ポーランドの町、スタルガルド付近に位置する、新しく再設計された排水処理アプリケーションから、グルンドフォスに相談がありました。彼らの目的は、性能を最適化する方法を発見することでした。 

このプロジェクトでのグルンドフォスの役割について詳細に見ていく前に、これに関する総合情報を明確に規定しましょう。お客様の主な課題は、循環タンクでの混合性能を最適化し、中でも沈降を抑えることでした。アイデアは、できるだけ低いエネルギー消費量で、タンク残隊の中のバルクフローを確保するために、慎重にミキサーを選択し配置することです。

このコースでは、直面する課題と、新しい設計の原則とミキサーの再配置によって、これらの課題をどのように克服したかについて重点的に見ていきます。

すべての他の混合アプリケーションのように、円形タンクには、形のみでなく、ミキサータイプと流体の特性についても独自のミキサーの条件があります。

プロジェクトの設計・施工段階で、将来的に推力-電源の設計原理を使用することが決定されました。この方法のアイデアは、最も低い消費電力で、十分な推力を提供するミキサーを選択することです。本質的に、推力-電力は、伝統的な設計の原則を選択した場合よりも、小型のミキサーを選択できるという事を意味します。 

推力から電力がなぜ重要なのか、少し詳細に見ていきましょう。まず、求める結果を達成するにはどのくらいの力学的エネルギーが必要なのかを、明確に理解することが必要です。これが確立されると、必要な推力を計算するのが簡単になります。

しかし、いくつかのケースでは、必要な推力は無視され、伝統的なサイジングの規則に従っています。

ミキサーのサイズという点では、いくつかの伝統的な経験則があります。適用されると、問題のタンクに応じた誤ったサイジングにより、無駄な電力の質量につながります。

しかし、推力-電力により、スタルガルト・プロジェクトはこれらの問題を回避することができます。例えば、この設計原則を使用すると、システムの消費電力は、従来の混合ルールを活用していた場合と比較して 25% 減少しました。しかし、設計原理のみが主にエネルギー消費量の削減の原因となっていました。 

さらに優れた流体の均質化、バルクフロー、および沈殿の削減を確保するには、必要とする推力の計算以上のことが必要です。

ここで、ミキサーの配置が重要となります。プロセスがどのようにこのプロジェクトで展開されるか、詳しく見てみましょう。アプリケーションの既存のレイアウトは、タンクの壁に沿って並んで位置する 2 つのミキサーと、真向いにある2台のミキサーから構成されています。

この操作は、タンクの中央部、およびミキサー無の壁沿いの部分につながり、液体速度が遅すぎる混合プロセス中には完全に損なわれます。つまり、均一性が必要なレベルではなかったということです。

これらの空のゾーンは、「デッドゾーン」と呼ばれます。既存のレイアウトでは、デッドゾーンは沈殿を引き起こすタンクの中央部で増加します。これを改善するために、スタルガルト・プロジェクトは、設計のレイアウトについて別の提案を行いました。 

この中には、タンク中のミキサー の位置の完全な再設計が含まれていました。そのため、タンク壁に沿って並べて設置したり、ミキサーを真向いに設置するのではなく、再設計では4台のミキサーがフロー性能を最大限にした位置で、タンク全体に広がるように配置されています。

操作が開始すると、このソリューションはデッドゾーンのサイズの減少につながる一方で、混合条件とタンクの均質化は向上しています。デッドゾーンのサイズの縮小は、沈殿のレベルも低下しました。

ミキサーを正しく配置することで、数点の改善につながりました。部品の追加または削除はなかったにもかかわらず、再配置により、量の平均速度は30%減少し、せん断力は55%増加しました。これにより、沈殿が非常に減少しました。 

では、他の排水処理工場は、このプロジェクトから何を学べるでしょうか？ 

まず、従来の混合サイジングの規則に代わる方法を検討することをお勧めします。推力-電源の設計原則を適用すると、大きな節約につながります。 

第二に、ミキサーを正しく配置することで多くの利点が得られます。正しい配置は、利用可能な電力を活用するために重要です。

最後に、グルンドフォスの「混合の推奨設計」のハンドブックは、タンク壁、表面、タンクの下部に関して推奨されるミキサーの配置について役立ちます。