Quetschventile für extreme Bedingungen in Wasser und Abwasser

Quetschventile erfreuen sich im Wasser- und Abwasserbereich zunehmender Beliebtheit, da sie einfach zu bedienen sind, selten gewartet werden müssen und leicht zu reparieren sind. Im geöffneten Zustand gibt es keine Taschen oder Hohlräume, in denen sich Material ansammeln und Betriebsprobleme verursachen könnte. Quetschventile haben einen 100 % vollen Durchgang und bieten eine 100 % blasendichte Absperrung. Sie werden häufig für die Kontrolle von Zuflüssen, Sandentfernung, Schlamm, Rohabwasser, Natriumhypochlorit, Schwimmschlamm, Kalkzugabe, Faulgas, Alaun, Eisenchlorid und andere Anwendungen eingesetzt.

Die Auswahl historischer Geräte liegt möglicherweise nicht immer im besten Interesse des Benutzers. Kükenhähne werden seit vielen Jahren im Wasser- und Abwasserbereich eingesetzt. Sie sind für viele Pflanzen ein bekannter Gebrauchsgegenstand. Kükenventile sind zuverlässig, aber wenn eine Anlage nicht über die Arbeitskräfte verfügt, um die Ventile regelmäßig zu betätigen, kann dies dazu führen, dass Ventile nicht mehr funktionieren und repariert oder ausgetauscht werden müssen. Ein Kükenhahn, der sechs Monate lang geschlossen war, kann unter Umständen zum Problem werden. Kükenventile haben einen Hohlraum um den Küken herum, der sich bei normalem Betrieb langsam mit Material füllt und die Bedienung erschweren kann. Schließlich haben auch Kükenventile mit vollem Durchgang keinen 100 % vollen Durchgang und weisen im Vergleich zu anderen Ventiltypen geringere Durchflusskoeffizienten auf.

Die Chester Water Authority in Pennsylvania wählte Quetschventile zur Kalkisolierung in ihrem Wasserwerk. Kalk ist ein weit verbreiteter Stoff in der kommunalen Wasser- und Abwasserwirtschaft. Aufgrund seiner Ablagerungseigenschaften ist Kalk in Prozessrohrsystemen schwierig zu handhaben. Daher müssen Ventile und zugehörige Geräte bei der Kalkaufschlämmung sorgfältig ausgewählt werden, um häufige Ausfälle dieser Ventile und Geräte zu verhindern. Kalk kann in trockener Form verwendet oder zur Verwendung zu einer Aufschlämmung verarbeitet werden. Techniker und Wartungsmitarbeiter stehen häufig vor einem langen und möglicherweise kostspieligen Versuch-und-Irrtum-Prozess, um die beste Ausrüstung für die Kalkbehandlung zu finden.

Kalkstein wird in einem Steinbruch als Calciumcarbonat (CaCO3) abgebaut. Anschließend wird es zerkleinert und bei etwa 2.000 F in einen Ofen gegeben. Das Kohlendioxid wird verbrannt (Kalzinierung genannt), um Calciumoxid (CaO) herzustellen. Es wird in vielen industriellen Prozessen wie der Rauchgasreinigung, der pH-Wert-Kontrolle, der Kalziumextraktion in der pharmazeutischen Herstellung und mehr eingesetzt, am häufigsten wird es jedoch zur pH-Kontrolle eingesetzt.

Kalk ist für viele Gerätetypen schwierig, da er sich nicht auflöst, sondern in der Lösung suspendiert ist. Auch Kalkpartikel sind gezackt. Eventuelle Risse, Spalten oder Hohlräume werden zu natürlichen Sammel- oder Absetzpunkten für die Kalkpartikel. Diese Partikel setzen sich in diesem Bereich ab und verfestigen sich dann zu einer schweren Ablagerung. Handelt es sich bei diesen Bereichen um bewegliche Teile eines Ventils oder einer Pumpe, kann es sein, dass diese nicht mehr frei beweglich sind. Ständige Gerätestaus treten typischerweise bei Kalk und Kalkablagerungen im Inneren der Rohrleitungen auf, die mit zunehmender Ablagerung immer kleiner werden. Ventilsitze und Pumpenlagerbereiche werden wahrscheinlich von dieser Ablagerungen betroffen sein.

Für den Einsatz in Kalkschlamm ausgewählte Prozessgeräte sollten möglichst frei von Hohlräumen oder Sammelstellen sein. Die Produkte sollten außerdem über die Fähigkeit verfügen, sich bei Kalkablagerungen selbst zu reinigen. Ein typischer Regelkreis und eine Pumpstation für Kalkschlamm können erhebliche Kosten für die Wartung verursachen, wenn die falschen Produkte ausgewählt werden. Full Port ist eine tolle Idee in Kalkschlamm. Selbst ein kleiner Riss oder eine kleine Spalte kann unzählige Wartungsstunden und Ausfallzeiten verursachen. Aus all den oben genannten Gründen funktionieren Quetschventile bei der Chester Water Authority seit mehr als 10 Jahren störungsfrei. Auch die verwendeten Quetschventile bestanden aus Polyamid-Körpern. So wiegt ein 2-Zoll-Quetschventil aus Polyamid nur 17 Pfund (lbs) und ist einfach zu handhaben und zu installieren.

Die Fähigkeit eines Quetschventils, ohne Aufwand oder Wartung zu 100 % abzusperren, ist ein Vorteil im Vergleich zu vielen anderen Ventilen. Die Kläranlage Deer Island in Massachusetts verwendet Quetschventile mit Hypalon-Gummimanschetten im Natriumhypochloritbetrieb seit mehr als 20 Jahren ohne Ausfallzeiten oder Reparaturbedarf. Ähnliche Ergebnisse wurden in derselben Anlage bei der Sandentfernung ohne Reparaturen erzielt.

Ein hochwertiges Quetschventil kann jahrzehntelang für wartungsfreien und störungsfreien Betrieb sorgen. Die manuellen Quetschventile in Bild 3 verfügen über einen vollständig geschlossenen Schraubmechanismus zum Schließen. Dieser geschlossene Bereich ist mit Fett gefüllt, bevor er das Werk verlässt. Beachten Sie den Schmiernippel oben am Handrad, wo bei Bedarf Fett nachgefüllt werden kann. Dieses Ventil kann fünf Jahre oder länger in der geöffneten oder geschlossenen Position bleiben und lässt sich genauso leicht öffnen und schließen wie am Tag seiner Ankunft im Werk.

Quetschventile beginnen im Allgemeinen bei einem Zoll. Ein Projekt in Florida, das den Zuschlag erhielt und im Jahr 2022 ausgeliefert wird, wird ein 54-Zoll-Quetschventil mit einem Elektromotorantrieb zur Zuflusssteuerung verwenden.

Pumpen für die Wasser- und Abwasseraufbereitung

Es gibt viele Arten und Ausführungen von Pumpen, die für Wasser und Abwasser verwendet werden. Ein Typ, der an Popularität gewonnen hat, sind Schlauchpumpen. Die Hauptanwendung für peristaltische Pumpen ist die Förderung von Natriumhypochlorit zur Desinfektion, sie werden aber auch zum Pumpen von Kalk, Eisenchlorid, Alaun und anderen Chemikalien verwendet. Sie sind beliebt, weil sie wie Quetschventile ein Hauptersatzteil haben, nämlich ein Stück Gummi- oder Polymerschlauch. Sie sind relativ schnell und einfach zu reparieren. Beim Umgang mit aggressiven Chemikalien werden sie häufig gewählt, da der Gummischlauch oder die Polymerschläuche die einzigen Komponenten sind, die mit dem Medium in Kontakt kommen. Peristaltische Pumpen verfügen darüber hinaus über weitere Eigenschaften, die in manchen Fällen wünschenswert sind. Peristaltische Pumpen können trocken laufen, ohne die Pumpe zu beschädigen, können Saug- und Hubaufgaben übernehmen, sind vollständig reversibel und weisen eine geringe Scherung auf. Der erste entscheidende Faktor für die Haltbarkeit von Rohren oder Schläuchen ist, wie oft der Gummischlauch oder -schlauch zusammengedrückt wird. Aus diesem Grund dürfte ein Modell mit einer einzigen Rolle, die den Gummischlauch einmal pro 360-Grad-Umdrehung zusammendrückt, der beste potenzielle Kandidat sein. Peristaltische Pumpen, die den Gummischlauch zwei- oder mehrmals zusammendrücken, haben eine kürzere Lebensdauer und höhere Wartungskosten. Der zweite entscheidende Faktor, der die Lebensdauer des Schlauchs beeinflusst, ist die Menge an Wärme, die beim Kompressionsprozess erzeugt wird. Wenn die Pumpe Metallschuhe verwendet, die am Schlauch reiben, erzeugen sie viel Wärme und benötigen viel Glycerin, um diese abzuleiten. Ein Einrollen-Design übertrifft diese Pumpen mit Zwei-Schuh-Design in fast jeder Anwendung.

Eine Alternative zu Schlauchpumpen sind Exzenterschneckenpumpen. Die Abwasserindustrie ist ein großer Anwender von Exzenterschneckenpumpen zum Pumpen von Schwimmschlamm sowie Primär- und Sekundärschlämmen. Deer Island nutzte mehrere dieser Pumpen für Schlamm. Die Anlage war mit regelmäßigen Reparaturen und dem Austausch von Rotor und Stator konfrontiert. Etwa alle acht Wochen mussten Ingenieure beide Pumpen an mehreren Pumpen austauschen, was erhebliche Kosten verursachte.

Die Anlage beauftragte einen Ingenieur-, Beschaffungs- und Bauunternehmer (EPC), um zur Verbesserung der Situation beizutragen. Der EPC wählte eine Pumpe mit einem speziell zusammengesetzten Nitril-Stator und einem hartbeschichteten Rotor. Das Ergebnis war, dass sich die Lebensdauer des Stators von acht Wochen auf sechs Monate erhöhte. Die Rotorlebensdauer erhöhte sich von acht Wochen auf eineinhalb Jahre. Das Ergebnis waren Einsparungen in Millionenhöhe über einen Zeitraum von fünf Jahren bei sechs Exzenterschneckenpumpen. Die neuen Pumpen liefen konstant mit niedrigeren Umdrehungen pro Minute (U/min) und erzeugten gleichzeitig höhere Durchflussraten als die Vorgänger.

Ingenieurbüros, die neue Technologien einbringen und offen für neue Produkte sind, sind eine echte Entdeckung. Neue Technologien ermöglichen kostengünstigere Lösungen, die die heute verwendeten herkömmlichen Produkte übertreffen. Wenn Benutzer eine hochmoderne Anlage mit überlegener Leistung und niedrigeren Betriebskosten wünschen, müssen sie einbezogen werden und auf die Ausrüstung drängen, die sie in der Anlage installiert sehen möchten.

Todd Loudin ist Leiter des Flowrox-Geschäfts bei Valmet Flow Control.