ENG
یک پرس پیچ آبگیری صنعتی یک دستگاه مکانیکی است که به طور مداوم کار می کند که آب را از لجن با انتقال آن از طریق یک کانال پیچ مارپیچ که به تدریج باریک می شود، جدا می کند و رطوبت را از طریق یک درام سوراخ دار یا صفحه دیسک روی هم فشرده می کند. به طور مداوم محتوای جامد کیک را بدست می آورد 18-35٪ در فاضلاب شهری، فرآوری مواد غذایی، کاغذ و لجنهای پساب صنعتی - با مصرف انرژی، مصرف آب شستشو و توجه اپراتور نسبت به پرسهای تسمهای یا سانتریفیوژ. برای پردازش امکانات 1-500 متر مکعب در روز لجن، اغلب ترکیبی بهینه از عملکرد، هزینه عملیاتی و قابلیت اطمینان است.
سیستم آبگیری پرس پیچ صنعتی چگونه کار می کند
اصل عملکرد سیستم آبگیری پرس پیچ در مفهوم ساده است اما برای اجرای قابل اعتماد در مقیاس صنعتی به مهندسی دقیق نیاز دارد. لجن تهویهشده - پیش تصفیهشده با لختهساز پلیمری برای اتصال ذرات ریز به لختههای بزرگتر و آزادکننده آب - به ورودی پرس وارد میشود. سپس یک پیچ مارپیچ دوار (یا مجموعه دیسک انباشته) سه عملکرد متوالی را انجام می دهد:
در انتهای تغذیه، لجن وارد منطقه ای می شود که در آن آب آزاد توسط گرانش از طریق صفحه نمایش یا شکاف های دیسک تخلیه می شود. این ناحیه، بخش عمده ای از مایع را با حداقل کار مکانیکی حذف می کند - معمولاً 40 تا 60٪ از کل آب حذف شده در اینجا رخ می دهد. گام پیچ در این مرحله گسترده است و لجن را به آرامی منتقل می کند تا حداکثر زمان زهکشی را فراهم کند.
با حرکت لجن به سمت انتهای تخلیه، گام پیچ سفت می شود و حجم موجود کاهش می یابد. این فشار مکانیکی فزاینده ای ایجاد می کند - از 0.1 مگاپاسکال در واحدهای کم فشار تا بیش از 1.5 مگاپاسکال در مدل های فشار بالا - که آب محدود را از کیک لجن فشرده می کند. شکاف های صفحه نمایش در اینجا کوچکترین هستند تا مواد جامد را حفظ کنند و در عین حال اجازه می دهند آب تحت فشار خارج شود.
در انتهای تخلیه، یک دستگاه فشار معکوس - یا یک صفحه فنری، مخروط پنوماتیک یا سد قابل تنظیم - در برابر جریان لجن مقاومت می کند و فشار تراکم را در سراسر منطقه پرس حفظ می کند. کیک لجن به عنوان یک جامد نیمه خشک با محتوای جامدات خشک (DS) که توسط برهمکنش دز پلیمر، سرعت پیچ، تنظیم فشار معکوس و ویژگی های لجن خوراک تعیین می شود، خارج می شود.
دیسک انباشته (ولوت) در مقابل پرس پیچ معمولی: تفاوت داخلی
دو معماری داخلی غالب در پرس های پیچی آبگیری صنعتی مدرن استفاده می شود:
از یک پیچ مارپیچ با جوش مداوم استفاده می کند که در داخل یک درام صفحه نمایش استوانه ای ثابت (فولاد ضد زنگ سوراخ دار یا سیم گوه) می چرخد. صفحه نمایش یک عنصر ثابت است. پیچ با سرعت 1 تا 5 دور در دقیقه می چرخد. مقاوم و مناسب برای لجنهای با ویسکوزیته بالا، اما صفحه ثابت نیاز به تمیز کردن دورهای با جتهای شستشوی پرفشار (20 تا 80 لیتر در دقیقه مصرف آب شستشوی مداوم) دارد و بیشتر مستعد کور شدن با لجنهای فیبری یا چرب است.
- قطر صفحه نمایش: 200-600 میلی متر معمولی
- آب شستشو: 20-80 لیتر در دقیقه مداوم
- بهترین برای: لجن های خوراکی با DS بالا، مواد فیبری، باطله های معدن
- تعمیر و نگهداری: تعویض صفحه نمایش هر 2 تا 5 سال بسته به ساییدگی
صفحه نمایش با حلقه های ثابت و متحرک متناوب (دیسک ها) که در اطراف محور پیچ انباشته شده اند جایگزین می شود. دیسک های متحرک به طور مداوم شکاف های بین دیسک های ثابت را تمیز می کنند، عملاً کور شدن صفحه نمایش را از بین می برند و آب شستشو را نزدیک به صفر می کنند (معمولاً 1 تا 3 لیتر در دقیقه فقط برای شستشوی گاه به گاه). عملکرد خود تمیز شوندگی این طرح را به طور استثنایی برای لجن های روغنی، چرب و کم غلظت مناسب می کند.
- فاصله: 0.2-1.0mm (قابل تنظیم با انتخاب مواد)
- آب شستشو: 0-3 لیتر در دقیقه (عملکرد مداوم نزدیک به صفر)
- بهترین برای: WWTP شهری، فرآوری مواد غذایی، لجن های روغنی، خوراک کم غلظت
- تعمیر و نگهداری: حداقل - بدون صفحه نمایش برای تعویض. طول عمر دیسک 5-15 سال
Screw Press در مقابل Volute Press: مقایسه مستقیم عملکرد
انتخاب بین یک پرس پیچی معمولی و یک پرس پیچی حلزونی (دیسک پشته ای) یکی از متداول ترین تصمیمات در مشخصات سیستم آبگیری صنعتی است. هر دو ماشین از یک مکانیسم اصلی آبگیری استفاده می کنند، اما عملکرد، هزینه های عملیاتی و پروفیل های تعمیر و نگهداری آنها به طور قابل توجهی در پارامترهای کلیدی متفاوت است:
| پارامتر | پرس پیچ معمولی | فشار حجم / پشته دیسک | برنده |
|---|---|---|---|
| جامدات خشک کیک (%) | 20-35٪ (مدل های فشار قوی) | 18-28٪ (شهری معمولی) | معمولی (DS بالا) |
| مصرف انرژی | 0.05-0.15 کیلووات ساعت / کیلوگرم DS | 0.01-0.05 کیلووات ساعت / کیلوگرم DS | حجم صدا (3 تا 5 برابر کمتر) |
| استفاده از آب شستشو | 20-80 لیتر در دقیقه مداوم | 0-3 لیتر در دقیقه (دوره ای) | حجم (نزدیک به صفر) |
| غلظت مواد جامد خوراک | بهترین: 2-8٪ DS | بهترین: 0.2-2٪ DS | ولوت (لجن رقیق) |
| کور کردن صفحه/دیسک | متوسط – زیاد؛ جت های شستشو مورد نیاز است | خود تمیز شوندگی؛ حداقل کور کردن | ولوت (خود تمیز شونده) |
| سطح نویز | 65-80 دسی بل (A) | 45-65 دسی بل (A) | حجم (آرام تر) |
| ظرفیت عملیاتی | تا 60 کیلوگرم DS/h در هر واحد | تا 150 کیلوگرم DS/h (چند شفت) | حجم (مقیاس پذیر) |
| لجن با ویسکوزیته بالا | عالی | محدود (پل می) | متعارف |
| عملیات بدون مراقبت | به نظارت بر چرخه شستشو نیاز دارد | کاملاً خودکار؛ بدون مراقبت بدوید | Volute |
| هزینه سرمایه | متوسط-بالا | متوسط | حجم (CAPEX پایین تر) |
نتیجه عملی: برای تصفیه خانه های فاضلاب شهری، پساب مواد غذایی و آشامیدنی، و هر کاربرد با خوراک لجن رقیق یا روغنی با کمتر از 3 درصد DS، پرس ولوت ترکیبی قانع کننده از هزینه عملیاتی کم و حداقل تعمیر و نگهداری ارائه می دهد. برای کاربردهای پرفشار - باطله معدن، لجن کارخانه کاغذ بالای 5٪ DS، یا کاربردهایی که نیاز به کیک DS بالای 30٪ دارند - یک پرس پیچی فشار بالا معمولی گزینه قابلتری باقی میماند.
آبگیری پرس پیچ در تصفیه فاضلاب: کاربرد بر اساس نوع لجن
عملکرد پرس پیچی آبگیری لجن فاضلاب بسته به نوع لجن به طور قابل توجهی متفاوت است. ویژگیهای بیولوژیکی و شیمیایی خوراک - توزیع اندازه ذرات، محتوای جامدات فرار، محتوای چربی و رفتار لختهسازی - همگی بر خشکی کیک قابل دستیابی و تقاضای پلیمر تأثیر میگذارند. تفکیک زیر دسته های اصلی لجن را که در تصفیه فاضلاب صنعتی و شهری با آن مواجه می شوند را پوشش می دهد:
WAS یک لجن ژلاتینی ریز است که به خوبی به حالت پلی الکترولیت پاسخ می دهد. پرس Volute به دلیل غلظت کم خوراک و حساسیت به کور شدن صفحه، فناوری ترجیحی است.
لجن مخلوط از محتوای فیبر لجن اولیه سود می برد که زهکشی را بهبود می بخشد. هر دو پرس معمولی و حلقوی عملکرد خوبی دارند. برای توجه کمتر اپراتور، گرده ترجیح داده می شود.
به دلیل کاهش اندازه ذرات و افزایش مواد کلوئیدی، آبگیری لجن هضم شده دشوارتر از لجن خام است. دوزهای پلیمری بالاتر معمولاً مورد نیاز است. مدل های پرس پیچ فشار بالاتر کیک DS را بهبود می بخشد.
چربی ها، روغن ها و گریس (FOG) باعث کور شدن سریع صفحه در پرس های معمولی می شوند. عمل خود تمیز شوندگی پرس حلزونی آن را به انتخاب غالب برای آبگیری پساب صنایع غذایی تبدیل می کند.
لجن کاغذی حاوی الیاف بلندی است که یک تشک فیلتر طبیعی ایجاد می کند و باعث ایجاد DS کیک بسیار بالا و کیفیت عالی فیلتر با تقاضای کم پلیمر می شود. پرس های پیچی معمولی فشار بالا در این بخش استاندارد هستند.
بسته به شیمی بسیار متغیر است. لجن های ساینده (هیدروکسید فلز، استخراج معادن) به مواد پر پیچ و صفحه سخت شده نیاز دارند (روکش های مقاوم در برابر سایش، ضد زنگ دوبلکس). قبل از تعیین مدل و اندازه پرس، آزمایش بر روی نمونه های لجن واقعی به شدت توصیه می شود.
پرس پیچ آبگیری در مقابل پرس تسمه در مقابل سانتریفیوژ: کدام را انتخاب کنید
پرس پیچ صنعتی به طور مستقیم با فیلتر پرس های تسمه ای و سانتریفیوژهای دکانتر در اکثر کاربردهای آبگیری لجن فاضلاب رقابت می کند. هر فناوری دارای مشخصات عملکردی است که آن را برای شرایط خاص بهینه می کند. مقایسه زیر از انتخاب منطقی فناوری پشتیبانی می کند:
| معیار | پرس پیچ (ولوت) | پرس فیلتر کمربند | سانتریفیوژ دکانتر |
|---|---|---|---|
| کیک DS (شهرداری WAS) | 18-24٪ | 14-20٪ | 22-30٪ |
| مصرف برق | خیلی کم (0.01–0.05 کیلووات ساعت/کیلوگرم DS) | کم (0.04-0.08 kWh/kg DS) | بالا (0.15-0.35 kWh/kg DS) |
| آب شستشو | نزدیک به صفر (نوع چرخشی) | بسیار زیاد (30-200 لیتر در دقیقه) | هیچ کدام |
| تقاضای پلیمر | متوسط (4–9 g/kg DS) | متوسط (3–8 g/kg DS) | بالا (6-14 گرم بر کیلوگرم DS) |
| نویز و لرزش | کم (45-65 دسی بل) | متوسط (65-75 دسی بل) | بالا (80-95 دسی بل) |
| مهار بو | عالی (fully enclosed) | ضعیف (فرایند باز) | خوب (کاسه محصور) |
| حضور اپراتور | حداقل (کاملا خودکار) | پیوسته (ردیابی کمربند، شستشو) | دوره ای (تمیز کردن کاسه) |
| پیچیدگی تعمیر و نگهداری | کم | بالا (تعویض تسمه، غلطک) | بالا (بلبرینگ، سایش اسکرول) |
| رد پا | فشرده | بزرگ | فشرده |
| CAPEX (نسبی) | کم–Medium | کم–Medium | بالا |
| بهترین برنامه | شهرداری، صنایع غذایی، صنایع کوچک و متوسط | بالا-volume municipal, lime sludge | بالا DS output required, large plants |
نحوه اندازه و انتخاب پرس پیچ آبگیری برای گیاه شما
اندازه گیری صحیح یک پرس پیچ صنعتی ضروری است - کم کردن اندازه منجر به ظرفیت آبگیری ناکافی و گلوگاه های فرآیند می شود. بزرگی بیش از حد سرمایه را هدر می دهد و منجر به کارکرد ماشینی با بار جزئی ناکارآمد می شود. چارچوب زیر فرآیند اندازه گیری سیستم آبگیری لجن پرس پیچ را راهنمایی می کند:
حجم لجن روزانه (m³/day) و جریان جرمی (kg DS/day) را تعیین کنید. برای تصفیه خانه های فاضلاب، این از نرخ جریان طراحی، بارگذاری BOD و ضرایب تولید لجن به دست می آید. یک کارخانه شهری که 10000 مترمکعب در روز فاضلاب خانگی را تصفیه می کند معمولاً 500 تا 2000 کیلوگرم DS در روز لجن فعال زباله تولید می کند - دامنه وسیعی که منعکس کننده تغییرات در پیکربندی فرآیند و سن لجن است.
اندازه گیری یا برآورد: غلظت DS خوراک (%)، کسر جامدات فرار (%)، توزیع اندازه ذرات، مقاومت ویژه در برابر فیلتراسیون (SRF) و زمان مکش مویرگی (CST). این پارامترها آبگیری و تقاضای پلیمر را پیشبینی میکنند. CST کمتر از 50 ثانیه با تهویه پلیمری معمولاً عملکرد خوب پرس پیچ را نشان می دهد. بیش از 200 ثانیه چالش های تهویه شیمیایی را نشان می دهد که قبل از اندازه گیری نیاز به بررسی دارند.
پرس های پیچ می توانند 24/7 بدون مراقبت کار کنند، اما کارخانه های عملی معمولاً 8 تا 16 ساعت در روز تجهیزات آبگیری را اجرا می کنند تا پنجره های تعمیر و نگهداری و مدیریت جابجایی مواد جامد پایین دست را فراهم کنند. ساعات کارکرد مستقیماً بر نرخ بازده مورد نیاز تأثیر میگذارد: کارخانهای که 1000 کیلوگرم DS در روز تولید میکند و پرس را 8 ساعت در روز کار میکند به ظرفیت 125 کیلوگرم DS در ساعت نیاز دارد. کارکردن 16 ساعت در روز تنها به 62.5 کیلوگرم DS در ساعت نیاز دارد.
توان خروجی مورد نیاز را با ظرفیت نامی سازنده در غلظت DS خوراک مربوطه مطابقت دهید. برای بارهای اوج و رشد آینده، حاشیه ایمنی 20 تا 30 درصد ظرفیت را در نظر بگیرید. برای افزونگی در کاربردهای حیاتی، دو واحد را با ظرفیت 75 درصد به جای یک واحد با 100 درصد مشخص کنید - این کار 75 درصد ظرفیت را در طول تعمیر و نگهداری بدون خاموش شدن کامل سیستم حفظ می کند. پرس های حلقوی چند شفت (به عنوان مثال، واحدهای 4 شفت یا 6 شفت) ظرفیت بالایی را در یک قاب فشرده ایجاد می کنند.
ساختار استاندارد فولاد ضد زنگ 304 برای بدنه و 316L برای قطعات خیس شده است. برای لجن های ساینده یا خورنده (صنعتی با کلرید بالا، معدنی، شیمیایی)، ضد زنگ دوبلکس (2205) یا Hastelloy را برای پروازهای پیچی و سطوح تماس با صفحه نمایش مشخص کنید. لوازم ضروری: سیستم آرایش و دوز پلیمری، پمپ تغذیه (نوع حفره پیشرونده توصیه شده برای لجن)، مخزن جمع آوری فیلتر، نوار نقاله کیک آبگیری، و صفحه کنترل PLC با قابلیت نظارت از راه دور.
بهینه سازی عملیاتی: دریافت حداکثر کارایی از پرس پیچ
اگر بدون توجه به متغیرهای کلیدی که راندمان آبگیری را کنترل می کنند، یک پرس پیچ که به درستی مشخص شده باشد، می تواند عملکرد ضعیفی داشته باشد. پارامترهای زیر نیاز به مدیریت فعال و تنظیم دوره ای دارند:
انتخاب پلیمر تنها مهم ترین متغیر در عملکرد پرس پیچ است. پلی آکریل آمید کاتیونی (PAM) برای لجن های بیولوژیکی استاندارد است. چگالی بار و وزن مولکولی باید از طریق آزمایش شیشه با بار سطحی لجن مطابقت داده شود. دوز بهینه معمولاً 9-4 گرم بر کیلوگرم DS است - مصرف بیش از حد پلیمر ضایعات و می تواند به طور متناقضی عملکرد آبگیری را با ایجاد سطحی لغزنده روی لخته ها کاهش دهد. هر زمان که خصوصیات لجن به صورت فصلی یا با تغییر بارگذاری کارخانه تغییر می کند، دوز باید مجدداً ارزیابی شود.
سرعت پیچ (معمولاً 1 تا 5 دور در دقیقه) و تنظیم فشار معکوس برای تعیین زمان ماند لجن در ناحیه پرس با هم تعامل دارند. سرعت آهسته تر، زمان ماندن را افزایش می دهد و خشکی کیک را بهبود می بخشد، اما توان خروجی را کاهش می دهد. فشار برگشتی بالاتر کیک DS را بهبود می بخشد اما گشتاور و مصرف انرژی را افزایش می دهد. نقطه عملیاتی بهینه کیک DS مورد نظر را در برابر نیازهای خروجی متعادل می کند - این نقطه تعادل با آبگیری لجن خوراک تغییر می کند و باید پس از هر تغییر قابل توجهی در ویژگی های لجن دوباره تنظیم شود.
جریان تغذیه متغیر یکی از دلایل اصلی عملکرد نامنظم پرس پیچ است. پمپهای حفرهای پیشرونده با درایوهای فرکانس متغیر (VFD) بدون توجه به تغییرات ویسکوزیته لجن خوراک، جریان حجمی ثابتی را حفظ میکنند. نرخ تغذیه باید با ظرفیت نامی پرس مطابقت داشته باشد - عملکرد در کمتر از 50٪ توان نامی معمولاً منجر به تشکیل ضعیف کیک و کاهش راندمان جذب می شود. اگر خوراک بسیار متغیر است، از طریق غلیظ شدن لجن بالادست، غلظت DS خوراک را در سطح ثابتی حفظ کنید.
برای پرس های حلقوی: هر سه ماه فاصله دیسک را بازرسی کنید. هر 6 ماه یکبار بلبرینگ شفت پیچ را بررسی کنید. مکانیزم مخروط / فشار برگشتی تخلیه را سالانه بازرسی کنید. برای پرس های پیچ معمولی: هر 2 هفته یکبار صفحه نمایش را برای کور شدن و سایش بررسی کنید. اندازه گیری ضخامت پانل صفحه نمایش سالانه و جایگزینی در 50٪ ضخامت اصلی. فاصله پرواز به صفحه نمایش پیچ را هر 6 ماه یکبار بررسی کنید (مشخصات معمولی: فاصله 1 تا 3 میلی متر؛ فاصله بیش از حد اجازه دور زدن مواد جامد را می دهد). ثبت همه داده های عملکرد - کدورت فیلتر، کیک DS با نمونه برداری منظم، مصرف پلیمر - برای شناسایی روندها قبل از وقوع خرابی.
دادههای عملکرد دنیای واقعی: آنچه که پرسهای پیچ صنعتی واقعاً به آن دست مییابند
ادعاهای عملکرد در ادبیات تامین کننده اغلب بیانگر شرایط بهینه است. نقاط داده زیر از تاسیسات مستند، یک مبنای واقعی برای برنامه ریزی پروژه ارائه می دهد:
| نوع نصب | نوع را فشار دهید | فید DS (%) | کیک DS (%) | نرخ ضبط | توان (کیلووات ساعت/کیلوگرم DS) | پلیمر (g/kg DS) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| WWTP شهری، 50000 PE | ولوت (4 شفت) | 0.8٪ | 20% | 94% | 0.02 | 7.2 |
| کارخانه فرآوری مواد غذایی | ولوت (2 شفت) | 1.5٪ | 22% | 91% | 0.03 | 5.8 |
| آسیاب کاغذ، لجن اولیه | متعارف HP | 4.5٪ | 38% | 98% | 0.08 | 2.1 |
| پساب آبجوسازی | ولوت (2 شفت) | 1.2٪ | 19% | 90% | 0.02 | 6.5 |
| کارخانه شیمیایی (غیر آلی) | متعارف HP | 6.0٪ | 44% | 97% | 0.12 | 3.4 |
| یکaerobically Digested, Mixed | ولوت (4 شفت) | 2.8٪ | 23% | 93% | 0.03 | 8.5 |
سوالات کاربردی در مورد پرس های پیچی آبگیری صنعتی
TOP