Mieszadło Recyrkulacyjne do transportu
ścieków między zbiornikami
MIESZADŁA ZATAPIALNE
Mieszadło Recyrkulacyjne jest zatapialnym urządzeniem przeznaczonym do przemieszczania bardzo dużych ilości cieczy pomiędzy przyległymi zbiornikami, komorami technologicznymi lub wydzielonymi strefami instalacji. Pracuje przy małej wysokości podnoszenia, dlatego sprawdza się tam, gdzie najważniejsza jest wysoka wydajność przepływu, a nie wytwarzanie dużego ciśnienia.
Śmigło pracuje wewnątrz pierścienia prowadzącego połączonego z rurą wylotową. Taki układ skupia strumień i kieruje ciecz przez przejście w ścianie zbiornika albo przez krótki odcinek kanału. W rezultacie urządzenie łączy cechy mieszadła osiowego i pompy o niskiej wysokości podnoszenia.
Zakres mocy nominalnej od 2,0 do 14,2 kW oraz kilka średnic śmigła pozwalają dobrać Mieszadło Recyrkulacyjne do różnych przepływów i warunków hydraulicznych.
Najważniejsza korzyść Mieszadło Recyrkulacyjne pozwala uzyskać bardzo duży przepływ przez krótkie połączenie między zbiornikami bez stosowania klasycznej pompy przeznaczonej do wysokiego ciśnienia i długiego rurociągu. |
Czym Mieszadło Recyrkulacyjne różni się od zwykłego mieszadła?
Klasyczne Mieszadło Zatapialne wytwarza cyrkulację wewnątrz jednego zbiornika. Jego zadaniem jest homogenizacja, utrzymywanie zawiesin w ruchu i ograniczanie martwych stref. Mieszadło Recyrkulacyjne wykorzystuje śmigło w pierścieniu hydraulicznym, aby wymusić przepływ przez określony przekrój i przenieść ciecz do sąsiedniej komory.
Różnica dotyczy więc przede wszystkim celu pracy. W jednym przypadku ciecz pozostaje w tym samym zbiorniku, a w drugim pokonuje krótką drogę pomiędzy połączonymi obiektami. Ta specjalizacja umożliwia osiąganie dużych przepływów przy niewielkiej różnicy poziomów.
Najważniejsze zalety Mieszadła Recyrkulacyjnego
· Duża wydajność przy małej wysokości podnoszenia – rozwiązanie do intensywnego przepływu między przyległymi zbiornikami lub komorami.
· Zatapialna, zwarta konstrukcja – urządzenie nie zajmuje miejsca na pomoście i jest chłodzone przez otaczającą ciecz.
· Pierścień prowadzący i rura wylotowa – ukierunkowanie strumienia oraz ograniczenie jego rozpraszania przed przejściem do sąsiedniego zbiornika.
· Zakres mocy od 2,0 do 14,2 kW – możliwość doboru urządzenia do wymaganej wydajności i warunków hydraulicznych.
· Śmigło trójłopatowe o średnicy 300, 400 lub 600 mm – dopasowanie geometrii wirnika do różnych zakresów przepływu.
· Praca ciągła – konstrukcja przeznaczona do długotrwałej pracy w instalacjach technologicznych.
· Stopień ochrony IP68 i klasa izolacji H – silnik przystosowany do pracy w pełnym zanurzeniu.
· Podwójne uszczelnienie mechaniczne z węglika krzemu – wysoka odporność powierzchni uszczelniających na ścieranie.
· Czujnik wilgotności i kontrola temperatury – wczesne ostrzeganie o nieszczelności oraz ochrona silnika przed przegrzaniem.
· Montaż bezśrubowy w pierścieniu – możliwość opuszczenia urządzenia na miejsce pracy i podniesienia go do przeglądu.
Gdzie stosuje się Mieszadło Recyrkulacyjne?
Urządzenie jest przeznaczone do instalacji, w których trzeba przenieść duży strumień cieczy przez krótkie połączenie hydrauliczne. Najczęstsze zastosowania obejmują:
· wewnętrzną recyrkulację ścieków z komory nitryfikacji do komory denitryfikacji,
· recyrkulację osadu czynnego pomiędzy sąsiednimi komorami procesu biologicznego,
· przepływ ścieków i wody procesowej pomiędzy zbiornikami o niewielkiej różnicy poziomów,
· cyrkulację w dużych zbiornikach, lagunach i stawach technologicznych,
· utrzymywanie ruchu wody w zbiornikach przeciwpożarowych i magazynowych,
· transport cieczy w instalacjach przemysłowych, w których wymagany jest duży przepływ, ale małe ciśnienie tłoczenia,
· modernizację istniejących oczyszczalni, gdy klasyczna pompownia jest niepotrzebna lub zajmuje zbyt dużo miejsca,
· zastosowania specjalne, w których urządzenie może zostać włączone do krótkiego kanału lub przejścia między obiektami.
Przy cieczach zawierających dużą ilość części stałych, włóknin lub piasku konieczne jest potwierdzenie warunków przepływu i ryzyka blokowania pierścienia. Sam dobór mocy nie zastępuje analizy składu medium oraz geometrii przejścia.
Recyrkulacja z nitryfikacji do denitryfikacji
W biologicznym oczyszczaniu ścieków Mieszadło Recyrkulacyjne może przenosić ścieki bogate w azotany z komory nitryfikacji do strefy denitryfikacji. W tym układzie zwykle potrzebny jest duży przepływ przy niewielkiej różnicy poziomów między komorami, dlatego urządzenie o charakterystyce niskiego podnoszenia może być korzystniejszym rozwiązaniem niż klasyczna pompa ciśnieniowa.
Wydajność recyrkulacji powinna wynikać z obciążenia oczyszczalni, wymaganej krotności recyrkulacji, poziomów cieczy i oporów przepływu. Regulacja pracy może być realizowana przez odpowiednio dobrane sterowanie, po potwierdzeniu dopuszczalnego zakresu dla konkretnego wykonania.
Recyrkulacja osadu czynnego i cieczy procesowych
Mieszadło Recyrkulacyjne może również służyć do transportu osadu czynnego lub cieczy procesowych pomiędzy przyległymi zbiornikami. Należy jednak uwzględnić stężenie suchej masy, lepkość, obecność włóknin, części mineralnych oraz możliwość okresowych zmian poziomu. Parametry wyznaczone dla wody czystej nie powinny być bezpośrednio przenoszone na gęstsze medium bez korekty doboru.
Jak działa Mieszadło Recyrkulacyjne?
Trójfazowy silnik zatapialny napędza trójłopatowe śmigło. Obracający się wirnik wytwarza osiowy strumień cieczy, który zostaje przejęty przez pierścień prowadzący. Pierścień oraz rura wylotowa ograniczają rozpraszanie strumienia i kierują go do sąsiedniego zbiornika.
Urządzenie nie jest projektowane do wytwarzania wysokiego ciśnienia. Jego przewagą jest przemieszczanie dużej objętości cieczy przy małych oporach i niewielkiej wysokości podnoszenia. Każde zwężenie, kolano, krata, zasuwa, różnica poziomów lub dłuższy odcinek rury zwiększają opory i przesuwają rzeczywisty punkt pracy.
Skuteczność instalacji zależy od właściwego dopasowania średnicy przejścia, długości rury wylotowej, zanurzenia, kierunku przepływu i możliwości swobodnego dopływu cieczy do śmigła. Nieprawidłowo wykonane podejście może powodować zawirowania, zasysanie powietrza lub ograniczenie wydajności.
Kiedy wybrać Mieszadło Recyrkulacyjne, a kiedy inne urządzenie?
Zadanie | Rekomendowane rozwiązanie | Dlaczego |
Przepływ między sąsiednimi zbiornikami przy małej różnicy poziomów | Mieszadło Recyrkulacyjne | Bardzo duży przepływ przez krótkie połączenie przy małej wysokości podnoszenia. |
Homogenizacja i utrzymanie zawiesin w jednym zbiorniku | Mieszadło Zatapialne | Wytwarza cyrkulację wewnątrz zbiornika bez kontrolowanego transportu do innej komory. |
Tłoczenie przez długi rurociąg lub na większą wysokość | Pompa zatapialna albo sucha | Dobór do wymaganej wysokości podnoszenia, oporów rurociągu i ciśnienia. |
Szybkie uruchomienie mieszania bez stałego przejścia w ścianie | Mieszadło Pływające | Może zostać zamontowane bez klasycznej komory recyrkulacyjnej i wykorzystywane tymczasowo. |
Budowa i zabezpieczenia
Standardowa konstrukcja obejmuje elementy przeznaczone do pracy w pełnym zanurzeniu i w wymagającym środowisku wodno-ściekowym:
· trójfazowy silnik klatkowy z uzwojeniem od 6 do 12 biegunów,
· standardowe zasilanie 400 V, 50 Hz; inne napięcia i częstotliwości dostępne po uzgodnieniu,
· stopień ochrony IP68, klasę izolacji H oraz pracę ciągłą S1,
· dopuszczalną liczbę do 15 rozruchów na godzinę,
· chłodzenie silnika przez otaczającą ciecz,
· wał ze stali nierdzewnej o zwiększonej średnicy, wsparty na łożyskach kulkowych,
· podwójne uszczelnienie mechaniczne wykonane z węglika krzemu,
· czujnik wilgotności w komorze olejowej,
· czujnik termiczny w uzwojeniu silnika,
· trójłopatowe śmigło oraz pierścień hydrauliczny dostosowany do średnicy wirnika.
Montaż i dostęp serwisowy
Mieszadło Recyrkulacyjne jest opuszczane do pierścienia montażowego i osadzane w pozycji roboczej bez konieczności stałego skręcania połączenia pod wodą. Rozwiązanie ułatwia montaż oraz wyciąganie urządzenia do kontroli i serwisu.
Na etapie projektu należy przewidzieć odpowiednią przestrzeń manewrową, prowadzenie liny lub łańcucha, bezpieczny dostęp z pomostu oraz sposób zabezpieczenia kabla. Minimalne zanurzenie i odległość od dna zależą od wielkości urządzenia i geometrii przejścia.
Dane techniczne
Moc P2 [kW] | Moc P1 [kW] | Prędkość [obr./min] | Śmigło [mm] | Łopaty | Prąd [A] | Masa [kg] |
2,0 | 2,7 | 920 | 300 | 3 | 5,5 | 75 |
2,5 | 3,3 | 910 | 300 | 3 | 6,7 | 80 |
2,0 | 2,9 | 720 | 400 | 3 | 6,5 | 165 |
3,0 | 4,2 | 715 | 400 | 3 | 9,5 | 175 |
4,0 | 5,3 | 720 | 400 | 3 | 11,5 | 180 |
7,5 | 9,5 | 475 | 600 | 3 | 20,0 | 275 |
10,1 | 12,5 | 470 | 600 | 3 | 25,0 | 275 |
10,1 | 12,5 | 470 | 600 | 3 | 25,0 | 275 |
14,2 | 16,5 | 560 | 600 | 3 | 31,0 | 275 |
Jak dobrać Mieszadło Recyrkulacyjne?
Dobór powinien rozpocząć się od ustalenia wymaganego przepływu oraz całkowitej wysokości podnoszenia. Nawet przy małej różnicy poziomów opory przejścia, rury i armatury mogą zdecydować o wyborze wariantu.
1. Określ wymagany przepływ recyrkulacji w l/s lub m³/h.
2. Podaj minimalny, roboczy i maksymalny poziom cieczy w obu zbiornikach.
3. Zmierz różnicę poziomów pomiędzy stroną ssawną i tłoczną.
4. Podaj średnicę, długość oraz kształt przejścia lub rury wylotowej.
5. Wymień kraty, zasuwy, kolana i inne elementy powodujące straty hydrauliczne.
6. Opisz rodzaj cieczy, temperaturę, zawartość suchej masy, piasku, włóknin i innych części stałych.
7. Określ tryb pracy: ciągły, okresowy, zależny od przepływu lub sterowany procesem.
8. Prześlij rzut i przekrój zbiorników, zdjęcia miejsca montażu oraz informacje o dostępnym urządzeniu wyciągowym.
Na podstawie tych danych można określić wymagany punkt pracy, średnicę śmigła, moc silnika, sposób montażu i potrzebne zabezpieczenia.
Dobierz urządzenie do wymaganej recyrkulacji
Prześlij wymagany przepływ, poziomy cieczy, wymiary przejścia oraz opis medium. Przygotujemy wstępny dobór Mieszadła Recyrkulacyjnego i wskażemy dane, które należy potwierdzić przed wykonaniem instalacji.
Najczęściej zadawane pytania
Czy Mieszadło Recyrkulacyjne jest pompą?
Urządzenie pełni funkcję pompowania przy małej wysokości podnoszenia, ale konstrukcyjnie wykorzystuje śmigło osiowe w pierścieniu hydraulicznym. Najlepiej sprawdza się przy bardzo dużym przepływie i krótkiej drodze między zbiornikami.
Czy urządzenie może zastąpić zwykłe Mieszadło Zatapialne?
Nie w każdym zastosowaniu. Mieszadło Recyrkulacyjne jest przeznaczone do przepływu przez określone przejście. Do homogenizacji cieczy wyłącznie wewnątrz jednego zbiornika zwykle dobiera się klasyczne Mieszadło Zatapialne.
Czy można stosować je do recyrkulacji z nitryfikacji do denitryfikacji?
Tak, jest to jedno z typowych zadań urządzeń o dużym przepływie i małej wysokości podnoszenia. Wymaganą wydajność należy obliczyć na podstawie procesu, poziomów cieczy i oporów hydraulicznych.
Czy Mieszadło Recyrkulacyjne może transportować osad czynny?
Może być stosowane do cieczy zawierających osad, ale dobór musi uwzględnić stężenie suchej masy, lepkość, włókniny i ryzyko blokowania pierścienia.
Jaka jest maksymalna wydajność?
Dla wody czystej dostępne są mieszadła o wydajności do 960 l/s. Rzeczywista wydajność zależy od wybranego wariantu, wysokości podnoszenia i warunków instalacji.
Czy urządzenie może pracować ciągle?
Silnik jest przewidziany do pracy w pełnym zanurzeniu. Układ sterowania musi zapewnić zabezpieczenie termiczne, kontrolę wilgotności oraz przestrzeganie dopuszczalnej liczby rozruchów.
Jak odbywa się montaż?
Urządzenie jest opuszczane do pierścienia montażowego i osadzane w pozycji roboczej. Dzięki temu można je podnieść do kontroli bez trwałego połączenia śrubowego wykonywanego pod wodą.
Czy Mieszadło Recyrkulacyjne nadaje się do długiego rurociągu?
Nie jest to jego podstawowe zastosowanie. Przy długich rurociągach, większych różnicach poziomów lub wysokich oporach należy rozważyć klasyczną pompę dobraną do wymaganej wysokości podnoszenia.
Jakie dane są potrzebne do doboru?
Najważniejsze są wymagany przepływ, poziomy w obu zbiornikach, różnica wysokości, średnica i długość przejścia, rodzaj armatury, właściwości cieczy oraz sposób pracy instalacji.