Насосы для биогазовой установки

Насос для биогазовой установки (БГУ) является важной частью ее оборудования. В условии замкнутой среды насосы обеспечивают перекачку навоза иди органического субстрата по различным резервуарам. Также как и другое механическое оснащение БГУ, насосная система использует стороннюю энергию лишь при стартовом запуске установки. Когда же газовый накопитель (газгольдер) соберет достаточное количество биогаза, насос начинает работать на собственной энергии.

В современных конструкциях биогазовых установок наибольшую популярность приобретают следующие виды насосных установок:

• Роторные насосы Eisele
• Шнековые эксцентриковые.
• Центробежные насосы.
• Погружные насосы для накопителя
• Насосная станция призвана не только подавать биомассу на различные расстояния и высоты, но и осуществлять её естественное перемешивание в отсеках. Это значительно облегчает работу механическим мешалкам в бродильном резервуаре, в отсеках-ферментаторах и в камерах для приема-хранения отработанной биомассы.

Загруженный в биогазовую установку субстрат обладает определенной степенью густоты, которая усложняет движение биомасс. Автоматизированные роторные насосы уверенно всасывают густой навоз и перекачивают его в необходимое место. Продвинутые насосные установки, помимо базовых возможностей, обладают следующими дополнительными преимуществами:

• Насосная установка оптимально сбалансирована и обладает высокой производительностью.
• Максимальный функционал при минимально возможных энергетических затратах.
• Оборудование для перекачки не занимает много места внутри БГУ.
• Все детали и узлы выполнены из износостойких материалов и приспособлены для бесперебойной работы в агрессивной среде.
• Контролеры способны точно рассчитывать порции прокачиваемой смеси. Подсчет производится на основе выверенных технологических показателей: количество оборотов вала, время работы, диаметр труб и т.д.
• Автоматика распределяет работу насосов согласно заданному алгоритму. Система, по мере необходимости, сама включает и выключает подачу биомассы.
• Слаженное взаимодействие с автоматизированным управлением задвижками.
• Наличие быстросъёмных крышек, облегчающих техобслуживание.
• Для продуктивной работы типичной биогазовой установки достаточно её оснащение двумя-тремя качественными насосами.

Немецкие производители представляют насосы с различными видами поршней. Это расширяет возможности оптимизации конструкции ещё на стадии проектирования. К примеру, при косом поршне в насосе образуется свободный ход, не требующий энергозатрат на свое движение. Такое «бесплатное» движение получается за счет пульсации жидкостного давления.

Простота конструкций агрегатов на центробежной тяге сделала их очень популярными на производствах, связанных с перекачкой вязких жидкостей. Центробежный насос обладает рабочим колесом с изогнутыми лопастями. За счет него внутри приемного корпуса достигается возникновение центробежной силы, движущей материал далее по трубам. Корпус приспособлен проталкивать через себя плотные жидкости с высокой концентрацией твердых частиц. Мощная сила всасывания обеспечивает прогон жидкого материала даже по длинному трубопроводу. Многие центральные насосные станции городов оснащаются именно центробежными насосами. Если б не высокие энергозатраты подобного насосного агрегата, то его мощь, простота и низкая себестоимость выдавила бы с рынка другие виды насосов. Однако в биогазовой установке энергосбережение является существенным фактором при принятии решения об установке насосной системы. Центробежные насосы уместны в крупных БГУ, где объем вырабатываемого биогаза позволяет не экономить на энергозатратах оборудования.

Упрощенность конструкции присуща и винтовому насосу, получившему официальное обозначение «шнековый эксцентриковый». Шнековая насосная система состоит из подвижного винтового ротора и неподвижного корпуса (статора). Винтовые «эксцентрики» отличаются хорошим самовсасыванием, которое снижает общие энергозатраты на проталкивание вязкой жидкости. Процессу самовсасывания способствует давление, которое возникает вне насосного корпуса. Исходя из специфики перегоняемой жидкости, винтовая пара (ротор и статор) создается из различных материалов. Субстрат биогазовой установки подразумевает выбор винтовой пары из материалов, стойких к агрессивным средам. Конструкция насоса позволяет не бояться перекачивать органическую массу с высоким содержанием плотных частиц. Сила нагнетаемого давления до 8 бар дает возможность перегонять материал на относительно длинные расстояния. В зависимости от модификации шнекового эксцентрического насоса, скорость подачи жидкости колеблется в пределах от 10 до 90 куб./час.

Приемный накопитель в биогазовой установке представляет собой ёмкость для временного хранения свежего навоза. Накопитель производит первичную приемку разжиженной навозной жижи и подгружает её необходимыми порциями в бродильный биореактор. Однако перед попаданием в ферментер разноплотный навоз обязан принять однородное состояние (пройти гомогенизацию). Для лучшего перемешивания навоза погружной насос оснащен длинной спиралью с насадкой на стояке. Проталкивая сквозь свой поршень неоднородную жижу, насос получает на выходе гомогенизированную органику. В зависимости от заданных условий, агрегат работает на электроприводе мощностью от 11 до 30 кВт.