محركات مضخات وخلاطات محطات المعالجة

في محطة معالجة مياه الصرف لا تتجمع المحركات في آلة واحدة؛ بل تتولى عملاً مختلفاً في كل محطة من لحظة دخول الماء إلى المنشأة حتى تحميل الحمأة على الشاحنة. بعضها يعمل ويتوقف بضع مرات في الساعة، وبعضها يدور شهوراً دون إطفاء. تتناول هذه الصفحة المحركات ثلاثية الطور من النوع السطحي التي تدير المضخة والخلاط والنافخ في محطات المنشأة هذه. وتُشرح تطبيقات المضخات الأخرى مجتمعة في صفحة محركات المضخات الكهربائية.

مركز الرفع عند المدخل: محركات المضخات في الغرفة الجافة

يُجمع الماء القادم من شبكة الصرف في معظم المنشآت أولاً في منشأة رفع، ومنها يُرفع. وفي الترتيبات التي توضع فيها المضخات في غرفة جافة والمحركات فوق هذه الغرفة أو بجانبها يُستخدم محرك غير متزامن ثلاثي الطور قياسي. ففي المضخة الأفقية يُوصل المحرك بوصلة؛ وفي المضخة العمودية يقف المحرك فوق جسم المضخة وعموده متجه إلى الأسفل.

تواجه مضخة الرفع تدفقاً يتغير حسب ساعة اليوم. فالتدفق يضعف ليلاً، وفي الأيام الماطرة تدخل عدة مضخات الخدمة معاً. لذلك تشيع الترتيبات التي تُشغَّل فيها المضخات بالتناوب وتبقى إحداها احتياطية. وعلى سبيل المثال، لمضخة رفع في فئة 22 kW يُعد النموذج 180L-4 حديد الزهر 22 kW ‏1500 دورة/دقيقة بسرعته الاسمية 1470 دورة/دقيقة خياراً مناسباً لتطبيقات الغرفة الجافة من هذا النوع.

محركات المضخات الغاطسة والخلاطات الغاطسة التي تنزل إلى البئر الرطبة قطعة واحدة مع المضخة، وهي خارج موضوع هذه الصفحة؛ فهنا لا تُتناول إلا المحركات القائمة فوق الحوض أو البئر.

أنظمة تشغيل المصافي ومصائد الرمال والغرابيل

بعد الرفع يمر الماء عبر المصافي. فمشط منظف المصفاة الميكانيكي يحمل المواد الصلبة المحجوزة إلى الأعلى ويتركها على حلزون أو ضاغطة كابسة. أنظمة التشغيل هذه صغيرة القدرة، تدور ببطء عبر مخفض سرعة، وتعمل بشكل متقطع حسب فرق المنسوب.

ويعمل الحلزون المصنِّف ومضخة الرمل اللذان يُخرجان الرمل المترسب في مصيدة الرمال بترتيب مشابه. والخطر الأساسي هنا هو الانحشار: فقطعة قماش عالقة في المشط أو رمل متراكم في الحلزون قد يقفل المحرك خلال ثوانٍ. ويحمي المحرك من هذه الحالات فتحُ مرحّل الحماية السريع ووجود محدد عزم في المخفض.

حوض التهوية ومحركات النافخات

قلب المعالجة البيولوجية هو التهوية التي تمد البكتيريا بالأكسجين. يُدفع الهواء إلى الناشرات في قاع الحوض بنافخات دوارة الفصوص (نوع Roots) أو جانبية القناة أو طاردة مركزية. وغالباً ما يستأثر هذا القسم بأكبر حصة من استهلاك المنشأة للكهرباء.

النافخ دوار الفصوص آلة إزاحة موجبة: كمية الهواء المدفوعة تتناسب مع السرعة، أما العزم اللازم فيحدده عمق الماء فوق الناشرات. لذلك يضطر المحرك إلى إعطاء العزم نفسه تقريباً حتى في السرعة المنخفضة. وفي النافخات الكبيرة المشغَّلة بالسير والبكرة تكثر المحركات ثنائية الأقطاب؛ فمثلاً تبلغ السرعة الاسمية للنموذج 250M-2 حديد الزهر 55 kW ‏3000 دورة/دقيقة ‏2970 دورة/دقيقة.

لاختيار المحرك عموماً في الآلات من نوع المراوح راجعوا صفحة محركات المراوح والشفاطات، ولجانب المباني والأحجام المغلقة صفحة محركات التهوية الكهربائية.

الخلاطات وكاشطات أحواض الترسيب

في الأحواض اللاأكسجينية وخزانات التخثير والتلبيد وخزانات موازنة الحمأة تنزل ريشة الخلاط إلى داخل الحوض عبر عمود؛ أما المحرك فيقف في وضع عمودي على الجسر فوق الخزان، فوق مخفض السرعة. تدور الريشة ببطء، ولذلك يكون التشغيل دائماً تقريباً بمخفض سرعة. وتُختار شفة المحرك وعموده وفق المخفض؛ وللتفاصيل راجعوا صفحة المحركات الكهربائية لمخفضات السرعة.

تجمع جسور الكشط الدائرية أو الطولية في أحواض الترسيب الحمأةَ نحو مركز الحوض. يتقدم الجسر ببطء شديد، وقدرة المحرك صغيرة لكنه يتعرض في الهواء الطلق للشمس والمطر والصقيع. ولتشغيل جسر صغير يمكن ضرب مثال بنموذج مثل 90L-4 حديد الزهر 1.5 kW ‏1500 دورة/دقيقة. وإذا لزم غطاء مطر في التركيب العمودي فاذكروه عند الطلب.

المضخات ومعدات نزع الماء في خط الحمأة

تُرسل الحمأة المترسبة بمضخات الحلزون اللامركزي (اللولبية) أو بمضخات الحمأة الطاردة المركزية إلى المكثّف ومنه إلى وحدة نزع الماء. تتطلب مضخة الحلزون اللامركزي عزماً ثابتاً وتواجه مقاومة عالية عند الإقلاع؛ ويُضبط التدفق غالباً بمحوّل التردد. ولمضخة من هذه الفئة يمكن اتخاذ 132M-4 حديد الزهر 7.5 kW ‏1500 دورة/دقيقة مثالاً.

في جانب نزع الماء توجد مكابس الحزام المرشِّح والمكابس اللولبية والطاردات المركزية (الديكانتر). تدور مكابس الحزام والمكابس اللولبية ببطء وتستخدم تشغيلاً بمخفض سرعة. أما أسطوانة الديكانتر فعالية القصور الذاتي؛ إذ يستغرق الإقلاع وقتاً طويلاً، وتُحدَّد طريقة البدء (بادئ ناعم أو إنفرتر) وفق توصية مصنّع الآلة. كما توجد في وحدات تحضير البوليمر وجرعه محركات خلاطات ومضخات صغيرة القدرة.

مهمة المحرك حسب قسم المنشأة

النماذج الواردة في الجدول والنص أمثلة فقط؛ ويُتخذ القرار النهائي بالنظر إلى الحمل الفعلي للمضخة أو النافخ، والسرعة المطلوبة، وطريقة التركيب، والظروف المحيطة بالقسم.

حماية المحرك من الرطوبة وH2S والتشغيل دون انقطاع

في الأقسام المغلقة من محطة المعالجة يكون الهواء رطباً ومحمّلاً بكبريتيد الهيدروجين (H2S) معاً. وهذا الغاز يُتلف مع الوقت الوصلات النحاسية ومسامير الأطراف والأسطح المعدنية غير المطلية. سلاسل HEM Motor بفئة حماية IP55، وتُقدَّم بطلاء مسحوق كهروستاتيكي RAL 7012 أو RAL 7024. والمحرك IP55 غير مصمم للعمل تحت الماء أو للغسل بالماء المضغوط؛ وفي موضع فيه خطر غاز كثيف أو فيضان يحدد المشروع إجراء الحماية، فاذكروا الظرف الخاص عند الطلب.

تتكوّن في محركات المضخات الاحتياطية تكاثفات داخلها كلما بردت. ويمكنكم أن تطلبوا عند الطلب سخان منع التكاثف الذي يمنع ذلك، وكذلك حساس PTC أو PT100 يوضع في اللف لمحركات النافخات والمضخات التي تدور على مدار الساعة.

سلاسلنا ثلاثية الطور متوافقة مع محوّل التردد المستخدم لضبط السرعة في النافخات ومضخات الحمأة. وإذا كان المحرك سيبقى ساعات بسرعة منخفضة وعزم كامل فقد لا تكفي مروحته الذاتية، فتُضاف مروحة تبريد تُغذّى بشكل منفصل؛ وإذا كان الكابل بين المشغّل والمحرك طويلاً يُنظر في مرشح dv/dt أو مرشح جيبي. اكتبوا الأمرين عند الطلب. التفاصيل في صفحة المحركات الكهربائية المتوافقة مع الإنفرتر. وللتقييم الفني للمنشأة قسماً قسماً يمكنكم قراءة مقالتنا المحركات الكهربائية في محطات المعالجة والغاز الحيوي.

ما المعلومات التي يجب إرسالها لعرض السعر؟

لكي نتمكن من اقتراح المحرك الصحيح بسرعة أرسلوا نوع الآلة (مضخة رفع، نافخ، خلاط، كاشطة، مضخة حمأة)، وقدرة المحرك (kW)، والسرعة (دورة/دقيقة)، وجهد الشبكة، ونوع التركيب، والعدد. وأضيفوا كذلك إن كان سيعمل بإنفرتر، وإن كان المحرك سيقف في قسم مغلق ورطب.

إذا كان هناك محرك قديم سيُستبدل فأرسلوا صورة لوحة بيانات المحرك، لنحدد بديله معاً. ويمكنكم رؤية النماذج والأسعار في متجر شراء محرك كهربائي، وللاستفسارات تواصلوا معنا من صفحة اتصل بنا.

الأسئلة الشائعة

لماذا يسخن محرك النافخ باستمرار في محطة المعالجة؟

يعمل النافخ ليلاً ونهاراً، ولا ينخفض العزم في الأنواع دوارة الفصوص حتى في السرعة المنخفضة. وفي المحرك الذي يُشغَّل بالإنفرتر طويلاً بسرعة منخفضة قد لا تكفي مروحته الذاتية للتبريد؛ ويجب دراسة مروحة خارجية وحساس اللف. كما يجب فحص نسبة البكرة وانسداد المرشح.

لماذا قد يتعطل محرك المضخة الاحتياطية عند التشغيل الأول؟

المحرك المتوقف مدة طويلة يبرد في الهواء الرطب ويتراكم التكاثف في اللف. وسخان منع التكاثف خيار عند الطلب؛ ويُنصح أيضاً بتشغيل المضخات الاحتياطية لفترة قصيرة على فترات منتظمة.

أي محرك يُختار لكاشطة حوض الترسيب؟

يدور جسر الكشط ببطء شديد عبر مخفض سرعة، ولذلك يكفي محرك منخفض القدرة. والعامل الحاسم الفعلي هو شفة المخفض ومقاس العمود؛ ويجب مشاركة لوحة بيانات المحرك القائم ومعلومات المخفض عند الطلب.

هل يُستخدم المحرك القياسي في مبنى المصافي الذي فيه H2S؟

يمكن استخدام المحرك القياسي IP55 في مبنى مصافٍ مهوّى؛ لكن الحجم المغلق الذي يتراكم فيه الغاز بكثافة غير مصمم لهذا المحرك. ويجب أن يحدد المشروع تهوية القسم والحماية الخاصة اللازمة، وأن تُذكر عند الطلب.

هل من الضروري استخدام الإنفرتر في مضخة الحمأة؟

في مضخات الحلزون اللامركزي يشيع الإنفرتر لأن التدفق يتغير بسهولة بضبط السرعة. وبما أن المضخة تتطلب عزماً ثابتاً فيجب الإبلاغ عند الطلب عن حالة التبريد في السرعة المنخفضة وعن طول الكابل.