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亚太量身定制污水处理解决方案

柔性泵应用污水处理中优势特点

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2020.08.21
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      亚太水处理(天长)有限公司长期专注于水工产品研发与水系统节能技术创新。先后被认定为国家高新技术企业、重合同守信誉施工单位、国家鼓…

亚太公司发展30年的历程,在“中外水工之前列不能没有亚太的位置”企业精神指引下,团结拼搏,开拓进取,为我国民族工业作出过较大贡献,中国第一台污水泵、第一台潜水轴流泵、混流泵、第一台大型斗轮式挖泥船、第一台移动式液压泵车,第一台浮坞式泵站、第一台万伏1200kw高压潜水电泵、第一台潜水推流搅拌机、浮筒曝气机等相继在亚太研发成功。多次填补国内空白,赶超世界先进水平,为水利、市政、环保行业提供了先进可靠的设备,引领了行业的发展。在此期间,亚太获得发明专利46项,实用新型专利78项,各级技术成果奖12项,其中国家科技进步奖二等奖1次,三等奖2次。亚太主持或参与编制了“潜水污水泵”、“旋转式滗水器”、“潜水推流式搅拌机”“倒伞曝气机”等12种产品的行业和国家标准。

亚太产品遍布全国各地,出口10多个国家和地区。南水北调、港珠澳大桥等一大批重点工程提供了优良设备,得到党和国家多次奖励,公司创始人常庆昌被授予全国五一劳动奖章,享受国务院特殊津贴的专家。

节能降耗设备的核心技术和先进性

2017年统计全国发电量约6.5万亿度,而全国水泵耗电量约占总发电量的22%,据报道发达国家水系统运行效率高达75%,而我国水系统运行效率只有45%左右。按以上数据计算,每年浪费5000亿度电,按0.8元人民币计算,浪费价值达到4000亿元人民币。造成浪费的主要原因有以下几点:首先设备本身不节能、效率低、故障率高;第二工程设计选型基本按照最高扬程和最大流量计算,裕量太大,浪费严重;第三设备型普有限,不能适应千变万化的工况;第四所选设备的参数与实际工况差距大,偏离工况点低效运行;第五自动化程度低,人为调整因素造成极大的浪费;第六管理人员、操作人员缺乏专业培训等。因此,亚太在水系统核心设备上狠下功夫,苦心钻研,不断创新提升,逐步缩小与先进国家的差距,有的产品已经赶上或超过世界先进水平。

1、潜水推流搅拌设备

潜水推流搅拌设备是污水处理工艺过程的核心设备,该设备长期在污水中运行,工作环境恶劣,容易出现支架松动、电机进水、叶片脱落、机体锈蚀、推流效果不好,造成死角,污泥堆积变成死泥等问题。由于水下安装,支架故障需要放水才能维修,造成停产,进口设备维修周期长,零部件价格昂贵,给用户造成高维护费用和无法及时响应的困难。亚太公司针对存在的这些问题研发创造,实行个性化创新。在水下安装结构上有双轨与单轨之分,双轨支架针对大功率、工况条件差的需要增强支撑,主机支撑采用自动落槽、V型夹紧,自找中心的方式,主机在支架上稳固运行,不摆动、不振动、支架不宜松动。为不更换支架,单独换主机发明了C型万向接口,不管导杆尺寸大小、固定方式多样,只要C型接口都能轻松的更换国内外推流设备主机。安装方式上同时发明了水上悬挂式安装、桁架式安装和浮筒式安装,不需要放水安装和维修。在主机升级改造上,针对国际品牌菲力公司的产品标准,首先是水力效率,利用现代流动显示技术和PSP等流动显示技术,高精度、快响应、非接触,对叶片非正常的复杂流动进行试验,建立数学模型,确定叶片各部位的形态和尺寸,经CAD设计和CAF加工模具,一次成型,变形量极小。为考虑工况环境,我们选用了高分子玻璃钢材质,既防腐又富有弹性,复位能力强,经久耐用。国产推流器配套的减速机都是按照标准减速机配套,不仅体积大,而且很容易渗漏。我司自行设计的专用减速机,使整机小巧灵活,传动效率提高,长期使用无故障,整机重量降低三分之一,整机长度比菲力公司的同功率产品短三百六十毫米。该产品经同济大学检测,动力效率、流场、流速均达到国际先进水平。该产品有发明专利五项,获得国家级新产品和江苏省新产品金奖。该产品已广泛被全国多家污水处理厂应用。特别是在西安、南京、福州大中城市替代进口,得到用户的一致好评。用户现场与菲力公司运行比较,西安污水处理厂一期使用菲力公司推流器,二期使用亚太水处理同功率推流器,装机容量相同、运行电流相等,亚太推流器流场宽度和长度略大于菲力公司,已连续运行三年多无故障。真正打破了中国推流器不如进口推流器好的传统观点。

2、高节能柔性螺旋离心泵

高节能柔性螺旋离心泵,将容积泵和离心泵的优点融合在一起,充分发挥了两者的优势。亚太公司早在1994年就与高等院校合作。研究开发国内第一台螺旋离心泵,应用在黄河抽水泵站。2015年,亚太天长公司联合高等院校组建院士工作站,研究开发系列产品。由于对水力部件作了重大修改,因而重新命名为柔性螺旋离心泵。柔性螺旋离心泵水力部分,主要有蜗壳、吸口、叶轮组成。吸口为锥形,吸口与蜗壳组成泵体,叶轮安装其中,以螺旋型曲面沿轴向延伸至吸口前端。螺旋部分产生螺旋推进作用,叶轮前端形成镰刀形,将液流及所含物体导向轴心附近,再利用螺旋作用,使之沿轴向推进,提供了良好的抽吸能力和较低的气蚀余量要求;离心部分将能量转换成压能,液体进入蜗壳后,由于离心部分的作用,液体有蜗壳上的排出口排出,叶轮的长度是传统的输送固体的单流道、双流道的三到五倍,这样能量沿着叶轮的整体长度逐步传递给液体,使叶轮表面压力较低,低的能量梯度、大曲率的叶片,使水流流态在经过叶轮的整个过程中都保持不变,流速平稳、低剪切力、低扰动。这种独特的设计,把液体柔和的从进口输送到出口,从而节省能量,且对叶片表面破坏性很小。亚太天长公司对泵提升设计,取得了一定的成果。

对叶轮结构做了改进。在叶轮上加置了短叶片,有效地解决了出口回流和水力平衡的难题。

推导流体质点在叶片工作面和负压面上的运动方程,并选用对数螺旋线作为叶片型线,给出了叶片空间曲面方程和具体的水力设计方案。

通过柔性螺旋离心泵模型机的内部流场数值模拟和捕捉到的流动现象,叶片做功主要是螺旋段所产生,离心段则对进口漩涡和出口回流有一定影响,这对叶轮参数设计提供了非常重要的依据,同时对数种螺旋离心泵叶轮形状与性能的联系,并把这些联系与“斯潘杰诺夫”叶轮设计理论结合起来,建立了一套螺旋叶轮的设计方式,最后通过数值模拟,验证此方法的实效性。

通过进水节和进水节与蜗壳交界处的部分端面做了表面油膜,通过流谱分析,揭示了表面奇点,分离线与再附着线等流动特征,研究了内部流动规律,对叶轮结构作了相应的改进。

通过改变螺旋离心泵吸入螺旋体部分的间隙研究,间隙对小流量“Z”字形Q-H曲线的影响,考虑到间隙气蚀的发生,给出了相对合理的间隙范围。

经过改进后的柔性螺旋离心泵,获得了实用新型专利,发明专利正在实审期间。与普通离心泵和旋流泵比较有如下优势:

陡峭的流量、扬程曲线,效率比离心泵高百分之十五以上,比旋流泵高百分之三十以上。(2)平坦的功率曲线,柔性螺旋离心泵在流量增加时功率反而下降,而离心泵、旋流泵,流量增加功率同比例增加。(3)柔性泵调速运行,扬程流量曲线在角度上不发生任何变化,泵比转数发生变化时,泵仍然工作在高效区。

在泵站应用上,螺旋离心泵其叶轮螺旋状、锥形,通过螺旋改变液体的传送面积,是一个逐渐沿轴向梯度上升的过程,气蚀余量非常小。柔性螺旋离心泵能在较低水位下工作而不气蚀。利用这一点设计低水位产生漩涡,进水经过特殊的流道与旋涡叠加,与叶轮同方向旋转,漩涡产生的线速度超过叶轮转速,可定期将泵坑的沉淀物和悬浮物搅拌带入水体而被排出。保持了泵站的清洁,省去人工清理和有害气体中毒的危险。

亚太开发的移动泵车、浮坞泵船,解决了取水难的问题。开发的倒伞曝气机、浮筒曝气机动力效率、曝气效果已超过了进口产品。开发的粉碎型格栅除污机、纤维转盘滤池、滚挤压脱水机、活性砂过滤器等为污水深度处理提供了优良设备。开发的大型斗轮式、舱内泵挖泥船,为我国疏浚行业提供了高效率的挖泥船。

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