Насосы-дозаторы в системах водоподготовки

Насосы-дозаторы используются для следующих процессов в современных системах водоподготовки:

• дозирование растворов биоцидов для обеззараживания воды;
• дозирование растворов коагулянтов перед осветляющими фильтрами;
• дозирование ингибиторов для установок на основе обратного осмоса;
• коррекция солевого состава воды, контроль и поддержание в заданном диапазоне ее физико-химических параметров для пищевых производств и для теплоэнергетической отрасли;
• дозирование реагентов для дезинфекции воды в плавательных бассейнах и аквапарках.

На рынке представлены различные станции дозирования. Основными элементами станции дозирования являются емкость, в которой содержаться реагенты и непосредственно дозирующий насос. В емкости готовится необходимая концентрация раствора химического реагента. В зависимости от требуемого расхода готового раствора и давления в магистральной сети подбирается необходимый насос-дозатор. Для автоматизации процесса работы в состав дозирующей станций включается микропроцессорный контроллер.

В зависимости от назначения системы водоподготовки дозирующие станции могут значительно различаться точностью контроля и дозирования реагента.

Соответственно, при выборе дозировочного насоса для технологического процесса необходимо исходить из следующих параметров:

• производительности;
• максимального противодавления;
• типа перекачиваемой жидкости (раствора реагентов), что особенно важно для работы с агрессивными жидкостями. При этом следует учитывать такие параметры, как вязкость, плотность, температура, наличие взвешенных веществ;
• типа системы управления, которая может быть полностью или частично автоматизированной. Для управления системой могут использоваться датчики, контролирующие величину водородного показателя рН содержания активного хлора, значения мутности, уровня реагента и т. д.

Насосы-дозаторы различаются в зависимости от конструкции поршня. Они бывают двух типов: плунжерные и диафрагменные или мембранные.

В зависимости от типа привода различают:

• насосы с механическим приводом;
• насосы с гидравлическим приводом.

Дозирующий насос относится к объемным насосам возвратно-поступательного типа, состоит из приводного двигателя, редуктора и насосной головки. Редуктор понижает частоту вращения двигателя, преобразуя вращательное движение в возвратно-поступательное движение поршня в насосной головке.

Плунжерные системы предназначены для дозировки больших объемов или создания сильного напора. Плунжерные насосы работают по принципу передвижения поршня конструкции, внутри которого образуется разрежение или сильное давление. При образовании разрежения в плунжерном устройстве, имеющем дозатор, система всасывает жидкость, а при нагнетании – выталкивает ее. Такие насосы могут обеспечить дозирование высокой точности. Так как в таких насосах перекачиваемый раствор реагентов непосредственно контактирует с поршнем, необходимо уделить особое внимание совместимости материалов камеры и поршня с химическим составом раствора.

Также важно оценивать содержание абразивов в растворе, так как они могут вызывать дополнительный механический износ, что может привести к потере насосом герметичности. Данные насосы чаще оснащаются механическими приводами.

Конструкция мембранных дозировочных насосов отличается наличием замкнутой камеры, которая отделяется от привода посредством абсолютно герметичной мембраны. Регулирование работы насоса осуществляется посредством системы клапанов на входе и выходе системы. Такая конструкция насоса обеспечивает герметичность внутреннего пространства, что препятствует попаданию перекачиваемой среды в окружающее пространство. Для таких насосов преимуществом является возможность использования для особо химически агрессивных растворов, так как возможно изготовление камеры из коррозионно-стойких материалов. Также такие насосы способны перекачивать растворы, содержащие абразивы.

В то же время мембранные насосы по сравнению с плунжерными не могут обеспечить высокую точность дозирования. Также развиваемое ими давление не может быть большим вследствие конструктивных особенностей.

В основном для мембранных насосов-дозаторов используется соленоидный привод. Реже используется гидравлический привод: он обеспечивает более высокую точность дозирования реагентов. Для химводоподготовки в бассейнах чаще всего используются мембранные насосы-дозаторы.

Система дозирования реагентов для бассейнов должна включать в себя:

а) емкость (бак) для рабочих растворов;

б) устройство всасывания рабочего раствора из емкости;

в) устройство впрыска рабочего раствора в трубопровод подачи воды в бассейн;

г) насос-дозатор, соединенный с устройствами всасывания/впрыска шлангами/трубками из химически стойких материалов.

Система контроля качества воды должна включать в себя:

а) сенсор-датчики для измерения соответствующих контролируемых параметров качества воды, помещаемые, как правило, в проточную кювету;

б) датчик протока анализируемой воды через кювету с сенсор-датчиками.

Согласно ГОСТ Р 53491.2–2012 «Бассейны. Подготовка воды. Часть 2. Требования безопасности» «…Количество и необходимость использования реагентов для обработки воды следует строго обосновывать не только с целью обеспечения безопасности здоровья пользователей, но и в отношении охраны окружающей среды».

Материал подготовлен Н. А. Шониной, преподавателем МАрхИ

ТАБЛИЦА ПРОИЗВОДЕЛЕЙ