Anna Górnik | GRUPA WOLFF
Sześciokrotne zmniejszenie zużycia energii, wydłużenie okresu międzyremontowego oraz skrócenie czasu niezbędnego na cykl filtracji – to tylko niektóre z efektów modernizacji instalacji pompowej szlamu w należącej do Jastrzębskiej Spółki Węglowej, Kopalni Węgla Kamiennego Pniówek.
W kopalni węgla kamiennego „Pniówek” należącej do Jastrzębskiej Spółki Węglowej odwadnianie odpadów flotacyjnych prowadzone jest w komorowych prasach filtracyjnych. Do niedawna ich napełnianie szlamem odbywało się z wykorzystaniem pomp wirowych. Taki sposób ze względu na ich długi czas napełniania i filtracji (ok. 4 godzin) posiadał szereg wad:
- wysoka energochłonność,
- nadmierne zużycie części pompy,
- rozrzedzanie nadawy wodą dławnicową
- (szczególnie w ostatniej godzinie),
- niszczenie struktury sflokulowanego materiału.
Spowodowało to podjęcie decyzji o przeprowadzeniu modernizacji dotychczasowej instalacji napełniania pras filtracyjnych. Podstawowym założeniem zadania było wydłużenie okresu międzyremontowego pomp wirowych oraz ograniczenie zużycia energii elektrycznej przez zastosowanie pompy wyporowej.
Inwestor zdecydował się na wybór nowoczesnej pompy HMD-G-50-0500 firmy Abel o wydajności 50 m3/h i ciśnieniu pracy do 1,5 MPa. Pompa ta wyposażona jest w specjalnie formowaną membranę o zwiększonej wytrzymałości (w zależności od warunków roboczych, czas pracy membrany może wynosić nawet 12000 h).
Posuwisto-zwrotny ruch membrany wymuszany jest poprzez ruch tłoka, którego przedłużenie stanowi znajdujący się w specjalnej komorze płyn hydrauliczny. W przeciwieństwie do standardowego, sztywnego połączenia membrany z napędem poprzez trzpień, płyn hydrauliczny oddziałuje na całą powierzchnię membrany nie powodując jej miejscowych przeciążeń – rozwiązanie to znacząco wydłuża żywotność membran.
Uszkodzenie membrany, w zależności od parametrów pracy pompy oraz charakteru transportowanego produktu, powoduje przedostanie się nieznacznych ilości płynu hydraulicznego do procesu, lub odwrotnie, nieznacznych ilości produktu do komory na płyn hydrauliczny. Zmiana ilości płynu w komorze hydraulicznej, niwelowana jest poprzez dwa zawory zwrotne łączące tę komorę ze zbiornikiem buforowym znajdującym się powyżej. Zmiana poziomu płynu w zbiorniku buforowym świadczy o uszkodzeniu membrany co jest sygnalizowane poprzez jeden z dwóch czujników poziomu płynu.
W przedstawionym przykładzie cykl pracy zmieniono w ten sposób, że w pierwszym etapie procesu dotychczas stosowana pompa wirowa napełnia prasy filtracyjne zawiesiną odpadów poflotacyjnych węgla. Podczas napełniania, stopniowo zmniejsza się jej wydajność, a gdy natężenie przepływu spadnie do określonego poziomu, następuje wyłączenie pompy wirowej oraz włączenie pompy membranowej, która kończy proces filtracji.
Po przeprowadzeniu testów eksploatacyjnych stwierdzono, że wykonana modernizacja spełniła wymagania stawiane przez Inwestora. Układ pracuje cicho, w sposób pewny oraz bezobsługowo.
W wyniku modernizacji cykl filtracji uległ skróceniu, wydłużono okres międzyremontowy pomp wirowych, ograniczono zużycie wody dławnicowej, zmniejszył się poziom hałasu w pompowni, a przede wszystkim największą korzyścią z zastosowania tej pompy jest ponad sześciokrotne zmniejszenie zużycia energii elektrycznej.