Mieszadła pionowe do wody, ścieków i procesów przemysłowych

Uporządkowana cyrkulacja całej objętości zbiornika przy napędzie dostępnym od góry

Mieszadła Pionowe są przeznaczone do procesów, w których samo lokalne poruszenie cieczy nie wystarcza. Ich zadaniem jest wytworzenie kontrolowanego obiegu medium, ograniczenie sedymentacji, wyrównanie stężenia składników i temperatury oraz utrzymanie cząstek stałych w zawieszeniu. Urządzenia montuje się nad zbiornikiem, natomiast długi wał i odpowiednio dobrany wirnik pracują w jego wnętrzu.

Takie rozwiązanie może obsługiwać zarówno stosunkowo proste zadania mieszania wody i ścieków, jak i procesy wymagające ściśle określonego przepływu, czasu homogenizacji lub łagodnego oddziaływania na tworzące się kłaczki. Każde mieszadło powinno być dobierane do rzeczywistej geometrii zbiornika i właściwości medium, dlatego parametry napędu, wału oraz wirnika nie są wybierane niezależnie od procesu technologicznego.

Najważniejsze parametry rozwiązania

Zakres mocy napędu 0,18-45 kW
Długość pojedynczego odcinka wału do 6000 mm
Średnica wirnika do 3500 mm
Konfiguracja jeden lub dwa wirniki, zależnie od zbiornika i procesu

Jak Mieszadła Pionowe organizują przepływ w zbiorniku

Wirnik umieszczony na pionowym wale wymusza strumień skierowany w dół zbiornika. Ciecz dociera do niższych warstw, przemieszcza się w rejonie dna, a następnie wraca ku powierzchni wzdłuż ścian. Powstaje w ten sposób uporządkowana cyrkulacja obejmująca znaczną część objętości, a nie tylko bezpośrednie otoczenie śmigła.

Taki sposób prowadzenia przepływu pomaga zmniejszać różnice stężenia i temperatury pomiędzy górną a dolną częścią zbiornika. Może również ograniczać powstawanie osadów dennych i stref słabo mieszanych. Otwarta konstrukcja właściwie dobranego wirnika sprzyja pracy w mediach zawierających zawiesiny i ogranicza ryzyko blokowania przez materiał przepływający przez zbiornik.

Efekt technologiczny zależy nie tylko od mocy silnika. Znaczenie mają przede wszystkim średnica i geometria wirnika, prędkość obrotowa, głębokość jego zanurzenia, długość wału, położenie mieszadła oraz relacja pomiędzy kształtem zbiornika a kierunkiem wytwarzanego przepływu.

Zastosowania w gospodarce wodno-ściekowej i przemyśle

Mieszadła montowane od góry mogą pracować w instalacjach komunalnych i przemysłowych, w procesach ciągłych oraz okresowych. Są wykorzystywane wszędzie tam, gdzie wymagane jest ujednorodnienie medium albo przeciwdziałanie opadaniu części stałych.

• uśrednianie składu i temperatury ścieków dopływających z różnych źródeł,
• homogenizacja osadów, zawiesin i cieczy procesowych,
• utrzymywanie cząstek stałych w ruchu oraz ograniczanie sedymentacji,
• mieszanie w komorach denitryfikacji i innych strefach biologicznych bez napowietrzania,
• szybkie rozprowadzanie reagentów, korekta pH i przygotowanie roztworów,
• kontrolowane, wolniejsze mieszanie podczas flokulacji,
• mieszanie wód procesowych i ścieków z mycia,
• mieszanie masy gipsowej, zawiesin sorbentu i innych mediów przemysłowych,
• wybrane zadania związane z mieszaniem osadów w zbiornikach technologicznych i komorach fermentacyjnych.

W każdym z tych zastosowań oczekiwany rezultat może być inny. W jednym zbiorniku najważniejsze będzie niedopuszczenie do odkładania osadu, w innym szybkie wyrównanie składu, a w kolejnym łagodne mieszanie bez niszczenia struktury kłaczków. Z tego powodu nazwa procesu i pojemność zbiornika nie wystarczają do prawidłowego doboru urządzenia.

Jeden lub dwa wirniki na wspólnym wale

W typowych zbiornikach o objętości od około 100 do 1500 m³ często stosuje się mieszadło z jednym wirnikiem. W większych, głębszych albo szczególnie wymagających obiektach możliwe jest zastosowanie dwóch wirników rozmieszczonych na wspólnym wale. Pozwala to objąć przepływem kilka poziomów cieczy i lepiej wykorzystać wysokość roboczą zbiornika.

Pojedynczy odcinek wału może mieć długość do 6000 mm. Jeżeli konstrukcja wymaga większego zasięgu, wał może zostać wykonany z odcinków łączonych kołnierzowo. Układ połączeń, średnica wału, sposób podparcia oraz ewentualne łożyskowanie dolne muszą jednak wynikać z obliczeń konstrukcyjnych i analizy prędkości krytycznych zespołu wirującego.

Mieszadło może być umieszczone centralnie albo poza osią zbiornika. Lokalizację ustala się w zależności od kształtu obiektu, rozmieszczenia rurociągów, pomp, sond, przegród i innych elementów wyposażenia. W wielu przypadkach odpowiednie usytuowanie urządzenia ma równie duże znaczenie jak dobór samego wirnika.

Dobór na podstawie procesu, a nie wyłącznie mocy

Dobór Mieszadła Pionowego rozpoczyna się od określenia celu technologicznego. Następnie analizowane są właściwości medium i konstrukcja zbiornika. Dopiero na tej podstawie można określić wymaganą cyrkulację, typ oraz średnicę wirnika, prędkość obrotową, długość wału i moc napędu.

Do przygotowania wstępnego doboru potrzebne są w szczególności:
• dokładny opis procesu i oczekiwanego efektu mieszania,
• skład medium, zawartość suchej masy, gęstość i lepkość,
• temperatura oraz informacje o właściwościach korozyjnych lub ściernych,
• prędkość opadania cząstek i czas retencji, jeżeli są znane,
• objętość, średnica albo długość i szerokość zbiornika,
• minimalny i maksymalny poziom napełnienia,
• preferowane położenie mieszadła: centralne lub niecentralne,
• rysunek zbiornika oraz rozmieszczenie istniejących pomp, rurociągów, sond, przegród i napowietrzania.

Analiza tych danych ogranicza ryzyko przewymiarowania napędu, niepełnej cyrkulacji, powstawania stref martwych albo doboru prędkości, przy której wał mógłby pracować w niekorzystnym zakresie drgań. Pozwala również ocenić, czy lepsze będzie jedno mieszadło, układ z dwoma wirnikami czy kilka urządzeń rozmieszczonych w różnych częściach instalacji.

Napęd dostępny od góry i montaż dopasowany do obiektu

Silnik i przekładnia znajdują się nad zbiornikiem, co ułatwia bieżącą kontrolę napędu i dostęp do części wymagających okresowej obsługi. Wał oraz wirnik pozostają zanurzone w medium. Mieszadło może być mocowane do kołnierza, płyty pomostu, stropu lub niezależnej konstrukcji nośnej zaprojektowanej dla konkretnego obciążenia.

Przed montażem należy sprawdzić płaskość i sztywność powierzchni mocowania, możliwość bezpiecznego wprowadzenia wału oraz wirnika do zbiornika, dostęp urządzeń dźwigowych i przestrzeń potrzebną do późniejszego serwisu. Szczególnie ważne jest prawidłowe osiowanie wału, ponieważ błędy montażowe mogą powodować drgania, nadmierne obciążenie łożysk i przyspieszone zużycie podzespołów

Sposób uszczelnienia przejścia wału, wykonanie materiałowe i rozwiązania zabezpieczające są dobierane do rodzaju zbiornika i medium. W urządzeniach pracujących w zbiornikach zamkniętych można przewidzieć uszczelnienia ograniczające wydostawanie się gazów lub nieprzyjemnych zapachów. Ostateczny zakres wyposażenia powinien zawsze wynikać z dokumentacji konkretnego mieszadła.

Rozwiązanie do nowych zbiorników i modernizacji

Mieszadła Pionowe mogą być uwzględnione w projekcie nowej instalacji albo dopasowane do istniejącego zbiornika. W modernizowanych obiektach szczególnie ważna jest inwentaryzacja pomostu lub stropu, sprawdzenie wolnej przestrzeni, kolizji z istniejącym wyposażeniem oraz możliwości wykonania otworów montażowych i bezpiecznego podnoszenia zespołu.

Indywidualne wykonanie pozwala dostosować długość wału, średnicę wirnika, położenie napędu i sposób mocowania do ograniczeń istniejącego obiektu. Dzięki temu Mieszadła Pionowe mogą być stosowane nie tylko w standardowych zbiornikach okrągłych, lecz także w komorach prostokątnych, zbiornikach głębokich oraz instalacjach o nietypowym rozmieszczeniu urządzeń technologicznych.

Dobór Mieszadła Pionowego do konkretnego zbiornika

Grupa KN przygotowuje dobór konfiguracji na podstawie parametrów procesu, właściwości medium i rysunku zbiornika. Do wstępnej analizy można przesłać wypełnioną ankietę, dokumentację obiektu albo prosty szkic z wymiarami i opisem oczekiwanego efektu mieszania.

Kontakt: Grupa KN Sp. z o.o. | +48 22 350 69 46 | kontakt@grupakn.pl

Więcej informacji, przykładowe zastosowania i dane do doboru: Mieszadła Pionowe na grupakn.pl