康碧 Flexishaft泵。低维护的泵,用于热水解

康碧 和NOV公司之间的合作,使用后者的Flexishaft设计,产生了新一代的单螺杆泵,用于热水解 ,维护间隔和性能都有所提高。 

康碧's热水解 process (THP) 系统,与许多需要泵的污水和污泥处理过程一样,传统上都是在污水处理厂安装通用针状接头类型的单螺杆(PC)泵。尽管人们普遍认为这些泵是最先进的泵送解决方案,能很好地处理消化器的进料,但根据经验,这些泵在污泥生产线的上游热水解 ,受到了挑战。

正排量泵,即每转一圈就能排出固定体积的液体的泵。

在单螺杆泵中,转子(单螺旋)在定子(双螺旋)中偏心滚动,随着转子的转动,产生了向泵的排放端移动的口袋(或空腔)。

法国数学家René Moineau在其博士论文 "A New Capsulism "中于1930年代提出了泵的概念。他向四家公司授予了生产和销售螺杆泵的许可证。

这种泵也被称为螺旋式螺杆泵、进步空腔泵、PC泵或PCP。


带有THP的传统PC泵:操作挑战

在热水解 过程中使用这种类型的泵有很多因素造成的困难。THP装置通常处理非常粘稠的污泥,通常是二级/废旧活性污泥或不同种类污泥的混合物,因此它们往往需要比用于一级或更传统的粘稠污泥的泵送机制更加坚固。

使用万向联轴器的污泥渐进式空心泵

由于在复杂的排列中拥有多个部件,齿轮接头通常会出现维护困难。由于这些部件被设计成不断运动,因此存在着随之而来的传动系统反冲,并随着时间和磨损而增加。

由于沙子、砂砾、石头、玻璃和纤维等污泥颗粒造成的问题,污泥泵也是典型的需要持续维修。污泥温度和化学成分,包括pH值,也会影响泵的可靠性和耐久性。因此,这些泵的机制大约每运行4000小时就要进行一次例行检查或维护。

不同的泵供应商在结合传统的销轴式PC泵和热水解 过程中遇到的挑战是共同的。在某些情况下,这些问题导致了高额的维护费用、无法预料的故障以及需要额外人员或专业知识的解决方案。针对这些问题,康碧 ,决定通过与NOV公司合作,试用一种新设计的不同类型的泵。该公司是一家领先的工程解决方案供应商,提供工业泵和混合器作为其产品组合的一部分,与Seepex和Netzsch等公司竞争。

 

Flexishaft。PC泵的一个重要转折点

NOV拥有MONO和MOYNO系列的单螺杆泵,这些泵伴随着世界各地的几个康碧 THP系统。在与康碧 合作进行改造以解决传动系统的磨损和维护问题时,NOV将目光投向了他们已经生产了半个多世纪的MONO Flexishaft™的设计。

Flexishaft单螺杆泵的标准版本包括一个固定在驱动和转子末端的高强度轴。该轴连续弯曲以适应转子的偏心运动,并消除了对万向节和分离式联轴器的需要。NOV的Flexishaft单螺杆泵使用低包容度的不锈钢作为轴,并涂有ECFTE(Halar)涂层,以防止冲击和腐蚀。也可以用较短的钛棒来制作轴。该轴有锥形的摩擦接头,通过高强度的盖头螺钉以规定的扭矩拉入短轴。轴两边的这些接头避免了传动系统中的 "反冲"。

Flexishaft钛泵是低维护的污泥泵或浆液泵,用于热水解 ,由NOV公司制造。康碧

Flexishaft特殊钛棒装配有锥形摩擦接头(右上方),能够在弯曲时吸收交替的应力(下方)。照片中的弯曲运动是增强的,仅用于视觉目的。

康碧 ,最初的MONO单螺杆泵必须适合在有限的空间内使用,并设计了通用的针状联轴器。为了在相同的空间内将MONO PC泵改装成Flexishaft PC泵,NOV和康碧 ,使用了钛制Flexishaft,其长度是标准Flexishaft版本的三分之二,同时还使用了空心泵驱动轴。

传统PC泵的设计(左上)VS康碧 Flexishaft PC泵(右上)。较短的钛棒使Flexishaft可以使用相同的泵壳(底部)。 相同的泵壳(底部)。

康碧 THP工厂的Flexishaft试验

2019年6月,两台试验泵在两个不同的污水污泥处理厂投入运行,使用康碧 B6系统,由康碧 和NOV工程师定期检查。

位于荷兰亨格洛的第一个工厂在其THP系统中只处理废弃的活性污泥(WAS)。即使是这种特别粘稠的污泥,康碧 Flexishaft PC泵在运行约2500小时后的第一次检查中没有发现任何问题。在运行约5500小时后的第二次检查中,发现ECTFE涂层只有轻微的磨损,该涂层涂在钛上只是为了防磨,而不是为了耐化学性。只是在运行了大约8500小时后,高功率警报和低流量表明定子磨损。轴上的涂层磨损也增加了,但对轴没有损害。

位于爱丁堡Seafield的第二家工厂的试验泵的表现也令人印象深刻。与老式泵相比,在维护的难易程度和频率方面,观察到了明显的差异。由于每隔4-5个月流量就会迅速下降,老式PC泵需要更换部件。新的康碧 Flexishaft PC泵在运行约7000小时后,只出现了定子磨损。该厂THP碎浆机装置的所有泵现在都已升级为Flexishaft。由于维护要求的明显不同,该公司还表示打算在未来将相同的泵用于消化池进料。

即使在试验过程中,两家工厂都已经为其THP系统订购了额外的Flexishaft PC泵。

业绩

  • 更适合于连续操作
  • 在重负荷条件下运行没有问题
  • 安装Flexishaft不会影响泵的容量或扬程

可靠性

  • 没有传动系统的反作用力
  • 大大减少了磨损,至今没有发生故障。

可维护性

  • 减少维护
  • 与针刺泵一样的访问和可维护性水平
  • 更容易更换转子
  • 没有活动部件,因此减少了润滑

Flexishaft件(仅轴)有两年的保修期。


Flexishaft的未来

作为康碧 热水解 单位的新标准泵,康碧 Flexishaft泵的设计自2020年下半年以来在所有新项目中有效地取代了针状接头泵。

由于对设备的需求,截至2021年中期,近70台康碧 Flexishaft泵被订购或安装。利用25台Flexishaft泵的16个康碧 B6 THP系统现在至少有130,000个累计工作小时,一个使用相同泵的B2系统已超过8000个工作小时。迄今为止,所有这些泵的检查都没有发现重大问题。

如果比较成熟的THP工厂希望从传统的康碧 销轴泵转换到Flexishaft,只需要最小的现场工程,因为泵具有相同的法兰至法兰尺寸、电机、齿轮箱、外壳和定子。使用其他制造商生产的泵的工厂,除了拆除旧的泵和安装新的Flexishaft泵之外,还需要进行管道和可能的电气改造。

2021年7月1日

作者

Tord Finstad

Tord是康碧 服务部门的负责人,负责监督全球各地康碧 安装的支持团队。该部门的工作包括为客户评估和提供THP系统升级,以及开发和监测辅助设备,如泵、锅炉,等等。

Tord Finstad - 服务主管
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