждането на малки пречиствателни съоръжения в непосредствена близост до жилищата.

Икономически е оправдано, т.к рязко намаляват разходите за комуникации, строителство и експлоатация. Тази тенденция напоследък определя търсенето на вентилатори с малък капацитет. Въпреки голямото разнообразие съществуващи типовекомпресорни машини, е трудно да се избере машина, която да отговаря на всички горепосочени изисквания. Изискването за "сухота" на подавания въздух, надеждност и безшумност рязко стеснява този избор. Освен това цената на такива компресори, обикновено вносни, е висока.

Гамата от компресори от този тип, предлагана от местната индустрия, е изключително ограничена. Например за малки пречиствателни станции са необходими вентилатори с изпускателно налягане от 20 до 80 kPa и капацитет от 5 до 1000 m3/h. Изискването за "сухота" на подавания въздух в посочения диапазон от параметри се изпълнява основно от два вида вентилатори - с обемно действие (мембранни, спирални, ротационни въздуходувки) и с динамично действие (турбо вентилатори).

Мембранни вентилаторипредназначени за много ниска производителност (5-10 m3 / h). На руски пазарте се доставят главно от чуждестранни компании, по-специално японски. Машините консумират малко електроенергия, компактни, с нисък шум. Цената на такива вентилатори е от 500 до 1300 USD. Ресурсът на тези машини се определя от качеството на основната част - мембраната. Според автора времето на работа за ресурса на тази техника е 2-3 години. Вниманието към тези машини се е увеличило значително, т.к. те се използват в индивидуално вилно строителство на пречиствателни съоръжения.

Спирални компресоривсе още може да се припише на "екзотиката" на пазара на "сухи" компресори. Това е сравнително нова техника, усилено усвоявана както у нас, така и в чужбина. Дизайнът на машината включва използването висока технологияпо време на производството, така че компресорите все още са много скъпи. Така например шведската компания Atlas Copco предлага спирални компресори с капацитет от 10 до 24 m3/h на цена до 6000 USD. Ниво на свръхналягане - до 10 bar (100 m w.c.).

На практика тези машини, подобно на несмазаните бутални компресори, все още не са намерили приложение в аерационни системи.

Ротационни вентилаторипроизвежда няколко фирми близо до и далеч в чужбина. Диапазонът на техните мощности е от 30 до 3000 m3/h. На практика те понякога се наричат съоръжения или тип RUT. Вентилаторите от серията AF на Мелитополския компресорен завод (Украйна) бяха добре позната местна марка. С използването на западни технологии такива вентилатори вече се произвеждат от Venibe (Литва). Няколко европейски компании доставят такива вентилатори на нашия пазар.

Конструктивна характеристика на ротационните вентилатори е наличието на два синхронно въртящи се ротора. За синхронизиране на въртенето се използват зацепени и следователно смазани зъбни колела. Наличието на синхронизиращ механизъм, разбира се, намалява надеждността на машината, увеличава риска от навлизане на масло в компресионната кухина през уплътнението на вала.

Честно казано, трябва да се отбележи, че поради високото технологично ниво на производство, машините на европейските компании са много надеждни, но цената им е няколко пъти по-висока от същите мелитополски. Например, вентилатор от серията AF на завода в Мелитопол за най-„работните“ параметри (налягане 50 kPa и капацитет 400 m3 / h) на нашия пазар струва 3000-4000 USD, докато подобен вентилатор от европейска компания струва 8000-10000 USD д. Разликата в ресурса на сравняваното оборудване е съответна.

По отношение на надеждността, разбира се, по-предпочитано турбодувки. Работният елемент на машината е просто колело с остриета, въртящо се в корпус на сачмени лагери. С изключение на лагерите, в машината няма фрикционни възли, което определя нейната надеждност. Предимството на турбовентилаторите трябва да включва и относително ниско ниво на шум.

Основният източник на шум във всички разглеждани видове вентилатори е газодинамичният шум, т.е. шумът, излъчван от въздуха при преминаване през потока на машината. При ротационните вентилатори този шум е нискочестотен, тъй като въздухът се подава на "порции", а в турбовентилаторите - високочестотни, т.к въздухът се подава непрекъснато. Високочестотният шум е по-лесен за заглушаване. Достатъчно е да се каже, че въпреки инсталирането на шумозаглушители, ротационните вентилатори обикновено изискват отделни помещения за себе си поради високото ниво на шум.

В същото време турбомашините, оборудвани с шумозаглушители, не се нуждаят от такива помещения, т.к. тяхното ниво на шум е близко до санитарните норми. На фиг. Фигура 1 показва сравнителните шумови характеристики на два вентилатора - ротационен тип от серията AF (крива 1) и вихров тип турбо вентилатор (крива 2). Кривата, съответстваща на санитарните стандарти PS-80, е подчертана отделно. От фигурата може да се види, че в повечето октавни ленти превишението на санитарните стандарти за вентилатор от ротационен тип е по-високо, отколкото за вентилатор от вихров тип.

Разбира се, този и следващите сравнителни анализи нямат за цел да критикуват едни машини в полза на други. Целта на анализа е да подчертае характеристикивсеки тип машина, а изборът е оставен на читателя. Във всеки случай критериите за избор могат да се различават драстично. Говорейки за турбонагнетатели, трябва незабавно да се посочи обхватът на тяхната производителност.

В областта на сравнително малки мощности (от 10 до 3000 m3 / h) се получават турбомашини от добре познати традиционни типове (центробежни, аксиални), макар и компактни, но много високоскоростни. Скоростта на въртене например на домакинска прахосмукачка достига 16000-20000 min-1. Колекторният двигател на такава прахосмукачка не може да работи денонощно, както се изисква от условията на работа на пречиствателните съоръжения.

Възможно е използването на множител, т.е. предавки с повишено съотношение, например зъбни или клиновидни ремъци. Тогава задвижването е възможно от конвенционален асинхронен двигател. В този случай обаче дизайнът става много по-сложен, което означава, че надеждността намалява. Възможно е използването на безконтактни високоскоростни електродвигатели.

Понастоящем прототипи на такива агрегати са създадени и се произвеждат от местната индустрия. Например, центробежен вентилатор, използван в битови генератори на озон, е оборудван с мултипликатор, чийто високоскоростен вал, с фиксирано върху него работно колело на вентилатора, се върти със скорост над 50 000 min-1.

Назъбеният двустепенен мултипликатор се смазва с масло. Друг вентилатор, проектиран и произведен за пневматични транспортни системи, е направен под формата на високоскоростен роторен електродвигател с лопатки, конзолно разположени на вала. Работен оборот - повече от сто хиляди. Специален електродвигател, специални газодинамични лагери с венчелистчета, прецизен монтаж и производство. Няма нужда да говорим за цената на такъв агрегат - той е доста голям. Все още няма данни за времето за работа на ресурс.

С оглед на гореизложеното голям интерес представлява сравнително нов тип турбомашини - вихър. Поради спецификата на механизма за компресиране на въздуха в пътя на потока на тези машини, диапазонът на тяхната производителност и налягане е подобен на диапазона на ротационните машини. В същото време вихровите машини са лишени от недостатъците на ротационните машини: те имат много по-висока надеждност и са по-малко шумни.

Скоростта на въртене на вихровите турбомашини е 3000-5000 min-1, което улеснява тяхното задвижване. В MSTU im. Bauman е разработена цяла гама от домашни вихрови турбонагнетатели, които в момента се произвеждат масово от индустрията. Разработките са оригинални и защитени с патенти в Русия, САЩ и редица европейски страни.

По своите характеристики машините не отстъпват на най-добрите чуждестранни аналози. Вече е натрупан доста богат опит в експлоатацията на такива машини, включително в пречиствателните съоръжения. На първо място, това са машини EF-100. Техните мощности варират от 200 до 800 m3/h и налягания до 80 kPa. На фиг. 2 показва вихров вентилатор от серията EF-100. Машината е монтирана на една и съща рама с електродвигател и е свързана към нея чрез задвижване с клиновиден ремък.

Избирайки шайбите и мощността на електродвигателя на почти една машина, те получават цяла мрежа различни характеристики. На фиг. 3 показва работните характеристики на турбонагнетатели EF-100, шестнадесет стандартни размера. Имайте предвид, че характеристиките са почти обратно пропорционални на натиска от производителността, което е много удобно за автоматизация и регулиране.

Важно е също така, че за разлика от характеристиките на центробежен тип турбомашини, тези характеристики нямат зони на пренапрежение, т.е. на практика машината работи стабилно над номиналното налягане, като същевременно консумира само допълнителна мощност. В същото време консумацията на енергия намалява с увеличаването на производителността. При центробежните турбомашини е обратното.

Ето защо вихровите турбомашини не се страхуват от режими на стартиране. Изборът на ролки и електрически двигатели, като например в серията EF-100, е най-лесният и най-евтиният начин за постигане на мрежа от производителност на една вихрова машина. Това обаче е неудобно от гледна точка на регулирането като процес на автоматична промяна на параметрите. В аерационните системи нуждата от въздух може да варира значително, както през деня (ден и нощ), така и в зависимост от сезона (лято, зима).

За да се спести енергия, а това спестяване може да достигне до 40%, напоследък все повече се използват системи за автоматично управление на подаването на въздух чрез промяна на скоростта на турбо вентилатора. Благодарение на настоящите устройства за преобразуване на честотата, които се появиха на пазара, автоматичната система за управление стана проста и достъпна.

При вихровия турбовентилатор промяната в скоростта на въртене измества характеристиката в една или друга посока, почти равноотдалечена от първоначалната. С други думи, полето от характеристики, показано на фиг. 3 може да се получи практически на една машина чрез промяна на скоростта на въртене с помощта на честотен преобразувател. Такава машина е разработена. Вихров вакуумен компресор VVK-3(фиг. 4) е направен под формата на моноблок, т.е. работното колело е монтирано директно върху вала на двигателя.

Номинални параметри на машината: производителност - 700 m3/h, нагнетателно налягане - 40 kPa, скорост - 3000 min-1. Чрез намаляване на скоростта на въртене с помощта на честотен преобразувател, включен в силовата верига на електродвигателя, е възможно да се получи почти всяка работна точка в характерното поле, показано на фиг. 3. VVK-3 е най-голямата машина от серията вихрови вентилатори VVK.

Всички машини от тази серия имат обща характеристика - това са моноблокове. Първата машина от тази серия - ВВК-1 (фиг. 5) е разработена в Московския държавен технически университет. Н.Е. Бауман и се произвежда масово от НПО Енергия от 1991 г. Машината е предназначена за системи за пневматичен транспорт на брашно в пекарни. Работните му параметри:

производителност — 120 m3/h;
налягане - 28-30 kPa;
мощност на електродвигателя - 5,5 kW;
тегло - 80 кг;
размери - 500.500.500 мм.

През 1999 г. тези машини започват да се използват в аерационни системи. В момента е създадена нова версия VVK-2, която се произвежда масово от местното предприятие ENGA LLC (фиг. 6). За разлика от своя предшественик (VVK-1), във VVK-2 са направени много промени в дизайна, които повишават надеждността по време на денонощна работа. VVK-2 е универсална машина, т.к позволява с помощта на проста трансформация да се получат две версии и съответно две различни характеристики със следните работни точки (Таблица 1).

Като се има предвид тенденцията за разширяване на изграждането на малки пречиствателни съоръжения, която беше спомената в началото на статията, в Московския държавен технически университет. Н.Е. Бауман, в момента са разработени и създадени прототипи на вихров тип микровентилятори с капацитет 5 и 20 m3 / h с мощност на електродвигателя съответно 0,5 и 1,5 kW.

Говорейки за вихрови турбонагнетатели, би било несправедливо да премълчим основния им недостатък - сравнително ниска ефективност. Стойността му обикновено не надвишава 35-40%. В действителност консумацията на енергия на вихровите турбодувки е 1,5-2 пъти по-висока от тази на ротационните. Ето защо при избора на типа на машината, особено при нейната денонощна работа, трябва да се има предвид и този факт.

Въпреки това, когато става дума за микромашини с малка мощност, консумацията на енергия не е най-важният параметър. Надеждността, лекотата на поддръжка, ниското ниво на шум са много по-важни, като се има предвид, че пречиствателната станция на селска вила трябва да работи с малка или никаква поддръжка и в близост до жилища. За по-мощни машини, като VVK-3, спестяванията са възможни с помощта на регулиране, както беше обсъдено по-горе.

Няколко думи за чуждестранните аналози. Един от основните производители на вихрови вентилатори в Европа е Siemens. Фирмата произвежда цяла гама машини от серията ELMO-G (фиг. 7). Домашните вихрови вентилатори са по-ниски от тях само по дизайн. По отношение на техническите параметри те не отстъпват по нищо. Що се отнася до цените, разбира се, разликата е голяма.

Например, домашен вентилатор VVK-2 струва около 1900 USD, агрегат Siemens 92H с подобни параметри струва около 4800 USD. Ако говорим за диапазон от мощности от три до няколко десетки хиляди кубически метра на час, тогава няма конкуренция турбодувкитрадиционни видове, по-специално центробежни.

Специалистите отдавна познават центробежните вентилатори от телевизионната серия, произведени от завода Chirchi (Узбекистан). Мощни стационарни агрегати с добра ефективност и висока надеждност. Понастоящем производството им е усвоено от украинско предприятие - Луганския машиностроителен завод (вентилятори от серията VTs).

Като всяка стационарна единица с голяма маса(теглото на вентилаторите достига няколко тона), се нуждае от VC вентилатор добра основа. Оперативният опит обаче показва, че не винаги е възможно да се осигури такава основа. Почвите, върху които са разположени пречиствателните станции, понякога са много нестабилни в зависимост от сезона.

В MSTU im. Н.Е. Бауман, беше направен опит да се създаде алтернатива на вентилаторите от серията TV и VC. Разработчиците поеха по пътя на създаването на цял набор от машини, използвайки методи за обединяване като разделяне и компаундиране, когато производните единици се получават като набор от идентични секции (модули).

Свързването на тези модули последователно или паралелно определя общото налягане или общия капацитет. Тази техника позволи да се получи широка гама от единици с различни технически параметри с минимални технологични разходи. Всяка секция (модул) може да бъде изпълнена в две версии: или е степен на центробежна машина, монтирана на една и съща рама с електродвигател и кинематично свързана с него чрез ремъчно задвижване, или това са две степени на центробежна машина, работните колела на които са съответно фиксирани в двата края на вала на двигателя (схема две в едно).

Дизайнът на модула по схемата "две в едно" е показан на фиг. 8. Работни колела и корпуси на машини са заварени, изработени от листова стомана по оригинална технология. Аксиалните дифузори намаляват размерите на модула и имат добри характеристики против пренапрежение. Чрез подреждане на модулите можете да получите широка гама от машини.

В табл. 2 и 3 са показани основните параметри на модулите и техните възможни комбинации. Тези опции са само примерни и не ограничават броя на възможните комбинации от модули. В допълнение към унификацията, модулният дизайн има редица предимства. Първо, малката маса на модула (350-600 кг) не изисква мощни основи.

Второ, по същата причина модулите могат да се поставят произволно в наличните зони, свързвайки ги само с тръбопровод, което дава повече опцийоформления на единици. Трето, модулът използва конвенционални сачмени лагери, смазани с грес, като лагери на вала, което опростява работата (няма маслени станции, използвани в плъзгащи лагери, използвани например в някои модификации на вентилатори за телевизори).

Четвърто, при същата консумация на енергия като телевизионните модули, модулният модул не създава толкова мощни стартови натоварвания на електрическата мрежа, т.к. стъпковите модули могат да бъдат свързани последователно и да нямат обичайния марж за инсталирана мощност за телевизионни модули. Нека вземем пример за илюстрация. В вентилатор VTS 1-50/1.6 със следните параметри: V = 3000 m3/h; .p = 60 kPa е използван електродвигател с номинална мощност 160 kW.

В същото време същите параметри могат да бъдат получени от три последователно свързани модула I (Таблица 2) с обща мощност на електродвигателите: 30 . 3 = 90 kW. И накрая, пето, е цената. Също така е в полза на модулния вариант. Например същата вентилатор VTS 1-50/1.6 струва около 17 000 USD. , докато цената на три модула I е около 11 000 у.е.

В момента в MSTU. Н.Е. Бауман, развитието на новата технология продължава. Неговите клиенти са редица местни компании, по-специално тези, които участват в инсталирането на компактни пречиствателни съоръжения. Бързо развиваща се индустрия за сигурност околен святи осигуряването на човешки живот, то също така стимулира нови технически разработки в компресорната индустрия.

Аериране на отпадъчни води - насищане на течността с кислород, което дава живот на бактерии, които преработват токсини, органични вещества, образувайки утайка. Мехурчетата се създават от дифузори, монтирани на дъното на пречиствателното езерце.

За непрекъсната работа на оборудването са необходими големи количества сгъстен въздух, които могат да бъдат осигурени от аерационни вентилатори.

изисквания към оборудването

Компресорите за пречиствателни станции се избират въз основа на следните условия:

Първото нещо, на което трябва да обърнете внимание при избора на компресор, е дълбочината на резервоара. Всеки 10 m течен стълб създава налягане от 1 bar. Съответно, вентилаторът за пречиствателни съоръжения трябва да създаде работно налягане, достатъчно за изпомпване на въздух до долното ниво. По правило дълбочината на пречиствателните съоръжения не надвишава 7 метра (0,7 bar - 70 kPa), поради което повечето модели центробежни и VRMT вентилатори, произведени от Thermomechanika LLC, са подходящи за аериране.
Производителност, която се изчислява въз основа на размера на резервоара, броя и характеристиките на дифузорите. Обемът на необходимия въздух може да бъде от 100 до 50 хиляди кубически метра на час.
"чистота". Въздухът не трябва да съдържа примеси от смазочни охлаждащи течности, което ще повлияе неблагоприятно на жизнената активност на бактериите.
Простота и надеждност. Компресорът с ниско налягане ще трябва да работи без прекъсване. За аериране на вода са подходящи машини с директно задвижване от вала на двигателя, без редуктори и клинови ремъци. Центробежни въздуходувки от завод Тремомеханика са с ресурс над 100 000 часа непрекъсната работа.
Нисък шум. Все по-често малките пречиствателни станции, обслужващи селата на частни домакинства, търговски предприятия, стават все по-широко разпространени. Близостта до жилището, изключва използването на оборудване, което надвишава санитарните стандарти по отношение на нивото на шума. Акустичните показатели на вихровите и центробежните компресори на Thermomechanics са в диапазона 50-75dB, което напълно отговаря на изискванията на SanPiN.
Рентабилност. Консумацията на енергия е пряко зависима от ефективността и мощността на двигателя на вентилатора. Ротационните вентилатори за аерация имат по-висока ефективност, но "лакомите" вихрови вентилатори имат предимство по отношение на шума, надеждността и чистотата на впръсквания въздух

За да не плащате повече за електроенергия, се нуждаете от точно изчисление на достатъчно количество въздух за единица време, знаейки кое, се избира вентилатор с определен капацитет.

Използването на системи за автоматично управление също намалява времето за работа на двигателя и съответно сметката за електроенергия.

Как да изберем

За да закупите оптималния тип и модел на вентилатора, да минимизирате разходите за аериране на отпадъчни води, обадете се в отдела по продажбите на завода за термомеханика или заявете обратно обаждане в удобно време.

Сервизният инженер ще извърши предварителни изчисления на потреблението на въздух, ще предложи най-подходящото оборудване за конкретна ситуация.

Цените на продуктите се обявяват по желание на клиента, след съгласуване на модела на духалката или техническото задание за проектиране на инсталацията.

В Русия пречиствателните станции за отпадни води са един от основните потребители на електроенергия, повечето от които се използват за захранване на турбо вентилатори. Обикновено многостепенните турбокомпресори се използват за подаване на въздух за пречистване на битови, дъждовни и промишлени отпадъчни води. Но практиката показва, че е по-изгодно да се инсталират лесно контролирани индустриални вентилатори, които спестяват до 50% електроенергия, а покупката им се изплаща след 3 години.

Такива спестявания се постигат благодарение на факта, че регулируемите турбокомпресори подават въздух в обемите, необходими за биологично пречистване на отпадъчни води, в зависимост от сезонните температурни промени. В същото време ефективността на такова оборудване е повече от 80%. Трябва да се отбележи, че поддръжката и ремонтът на турбокомпресорите отнема не повече от 1% годишно от общата цена на агрегатите.

Отличителна черта на индустриалните вентилатори е наличието на регулируеми направляващи лопатки при засмукване и изпускане. Диапазонът на регулиране на въздуха е максимален (от 45 до 100%), докато ефективността намалява само с 3-4%. Има вентилаторно оборудване с механизми с въртящи се ножове, които ви позволяват да регулирате количеството въздушни маси, подавани към аеротенките, така че можете да регулирате степента на аерация.

Контролираните промишлени вентилатори имат следните технически характеристики:

производителност - от 1000 до 120000 m3 / h;
обхват на регулиране - от 45 до 100%;
мощност - от 34 до 3300 kW;
Ефективност - от 88 до 92%.

Видове вентилатори

Съществуват различни видовепромишлени вентилатори, които се монтират в големи пречиствателни станции и промишлени предприятия. Нека разгледаме всеки тип поотделно.

Ротационни вентилатори

Тези вентилатори използват безмаслен метод за компресиране и подаване на въздух. Принципът на работа на такова оборудване е следният: два тризъбни (трилентови) ротора, които са разположени успоредно на двигателя, се въртят в корпуса в различни посоки, действайки като бутало. По този начин безконтактното движение на роторите не изисква смазване.

Ротационни вентилатори

Това оборудване принадлежи към агрегатите с вертикален въздушен поток. Вентилаторите включват нагнетателен елемент с ротори, задвижвани с три зъбни ремъци, заглушители на шум и засмукване, предпазни клапани, компенсаторни възвратни клапи, два манометъра или индикатор за запушен филтър. Осцилиращата рамка на двигателя автоматично затяга ремъците, което осигурява ефективна работа на задвижването без специален обслужващ персонал.

Центробежен

Според принципа на работа това оборудване принадлежи към динамичните радиални компресори. Налягането и компресията на въздуха се създават от работата на стъпалата на работното колело, като ускоряват средата и след това я забавят с високоефективни дифузори с голям радиус, докато на изхода се създава известен спад на налягането.