Воздуходувки для очистных сооружений | «Сиб-ЦНТ» — оборудование для ЖКХ
«Сиб-ЦНТ» — оборудование для ЖКХ

Воздуходувки для очистных сооружений

Купить оборудование для очистных сооружений можно в нашем интернет-магазине промышленных воздуходувок. В каталоге представлены высокопроизводительные модели от лучших мировых брендов: FPZ и Seko (Италия), VARP (Китай), Busch и Becker (Германия), Lutos (Чехия), Atlas Copco ZL (Италия), ZS, ZB, ZM (Бельгия).

Для биологического и физико-химического этапов очистки вод, поступающих на очистные сооружения, необходима аэрация сточных вод — их интенсивное насыщения кислородом, содержащимся в воздухе. Этот процесс обеспечивает:

  • жизнедеятельность аэробных бактерий, простейших и многоклеточных организмов, очищающих воду от биологических загрязнений и перерабатывающих их в двуокись углерода и метан;
  • окисление железа и марганца, которые под действием кислорода выпадают в виде осадка и могут быть легко отделены фильтром или специальной мембранной;
  • нитрификацию — окисления органических соединений и аммонийного азота;
  • удаление токсичных газов, растворенных в воде (аммиак, сероводород).

В процессе водоподготовки чаще всего используются безнапорная и напорная аэрация воды. В обоих случаях через загрязненную воду необходимо пропускать воздух в виде потока пузырьков. Для этой цели используются воздуходувки.

Кроме того, воздуходувное оборудование используется в составе установок для откачки биогаза, смеси метана и углекислого газа, выделяющегося из сточных вод в процессе их аэробной очистки биоценозом, и подачи его потребителю. Далее биогаз может использоваться для производства электричества, тепла, или как топливо для автотранспорта.

Разновидности промышленных воздуходувок для очистных сооружений

Промышленная воздуходувка — компрессор низкого давления с высокой производительностью. Такое соотношение рабочих параметров делает этот тип оборудования очень востребованными на станциях водоподготовки, где используются большие машины с производительностью от 1000 м3, но в избыточном давлении больше 1600 мБар (1,6 Бар) обычно нет необходимости.

Еще одним важным требованием является безмаслянность газодувки, так как загрязнение воды парами масла может привести к гибели активного ила — полезного биоценоза бактерий, простейших и многоклеточных организмов.

Поэтому для очистных сооружений наилучшим образом походят сухие двухроторные 3-х лопастные воздуходувки типа Рутс, винтовые и турбомашины (центробежные, вихревые, центробежные на магнитном подшипнике). Они полностью соответствуют всем выше перечисленным требованиям, а также отличаются надежностью, энергоэффективностью, малошумностью, низкими эксплуатационными затратами и могут длительное время работать в безостановочном режиме, что особенно важно для крупных очистных сооружений, например, обслуживающих города. Рассмотрим наиболее распространенные типы воздуходувок подробнее.

Роторные воздуходувки типа Рутс — двухроторные машины объемного действия с внешним сжатием, обеспечивающие высокую производительность, до 9771 м3 и избыточное давление до 1000 мБар (1 атмосферы).

В цилиндрическом корпусе овального сечения бесконтактно вращаются два ротора, которые для высокопроизводительных моделей выполняют в виде винтов с тремя лопастями. Роторы вращаются друг навстречу другу, отсекают объемы газа со стороны всасывания и переносят их на нагнетание. Синхронное вращение и постоянный зазор между ними обеспечивает пара высокоточных шестерней. Благодаря такой конструкции, ротационные (безмасляные) воздуходувки Рутса не загрязняют окружающую среду и подаваемый воздух масляным паром, мало подвержены износу и отлично подходят для длительной непрерывной работы.

Чтобы избежать заклинивания роторов из-за засорения пылью и мелкими твердыми частицами микрозазоров между ними и корпусом, а также снизить уровень аэродинамического шума, на всасывании рекомендуется установить фильтр-глушитель. Для дополнительного снижения уровня шума используются шумопоглощающие кожухи, что особенно важно для очистных станций, находящихся недалеко от жилых кварталов.

Вихревые воздуходувки для аэрации очистных сооружений, представленные в нашем каталоге имеют производительность до 2200 м3 и избыточное давление до 1040 мБар (1 атмосферы). Это машины динамического действия, в которых перемещение и сжатие воздуха осуществляется за счет передачи энергии потоку воздуха лопатками быстро вращающегося рабочего колеса. Они надежные, компактные, могут работать без остановок и имеют исключительно простую конструкцию.

Рабочее колесо с короткими лопатками на периферии установлено непосредственно на валу электродвигателя и вращается бесконтактно. Воздух через входной патрубок попадает рабочую камеру, которая представляет собой кольцевой канал с лопаточной частью быстро вращающегося колеса. Воздушный поток в вихревой ступени движется по спирали в направлении вращения колеса и многократно взаимодействует с его лопатками. В результате чего энергия газа многократно возрастает и происходит непрерывное увеличение его давления в канале в направлении от всасывающего патрубка к нагнетательному.

Вихревые турбовоздуходувки для очистных сооружений должны быть полностью безмасляными и иметь повышенную долговечность и эксплуатационную надежность. Безмаслянность свойственно всем машинам этого типа, так как колесо не соприкасается с корпусом и в рабочей камере нет смазки, но она необходима для уменьшения трения в подшипниках. Поэтому следует выбирать модели, в которых подшипники вынесены за пределы проточной части. Это увеличивает срок службы подшипников, так как они не взаимодействуют с нагретым в процессе сжатия воздухом, а также позволяет избежать попадания их смазки в рабочую камеру.

Для получения большей производительности применяют вихревые многоступенчатые турбокомпрессоры (обычно две или три ступени). Колеса установлены на одном валу и работают параллельно. Такое решение позволяет увеличить объем подаваемого воздуха, сохраняя компактность устройства.

Конструкция полностью уравновешена, а подача воздуха происходит непрерывно, без пульсаций воздуха на нагнетании, поэтому вихревые газодувки имеют низкий уровень механического шума и вибраций. Для дополнительного снижения аэродинамического шума на нагнетании рекомендуется установить глушитель.

Сухой пластинчато-роторные компрессор — безмасляная ротационная компрессорная машина низкого давления с производительностью до 500 м3 и избыточным давлением до 2200 мБар.

В корпусе вращается цилиндрической ротор, установленный с эксцентриситетом. В роторе выполнены пазы, в которых могут свободно скользить пластины. По действием центробежный силы пластины выходят из пазов и прижимаются к внутренней расточке цилиндрического корпуса, образуя рабочие ячейки, объем которых изменяется в процессе вращения ротора. Когда объем ячейки увеличивается, происходит всасывание газа, за которым следует сжатие в результате уменьшения ее объема. Когда давление сжатого газа максимально происходит его нагнетание.

Компрессоры этого типа не подходят в качестве оборудования для очистки сточных вод на крупных промышленных очистных станциях из-за недостаточной производительности и ограниченного срока службы пластин. Пластины должны скользить по корпусу и в пазах ротора, но для уменьшения трения в данном случае нельзя использовать масло, поэтому их изготавливают из специальных самосмазывающихся антифрикционных материалов. Композитный графит, один из наиболее часто используемых материалов такого тип, имеет срок службы около 10 000 часов непрерывной работы (417 дней). После износа пластин нужно остановить компрессор и сделать их замену. Это несложная операция, но она неизбежно приводит к росту производственных издержек.

Однако сухой пластинчатый компрессор может успешно использоваться как компрессор напорной аэрации очистных сооружений малой и средней производительности, например, для небольших населенных пунктов и частных хозяйств, а также для аэрационных колонн.

Центробежные воздуходувки — высокопроизводительные, до 67960 м3, турбокомпрессоры динамического действия, обеспечивающие давление до 1600 мБар (1,6 атмосфер).

Повышение давления газа происходит за счет получения им кинетической энергии во вращающихся с высокой скоростью решетках лопаток рабочего колеса и преобразования этой энергии в потенциальную энергию давления. Поток воздуха в лопатках колеса направлен радиально от центра к периферии. Под действием центробежной силы газовая среда перемещается к периферии колеса, откуда попадает в спиральный отвод и диффузор, в котором падает скорость воздуха и увеличивается его давление.

Конструкция этих нагнетателей позволяет регулировать производительность с минимальными потерями. Для этого используется центробежное воздуходувное оборудование с поворотно-лопастными механизмами — направляющие аппараты с программно управляемые лопатки на всасывании и нагнетании. Поворот лопаток позволяет регулировать скорость подачи воздуха, снижая ее до 42%, с сохранением высокого КПД, около 85%. Регулирование производительности в соответствии с величиной притока сточных вод на очистное сооружение, например, ночью оно будет меньше, позволяет добиться значительной экономии потребляемой мощности.

Подача газа от всасывания к нагнетанию происходит непрерывно, за счет чего отсутствуют пульсации, а рабочее колесо не соприкасается с корпусом, поэтому в проточной части не используется смазка и нагнетаемый воздух не загрязняется маслом, как и в вихревых машинах.

Винтовые воздуходувки — высокопроизводительные, до 9100 м3, двухроторные нагнетатели с внутренним сжатием, обеспечивающие поток воздуха с максимальным давлением 1200 мБар (1,2 атмосферы). Это одни из самых энергоэффективных компрессоров низкого давления, позволяющих экономить до 30% потребляемой электроэнергии по сравнению другими типами воздуходувок.

Роторы в форме винтов с углом закрутки 360o вращаются друг навстречу другу синхронно и бесконтактно с фиксированным зазором 10-100 микрон между винтами, что исключает использование масла и других смазывающих средств в рабочей камере, а значит обеспечивает полную безмаслянность подаваемого воздуха.

Согласованное вращение роторов обеспечивает пара синхронизирующих шестерней, которая передает вращение ведомому ротору от ведущего, соединенного с валом электродвигателя ременной передачей. Такая конструкция позволяет легко реализовать частное регулирование производительности и снизить потребление энергии.

Воздух попадает в винтовой блок через всасывающий клапан и входной фильтр, который очищает газ от пыли и мелких твердых частиц, предотвращая заклинивание винтов.

Винты и внутренняя поверхность корпуса образуют несколько одновременно существующих парных полостей. При вращении винтов каждая полость перемещается от всасывания к нагнетанию, и ее объем уменьшается вместе с шагом винтовой линии — газ сжимается.

Система подачи масла в картер синхронизирующего механизма одновременно обеспечивает смазывание и охлаждение шестерней и подшипников, а сочетание динамических и контактных уплотнений исключает попадания масла в рабочую камеру воздуходувки.

Использование фильтра-глушителя на всасывании и глушителя на нагнетательном патрубке уменьшает уровень шума и пульсаций подаваемого воздуха, что особенно важно при большой производительности и давлении 1-1,2 атмосферы.