چرا موتورهای نیروگاه تصفیه فاضلاب نیازمند طراحی ساختار آب‌بندی ویژه برای شرایط کاری مرطوب و کثیف هستند

تجربه میدانی: موتورهای درزبندی‌شده در طول فصل مونسون

یک نیروگاه شهری در جنوب چین دوازده موتور قدیمی باز را در دم‌کش‌های هوادهی خود با واحدهای مغناطیسی دائمی دربسته جایگزین کرد. ارتقای موتورهای تصفیه‌خانهٔ فاضلاب طی یک فصل کامل باران‌های موسمی بدون هیچ‌گونه خرابی در یاتاقان‌ها انجام شد. پیش از این تغییر، در همین موقعیت، هر یازده ماه یک بار نیاز به تعویض موتور وجود داشت، زیرا ذرات ریز لجن به سیم‌پیچ‌ها نفوذ می‌کرد. یک تأسیسات همسایه نیز پس از نصب موتور تصفیه‌خانهٔ فاضلابی با آب‌بندی دو لبه‌ای بر روی محور و قاب مقاوم در برابر خوردگی، الگوی مشابهی گزارش داد. رئیس بخش نگهداری اشاره کرد که موتور جدید تصفیه‌خانهٔ فاضلاب حتی در زمان سیل‌گرفتن گودال در اثر طغیان طوفانی نیز تمیز باقی ماند. هر دو تأسیسات زمان‌بندی کارکرد موتورهای تصفیه‌خانهٔ فاضلاب را ثبت کردند و نتایج را با سازمان منطقه‌ای آب به اشتراک گذاشتند؛ این سازمان سپس طراحی دربسته را در مشخصات خرید بعدی خود لحاظ کرد. یک سایت سوم، تأسیسات پساب فرآوری مواد غذایی، پس از جایگزینی موتورهای باز خنک‌شونده با هوا با واحدهای دربسته در پمپ‌های لجن فعال بازگشتی خود، بهره‌برداری مشابهی را تجربه کرد. این تأسیسات پساب کاهش ۱۴ درصدی در مصرف انرژی دم‌کش‌ها را پس از جایگزینی موتورهای باز خنک‌شونده با هوا با واحدهای دربسته اندازه‌گیری کرد. اکنون هر دو تأسیسات زمان‌بندی خاموش‌سازی دم‌کش‌ها را بر اساس پنجره‌های نگهداری برنامه‌ریزی می‌کنند، نه بر اساس تماس‌های اضطراری.

خطر استفاده از موتوری که برای محیط خشک طراحی شده در گودالی مرطوب

شرایط مرطوب و کثیف دو مسیر اصلی برای خرابی ایجاد می‌کند: رطوبت از طریق محور وارد می‌شود و ذرات ساینده از بیرون آب‌بند را فرسایش می‌دهند. موتورهای صنعتی استاندارد برای چنین شرایطی طراحی نشده‌اند؛ بنابراین، موتوری که برای تصفیه‌خانه فاضلاب از فهرست موتورهای خشک انتخاب شود، به‌سرعت خراب می‌شود. ENNENG این سؤال را با ساختاری دربسته‌کننده که برای چاه طراحی شده، نه برای کارگاه، پاسخ می‌دهد. خطر تنها زمانی قابل قبول است که ردهٔ دربسته‌کننده، مسیر تخلیه و جعبهٔ انتهایی متناسب با محیط واقعی انتخاب شوند، نه بر اساس یک نام‌برچسب عمومی. موتوری برای نیروگاه تصفیه فاضلاب که با یک لبهٔ دربسته‌کننده و قابی رنگ‌آمیخته ساخته شده، معمولاً علت خرابی زمستانی است، زیرا هنگامی که دستگاه پس از تغییر بار خنک می‌شود، رطوبت داخل قاب تشکیل می‌شود. همچنین اَبرِ حاوی باکتری به بلوک اتصالات حمله می‌کند؛ بنابراین ماشینی که در چاه نصب می‌شود، نیازمند جعبه‌ای با درجهٔ مقاومت بالاتر از خط سیل‌آب است. نادیده گرفتن این نکات، موتوری با هزینهٔ پایین را به گران‌ترین قطعه در اتاق پمپ تبدیل می‌کند. قطعات یدکی برای طراحی دربسته‌شده نیز انبار کردن آن‌ها آسان‌تر است، زیرا یاتاقان کارتریجی و دربسته‌کنندهٔ لبه‌دار از اقلام استاندارد ENNENG هستند. بیشتر شکست‌های زمستانی به یک دربسته‌کنندهٔ نشت‌دار بازمی‌گردند که دیر متوجه آن شده‌اند؛ بنابراین وجود کارتریج در انبار، با جلوگیری از تنها یک توقف، هزینه‌اش را جبران می‌کند.

طراحی فنی موتور نیروگاه تصفیه فاضلاب

موتور کارخانه تصفیه فاضلاب باید همزمان از محور، فلنج و جعبه ترمینال محافظت کند. شرکت اِنِنگ عرضه می‌کند موتورهای مغناطیس دائمی سری تی‌وای‌بی با پوشش IP55، عایق‌بندی رده اف و آب‌بند تماسی دو لبه‌ای روی محور خروجی. در یک آزمون مقایسه‌ای، موتور کارخانه تصفیه فاضلاب اِنِنگ پس از ۲۰۰۰ ساعت در چمبر اسپری نمک، مقاومت عایقی خود را بالاتر از حد مجاز حفظ کرد، در حالی که یک موتور استاندارد IE3 تا ساعت ۹۰۰ زیر این حد منحرف شد.

موتوری که برای نیروی محرکهٔ تصفیه‌خانهٔ فاضلاب به این شکل ساخته می‌شود، از روتور آهنربای دائمی نیز بهره می‌برد: کاهش تلفات به معنای گرمای داخلی کمتر است؛ بنابراین درزبند با چرخهٔ دمایی ملایم‌تری روبه‌رو می‌شود و عمر طولانی‌تری دارد. واحدهای محرک مستقیم سرعت پایین ENNENG گیربکس را حذف می‌کنند که مهم‌ترین مسیر نشت در گودال تصفیه را از بین می‌برد. طراحی آهنربای دائمی همچنین بازده را در بار جزئی حفظ می‌کند که اهمیت دارد، زیرا دمنده‌ها و پمپ‌های موجود در تصفیه‌خانه در طول روز با بار متغیری کار می‌کنند. نتیجهٔ استفاده از این موتور در تصفیه‌خانهٔ فاضلاب، کاهش توقف‌های غیرمنتظره در زمان اوج جریان است که دقیقاً زمانی است که توقف هم گران‌ترین و هم قابل‌مشاهده‌ترین مورد برای ناظران محسوب می‌شود. تیم‌های محلی که دمای یاتاقان را هفتگی ثبت می‌کنند، معمولاً نشت تدریجی درزبند را پیش از اینکه به خرابی سیم‌پیچ تبدیل شود، تشخیص می‌دهند. ENNENG موتور آهنربای دائمی درزبندی‌شده را در محدودهٔ توانی ۰٫۵۵ کیلووات تا ۲۵۰۰ کیلووات ارائه می‌دهد؛ بنابراین همین مفهوم درزبندی، برای هم‌زمان پوشش دادن هم میکسر مخزن ترازسازی کوچک و هم دمندهٔ بزرگ بدون نیاز به تغییر تأمین‌کننده قابل استفاده است. تصفیه‌خانه‌ای که این طراحی درزبندی‌شده را به‌عنوان استاندارد انتخاب کند، انبار قطعات یدکی خود را نیز ساده‌سازی می‌کند، چرا که یک نوع یاتاقان کارتریجی و یک نوع درزبند لبه‌ای برای تمامی موتورهای این ناوگان کافی است.

استانداردهای معتبر حفاظت در برابر نفوذ برای موتورهای چاهک

مرجع‌های مربوطه سطح طراحی را تعیین می‌کنند. استاندارد IEC 60034-5 کد حفاظت در برابر نفوذ (IP) را که موتور نیروگاه تصفیه فاضلاب باید اعلام کند، تعریف می‌کند و استاندارد IEC 60034-1 آزمون‌های عمومی را پوشش می‌دهد. قوانین محلی تخلیه، نیروگاه‌ها را وادار به ادامه‌ی کار دمنده‌ها می‌کند؛ بنابراین موتور نیروگاه تصفیه فاضلابِ قابل‌اطمینان، انطباق با محدودیت‌های اجازه‌نامه را تسهیل می‌کند. مقررات OSHA 29 CFR 1910.146 ورود به فضاهای محدود برای کار در چاهک را پوشش می‌دهد؛ یعنی تعویض موتور باید به‌عنوان یک کار مجاز با آزمون گاز برنامه‌ریزی شود. دستورالعمل ATEX 2014/34/EU در مواردی اعمال می‌شود که غلظت بیوگاز می‌تواند به محدوده انفجاری برسد؛ بنابراین پوسته موتور نیروگاه تصفیه فاضلاب باید قبل از روشن‌کردن، رتبه‌بندی منطقه‌ای مربوطه را داشته باشد. استاندارد ISO 9001 نیز اهمیت دارد، زیرا ثبت مستند ساخت امکان اثبات تطابق واحد دربسته با مشخصات فنی را در هنگام بازرسی فراهم می‌کند. همچنین، وجود یک مشخصات مستند دربستن، بررسی مناقصه را کوتاه‌تر می‌کند، زیرا ارزیابان می‌توانند رتبه‌بندی‌های IP و منطقه‌ای را مستقیماً تأیید کنند.

مشخصات عملیاتی برای موتور نیروی برقی تصفیه‌خانه فاضلاب

موتور نیروی برقی تصفیه‌خانه فاضلاب را با حداقل درجه حفاظت IP55 و آب‌بند محور دو لبه برای هر ماشین نصب‌شده در چاه مشخص کنید. بپرسید ENNENG در مورد قاب پوشش‌دار با اپوکسی و یاتاقان‌های مهر و موم‌شده در صورت وجود محیط خورنده. در زمان نصب، حلقه قطره‌گیر روی کابل ایجاد کنید و جعبه اتصال را بالاتر از سطح سیلاب قرار دهید. برنامه موتور نیروی برقی تصفیه‌خانه فاضلاب باید شامل بازرسی فصلی آب‌بند‌ها و آزمون مقاومت عایقی هر شش ماه یک‌بار باشد. یک یاتاقان کارتریجی مهر و موم‌شده اضافی در محل نگهداری شود تا زمان بازگشت موتور نیروی برقی تصفیه‌خانه فاضلاب به سرویس، به جای روزها، تنها چند ساعت طول بکشد و تصفیه‌خانه در محدوده مجوز تخلیه خود باقی بماند. تیم کار در چاه را آموزش دهید تا ظهور لایه نازک روغنی در اطراف محور را به‌عنوان اولویت گزارش دهد، زیرا این لایه نشانه اولیه نشت آب‌بند است. ثبت ساده هفتگی وضعیت لایه روغنی روی محور، دمای یاتاقان و مقاومت عایقی، سه بررسی کوتاه را به سیستم هشدار زودهنگامی تبدیل می‌کند که کل چاه را محافظت می‌کند.

تماس با ENNENG

• واتس‌اپ: +۸۶ ۱۸۵۶۲۷۸۰۲۲۸
• پست الکترونیکی: [email protected]
• تلفن: +۸۶ ۵۳۲ ۶۶۰۰۰۵۵۹
• آدرس:  پارک صنعتی انرژی جدید و مواد جدید هایچوانگ، خیابان راهنمایی شماره ۱، منطقه لی‌چانگ، شهر قینگ‌داو، استان شاندونگ، چین

پرسش‌های متداول

سوال: آیا می‌توان از یک موتور استاندارد در گودال تصفیه فاضلاب استفاده کرد، به شرط اینکه به‌طور مکرر تمیز شود؟

الف: تمیز کردن کمک‌کننده است، اما شکاف را برطرف نمی‌کند، زیرا رطوبت و ذرات ساینده با هر چرخه دوباره ظاهر می‌شوند و از طریق مسیر اصلی آب‌بندی به سمت محور نفوذ می‌کنند. موتور نیروگاه تصفیه فاضلاب از ابتدا با آب‌بندی دو لبه‌ای محور، قاب اپوکسی و یاتاقان‌های آب‌بندی‌شده ساخته می‌شود که موتور استاندارد فاقد آنهاست. تفاوت هزینه کوچک است در مقایسه با یک توقف غیر برنامه‌ریزی‌شده در زمان اوج جریان. شرکت اِنِنگ توصیه می‌کند که هرگاه دستگاه زیر خط سیلاب قرار گیرد، حتماً از طراحی آب‌بندی‌شده استفاده شود.

سوال: عمر یک موتور نیروگاه تصفیه فاضلاب به‌درستی آب‌بندی‌شده در گودال چقدر است؟

الف: در آزمایش مستند، واحد مهر و موم‌شدهٔ ENNENG پس از ۲۰۰۰ ساعت در دورهٔ قرارگیری در تانک افشانهٔ نمک، مقاومت عایقی خود را بالاتر از حد مجاز حفظ کرد، در حالی که برای موتور استاندارد این مدت ۹۰۰ ساعت بود. نصب موتورِ کارخانهٔ تصفیهٔ فاضلاب با درجهٔ حفاظت IP55 و آب‌بند دو لبه و قاب اپوکسی معمولاً منجر به سه تا چهار سال فاصلهٔ زمانی بین تعمیرات می‌شود، در مقابل حدود یک سال برای ماشین‌های باز. آب‌بند محور مهم‌ترین بخش است، بنابراین باید هر سه ماه یک‌بار آن را بازرسی کرد.

پرسش: کدام ویژگی‌های آب‌بندی برای موتور کارخانهٔ تصفیهٔ فاضلاب اهمیت بیشتری دارند؟

الف: آب‌بند محور در صدر فهرست قرار دارد، زیرا بیشترین ورودی رطوبت از همین نقطه انجام می‌شود؛ بنابراین باید آب‌بند تماسی دو لبه را در نظر گرفت نه آب‌بند تک‌لبه. پوشش قاب در رتبهٔ بعدی اهمیت دارد، چرا که محیط چاه حاوی مواد خورنده است؛ پوشش اپوکسی عملکردی بهتر از رنگ معمولی دارد. بلبرینگ‌های ضدآب و مهر و موم‌شده، سومین مسیر رایج نفوذ را از بین می‌برند و جعبهٔ ترمینال با درجهٔ مقاومتی بالاتر از سطح سیل‌گیری، انتهای الکتریکی را خشک نگه می‌دارد. موتور کارخانهٔ تصفیهٔ فاضلابی که تمام این چهار ویژگی را داشته باشد، عمر طولانی در محیط چاه را با افزایش بسیار کم هزینه تضمین می‌کند.