De voedingspomp is het onderdeel van een filterpers dat operators het minst opmerken als het werkt, en het meest als het niet werkt. Ze bepaalt hoe snel de kamers vullen, hoe droog de filterkoek wordt en hoeveel slijtage de pers in de loop der jaren ondervindt. Deze gids legt uit wat een voedingspomp voor een filterpers moet doen, vergelijkt de gangbare pomptypes en somt de gegevens op die u nodig hebt om er een correct te dimensioneren.
Wat een voedingspomp voor een filterpers doet: de twee voedingsfasen
In een kamerfilterpers wordt slib via een centrale voedingsopening in de kamers tussen de platen gepompt. De filterdoeken houden de vaste stoffen tegen, terwijl het filtraat wegloopt. De pomp is de enige bron van filtratiedruk en stuurt daarmee in feite het hele ontwateringsproces.
Het voeden van een filterpers is geen stationaire taak. De pomp werkt tegen een weerstand die voortdurend verandert, van vrijwel nul aan het begin van de cyclus tot de volledige einddruk aan het einde. Een pomp die alleen op debiet of alleen op druk is geselecteerd, heeft meestal in één helft van de cyclus moeite.
Fase 1: snel vullen
Aan het begin van de cyclus zijn de kamers leeg en de doeken schoon. De weerstand is laag, dus de pomp moet een hoog debiet bij lage druk leveren. Het doel is de pers snel en gelijkmatig te vullen, zodat zich op alle doeken tegelijk een eerste dunne koeklaag vormt.
Fase 2: persen
Naarmate de koek opbouwt, neemt de weerstand toe. Het debiet daalt en de druk stijgt tot de einddruk van de filtratie is bereikt, doorgaans 6–15 bar, afhankelijk van het slib en het ontwerp van de pers. Tegen het einde levert de pomp nog maar een klein debiet terwijl ze een hoge druk vasthoudt. Deze fase bepaalt het uiteindelijke droge-stofgehalte van de koek, dat bij kamerfilterpersen meestal tussen 20 en 40% DS ligt.
Een goede voedingspomp kan beide fasen aan: een hoog debiet zonder het slib te beschadigen, en een stabiele hoge druk bij een laag debiet zonder oververhitting of overmatige slijtage.
Pomptypes voor filterpersen vergeleken
Voor ontwatering met een filterpers worden vier pomptypes veel gebruikt. De juiste keuze hangt af van het slib, de grootte van de pers en de vereiste einddruk.
| Pomptype | Typische toepassing | Sterke punten | Beperkingen |
|---|---|---|---|
| Excentrische wormpomp | Gemeentelijk en industrieel slib | Gelijkmatige stroming met weinig afschuiving; bereikt een hoge einddruk; eenvoudig te regelen met een frequentieregelaar | Slijtage van de stator bij abrasieve vaste stoffen; mag nooit droog lopen |
| Centrifugaalpomp | Snel vullen van grote persen; goed filtreerbare suspensies | Hoog debiet bij lage druk; eenvoudig en robuust | Debiet daalt sterk bij stijgende druk; hogere afschuiving; vaak gecombineerd met een tweede pomp voor de hogedrukfase |
| Persluchtmembraanpomp (AODD) | Kleine persen en proefpersen | Zelfbegrenzende druk; bestand tegen droogloop; eenvoudige installatie | Einddruk begrensd door de persluchtvoorziening; pulserende stroming; persluchtverbruik |
| Zuigermembraanpomp | Abrasieve minerale suspensies in mijnbouw en groeven | Zeer hoge druk; het abrasieve medium is door een membraan van de zuiger gescheiden | Complexer ontwerp; doorgaans ingezet voor grote, veeleisende toepassingen |
Voor de meeste gemeentelijke en industriële toepassingen is de excentrische wormpomp de standaardkeuze. Dankzij het verdringerprincipe levert ze een vrijwel pulsatievrije stroming, behandelt ze geconditioneerde vlokken voorzichtig en bouwt ze de einddruk gecontroleerd op.
Selectiecriteria
Voordat u een pomptype kiest, moeten de volgende eigenschappen van de toepassing bekend zijn:
- Slibtype: biologisch slib, chemisch slib of metaalhydroxideslib, minerale suspensies en processpecifieke suspensies gedragen zich elk anders.
- Vastestofgehalte van het voedingsslib: dun slib vraagt meer volume per cyclus, ingedikt slib verhoogt de viscositeit en de eisen aan de zuigzijde.
- Abrasiviteit: zand, grit en minerale deeltjes versnellen de slijtage van rotoren, statoren, waaiers en kleppen.
- Gevoeligheid van de vlokken voor afschuiving: slib dat met polymeer flocculant is geconditioneerd, kan in pompen met hoge afschuiving zijn structuur verliezen, wat leidt tot trage filtratie en natte koek.
- Vereiste einddruk: bepaald door de pers en het slib; deze bepaalt de drukklasse van de pomp en het leidingwerk.
- Cyclustijd en persvolume: het filtervolume en het gewenste aantal cycli per dag bepalen het debiet dat in de vulfase nodig is.
Conditionering hangt nauw samen met de pompkeuze. Als het flocculant vóór de pomp wordt gedoseerd, is een pomp met weinig afschuiving essentieel. Het op elkaar afstemmen van doseersystemen voor chemicaliën en de voedingspomp als één systeem geeft meestal betere resultaten dan elk onderdeel afzonderlijk optimaliseren.
Regeling en detectie van het einde van de filtratie
Moderne filterpersvoeding is gebaseerd op een toerentalregeling. Met een frequentieregelaar kan de pomp op hoog toerental starten om snel te vullen en het toerental verlagen naarmate de druk stijgt, zodat de drukcurve een vastgelegd profiel volgt in plaats van direct naar het maximum te springen.
Een druktransmitter in de voedingsleiding levert het belangrijkste regelsignaal. Gebruikelijke regelfuncties zijn onder meer:
- drukafhankelijke toerentalregeling tijdens de persfase,
- een maximale drukbegrenzing ter bescherming van platen, doeken en leidingwerk,
- beveiliging van de pomp tegen droogloop en verstopping,
- detectie van het einde van de filtratie op basis van dalend debiet bij constante einddruk, of op basis van een ingestelde tijd op einddruk.
Wanneer het filtraatdebiet onder een vastgestelde waarde zakt, zijn de kamers vol en voegt verder pompen weinig droge stof toe. Op dat moment stoppen verkort de cyclus zonder dat de koek natter wordt. Deze functies worden normaal gesproken in de persbesturing in elektrische en automatiseringskasten ondergebracht en kunnen worden gekoppeld aan het besturingssysteem van de installatie.
Veelvoorkomende problemen en hoe u ze voorkomt
Verstopping
Vezels, poetsdoeken en grove deeltjes kunnen de pompinlaat, de kleppen of de voedingsopening blokkeren. Zeven stroomopwaarts, voldoende grote diameters van de zuigleiding en het vermijden van lange dode zones in het leidingwerk verminderen het risico.
Slijtage
Abrasief slib laat pompen snel slijten, vooral bij hoge druk. Geschikte materialen, gematigde toerentallen en een correcte pompdimensionering, in plaats van een kleine pomp op zijn grens te laten draaien, verlengen de levensduur aanzienlijk.
Vlokafbraak door afschuiving
Snellopende pompen, nauwe kleppen en scherpe bochten kunnen polymeervlokken afbreken. Het resultaat zijn fijne deeltjes die de doeken dichtslaan. Pompen met weinig afschuiving, een rustige leidingvoering en dosering dicht bij de pers helpen de vlokken intact te houden.
Drukpieken
Plotselinge drukstijgingen kunnen platen en doeken beschadigen of lekkage tussen de platen veroorzaken. Een gecontroleerde drukopbouw via de frequentieregelaar, een drukbegrenzing en een geschikte veiligheidsvoorziening aan de perszijde voorkomen dit.
Benodigde gegevens voor het dimensioneren van een voedingspomp
Om een pomp voor ontwatering met een filterpers te selecteren en te dimensioneren, zijn de volgende gegevens nuttig:
- herkomst en type van het slib, bij voorkeur met een slibanalyse,
- droge-stofgehalte van het voedingsslib en het beoogde droge-stofgehalte van de koek,
- slibhoeveelheid per dag of per batch,
- informatie over abrasieve bestanddelen, vezels en temperatuur,
- conditioneringsmethode en type flocculant, indien van toepassing,
- grootte van de pers, aantal platen, filtervolume en vereiste einddruk,
- gewenste cyclustijd en bedrijfsuren,
- installatieomstandigheden: zuighoogte, leidinglengtes en beschikbare ruimte.
Onze kamerfilterpersen omvatten 10–200 platen, plaatformaten van 470×470 tot 2.000×2.000 mm en filtervolumes van 0,5–200 m³. Elke pers wordt standaard geleverd met een geïntegreerde slibvoedingspomp, van het centrifugale of het excentrische-wormtype, geselecteerd op het slib en de vereiste vuldruk. Ons assortiment pompen omvat ook voedingspompen voor bestaande persen.
Veelgestelde vragen
Welke pomp is het meest geschikt voor een filterpers?
Voor het meeste gemeentelijke en industriële slib is een excentrische wormpomp de meest gebruikelijke keuze, omdat deze een gelijkmatige stroming met weinig afschuiving levert en hoge einddrukken bereikt. Centrifugaalpompen zijn geschikt voor het snel vullen van grote persen, AODD-pompen voor kleine persen en zuigermembraanpompen voor abrasieve minerale suspensies.
Welke druk heeft een voedingspomp voor een filterpers nodig?
De gebruikelijke einddruk bij het voeden bedraagt 6–15 bar. De exacte waarde hangt af van het slib, de vereiste droogte van de koek en de drukklasse van de pers en de platen.
Kan een centrifugaalpomp een filterpers alleen voeden?
Bij goed filtreerbare suspensies wel, maar het debiet daalt sterk naarmate de druk stijgt. Bij grote persen wordt een centrifugaalpomp vaak gebruikt voor het snel vullen en gecombineerd met een tweede pomp voor de hogedrukfase.
Waarom wordt een frequentieregelaar aanbevolen?
Die maakt een hoog debiet tijdens het vullen en een gecontroleerde drukopbouw tijdens het persen mogelijk. Dat beschermt de vlokken en de pers, vermindert slijtage en maakt een betrouwbare detectie van het einde van de filtratie mogelijk.
Plant u een nieuwe pers of wilt u een voedingspomp vervangen? Stuur ons uw slibgegevens, dan stellen wij binnen 48 uur een voorstel op. Neem contact met ons op met de hierboven genoemde gegevens.