Mantenere pulite le arterie delle acque reflue

23.09.2020
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La tecnologia della girante della pompa si sta evolvendo per aiutare le aziende di acque reflue nella battaglia in corso contro i blocchi.
Mantenere pulite le arterie delle acque reflue

I diametri delle dimensioni del passaggio garantiscono prestazioni ottimali. (Fonte immagine: Sulzer Ltd.)

Il blocco della pompa è un problema crescente e costoso per le aziende di acque reflue. La scelta di una pompa progettata specificamente per affrontare le sfide del funzionamento in prima linea nelle reti fognarie può ridurre drasticamente i tempi di inattività e ridurre al minimo i costi di vita degli asset.

Le tariffe dell'acqua influiscono su tutti e sono in gran parte dettate dai costi di estrazione, trattamento e pulizia dell'acqua mentre viaggia attraverso il ciclo dell'acqua. Pertanto, qualsiasi risparmio possibile in termini di efficienza e costi operativi può avere un effetto positivo sui profitti delle utenze, che dovrebbero riflettersi nelle bollette dei clienti.

La rimozione dei solidi è il primo processo in qualsiasi impianto di trattamento delle acque reflue municipali. Gli schermi installati all'ingresso delle opere di depurazione catturano grandi quantità di materiale, composto principalmente da panni, articoli sanitari e - nei sistemi di gestione combinata delle acque reflue e piovane - rifiuti delle strade. Una stazione di pompaggio terminale in Spagna, ad esempio, raccoglie circa 1,6 m3 di materiali fibrosi, equivalenti a circa 200.000 salviettine umidificate, dai 28.000 m3 di acque reflue che pompa ogni settimana.

Affrontare la sfida per le stazioni di pompaggio
La necessità di trattare grandi volumi di materiale solido non è solo un costoso inconveniente per le società di trattamento delle acque reflue, ma rappresenta anche una sfida operativa significativa. Le stazioni di pompaggio di rete, che forniscono acque reflue grezze alla stazione di pompaggio terminale e da lì agli impianti di trattamento, non beneficiano di schermi protettivi e devono essere in grado di gestire il contenuto solido all'interno.

Se una pompa si blocca, la prima indicazione che gli operatori ricevono è solitamente un avviso tramite il loro sistema di telemetria che indica un interruttore di protezione del motore scattato. La maggior parte delle stazioni è dotata di due o tre pompe, consentendo loro di continuare a funzionare con un'unità fuori linea. Tuttavia, un guasto richiede ancora l'invio urgente di un team di manutenzione per sollevare la pompa interessata e rimuovere il blocco prima di reinstallare e testare la pompa. Ciò richiederebbe due tecnici che si rechino al sito e lavorino per circa due ore. Eventi ripetuti sulla rete possono aumentare significativamente i costi di manutenzione per la società di servizi.

Per affrontare il problema dei blocchi nella rete e nelle stazioni di pompaggio terminali, i principali produttori di apparecchiature originali (OEM) hanno ottimizzato il design delle giranti. Nel caso di Sulzer, l'introduzione della girante ContraBlock (CB) Plus ha prodotto un notevole miglioramento delle prestazioni. Questo design può migliorare notevolmente sia la resistenza al blocco che la capacità di mantenere l'efficienza per tutta la durata della pompa. Il progetto ha dimostrato di gestire acque reflue contenenti salviette, solidi e materiale fibroso, con diametro del passaggio di 75 mm per pompe più piccole o 100 mm per unità più grandi di DN100 e superiori, secondo vari standard associati alla gestione delle acque reflue.

Design della girante ottimizzato
Nel 2009 Sulzer ha iniziato a introdurre la prima girante Contrablock Plus (CB Plus) a un canale e nel 2013 la prima girante CB Plus a due canali. Da allora, la gamma continua ad espandersi.

Il design utilizza un ampio raggio e una paletta del bordo d'attacco arretrata con un profilo rastremato che incoraggia il materiale a non rimanere "appeso" alle alette, indirizzandolo invece a scivolare nel flusso a valle. Qualsiasi materiale fibroso rimanente che si impiglia sulle pale della girante scivolerà lungo il profilo del bordo anteriore inclinato e verrà tagliato in modo netto quando entra in contatto con la piastra sotto la girante.

Allo stesso tempo, un disco superiore conico sposta il materiale solido verso l'esterno mentre la girante gira. Un coprimozzo conico con un profilo abbinato impedisce al materiale di rimanere intrappolato sull'interfaccia girante-albero. La geometria della girante assicura che la stragrande maggioranza dei solidi passi direttamente attraverso la pompa. Speciali fessure interrotte nella piastra inferiore massimizzano la disintegrazione del materiale senza compromettere l'efficienza idraulica.

Qualsiasi girante funzionante in condizioni difficili per le acque reflue sarà soggetta a usura, portando a una riduzione dell'efficienza di circa il 2% dopo 2.000 ore di funzionamento (da uno a due anni di utilizzo nella maggior parte delle stazioni di pompaggio). Idealmente, le pompe per acque reflue dovrebbero incorporare caratteristiche di compensazione dell'usura, come gli anelli di usura, nel loro design che consentano la regolazione per un'efficienza ottimale.

Nel caso del CB Plus, la piastra inferiore utilizza un design conico lavorato con precisione che consente di impostare lo spazio tra la piastra e la girante alla distanza ottimale per le prestazioni complessive della pompa. La manutenzione ordinaria in loco può includere una semplice regolazione manuale che consente di ristabilire la distanza ottimale, riportando l'efficienza della pompa alla condizione nuova. Al contrario, la sostituzione di un anello di usura non può essere ottenuta in loco e richiederà la riparazione della pompa in un'officina locale.

Le stazioni di pompaggio di rete e terminali sono la prima linea di ogni sistema di trattamento delle acque reflue su larga scala. Gli operatori devono garantire che i loro sistemi possano fornire disponibilità continua e alti livelli di affidabilità senza un consumo energetico eccessivo e, a loro volta, ridurre al minimo gli aumenti delle tariffe per i clienti. Lavorare con un OEM esperto per selezionare il giusto design della pompa per ogni parte della rete può fare una differenza significativa per tutti questi parametri, portando a grandi risparmi per tutta la durata degli asset.

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