Korea Ever-Power · Séria YB2 · Sprievodca pohonom čistiarne odpadových vôd

Motor odolný voči výbuchu pre čistiareň odpadových vôd:
Sprievodca pohonom kalového čerpadla, digestora a plynovej zóny

Čistiarne odpadových vôd spracovávajú viacero nebezpečných látok súčasne: čistiareň odpadových vôd obsahujúcu sírovodík (H₂S) uvoľňovaný počas digescie, bioplyn (predovšetkým metán) generovaný v anaeróbnych digestoroch a priemyselný odpad obsahujúci prchavé organické rozpúšťadlá. Požiadavky na motory v jednotlivých čistiarňach sa líšia v závislosti od lokality: oblasti anaeróbnych digestorov vyžadujú motory odolné voči výbuchu pre zóny s metánovým plynom, oblasti extrakcie H₂S vyžadujú certifikáciu Ex d pre skupinu sírovodíkových plynov a oblasti vonkajších kalových čerpadiel vyžadujú krytie IP55 s koróziou odolnými nátermi. Táto príručka pokrýva kompletnú špecifikáciu motorov pre pohony čistiarní odpadových vôd s použitím série Korea Ever-Power YB2.

Ex d IIB T4 Bioplyn
Zóna 1 Oblasť digestora
IP55 Vonkajšie
Náter odolný voči H₂S
0,55 – 200 kW

IIB
Skupina pre metán a bioplyn
T4
povrchový limit 135 °C
Zóna 1
Interiér budovy digestora
IP55
Vonkajšia kalová plocha
H₂S
Povlak odolný voči sulfidom

Čistiareň odpadových vôd s motorom odolným voči výbuchu, digestor YB2, zóna 1, ATEX Ex d IIB T4, kalové čerpadlo Korea Ever-Power

Motor Korea Ever-Power YB2 série Ex d IIB T4 v nevýbušnom prevedení – certifikovaná špecifikácia motora pre všetky lokality zóny 1 a zóny 2 v budovách anaeróbnych digestorov, priestoroch na manipuláciu s bioplynom a zariadeniach na odvodňovanie kalov v čistiarňach odpadových vôd, kde sa môžu vyskytovať zmesi metánu a sírovodíka.

1. Zóny nebezpečných plynov čistiarne odpadových vôd

Moderná čistiareň odpadových vôd má niekoľko odlišných oblastí s rôznymi rizikami nebezpečných plynov. Nie každá oblasť čistiarne vyžaduje motory v nevýbušnom prevedení – prevzdušňovacie nádrže, čističe a oblasti dávkovania chemikálií štandardnej čistiarne odpadových vôd pracujú v neklasifikovaných podmienkach – ale oblasti manipulujúce s bioplynom, kalmi a priemyselnými odpadovými vodami si vyžadujú starostlivú klasifikáciu nebezpečných oblastí.

Zóna 1 – Vnútorný priestor digestora a priľahlé oblasti

Interiéry budov anaeróbneho digestora, interiéry balónov na skladovanie bioplynu, galérie potrubí na bioplyn a oblasti do 1 m od zoskupení ventilov a montážnych prvkov bioplynu. Bioplyn je prevažne metán (60 až 70%) s CO₂ a stopami H₂S. Metán je klasifikovaný ako IIA (samovznietenie 537 °C). Kombinovaná zmes bioplynu je klasifikovaná ako IIB kvôli obsahu H₂S. Všetky motory v zóne 1 digestora musia byť YB2 Ex d IIB T4. Patria sem pohony motorov kompresorov bioplynu, motory miešacích čerpadiel digestora a akékoľvek elektrické zariadenia namontované v budove digestora.

Zóna 2 – Obvod budovy digestora

Oblasť mimo budovy digestora do 3 m od akéhokoľvek vetracieho výstupu, prístupového otvoru alebo vstupu potrubia je typicky zóna 2. Bioplyn sa môže nachádzať v tejto obvodovej zóne počas údržbárskych prác, anomálií vetracieho systému alebo menších únikov plynu z prírubových spojov. Vonkajšie motory v obvodových oblastiach zóny 2 musia byť YB2 Ex d IIB T4 alebo ekvivalentné motory s certifikátom Zóny 2 – štandardné motory Y2 nie sú prijateľné ani vo vonkajších oblastiach Zóny 2.

Expozícia H₂S – neklasifikovaná, ale žieravá

Sírovodík sa uvoľňuje z kalu v koncentráciách, ktoré sú typicky pod hranicou výbušnosti (DMV 4% vo vzduchu), ale nad prahom toxického zápachu a nad úrovňou, ktorá agresívne napáda povlaky na báze medi, striebra a železa. Oblasti zahusťovania kalu, odvodňovacie budovy a sušiarne kalu nemusia byť klasifikované ako nebezpečné zóny z hľadiska rizika výbuchu (ak koncentrácie H₂S zostanú pod DMV 25%), ale všetky motory v týchto oblastiach musia byť vybavené povlakmi odolnými voči H₂S a utesnenými svorkovnicami, aby sa zabránilo rýchlej korózii elektrických komponentov.

2. Klasifikácia skupín bioplynu a H₂S plynov

Súhrn nebezpečenstva plynov z odpadových vôd
Metán (CH₄)
Skupina plynu: IIA
LEL: 5% obj./obj. vo vzduchu
UEL: 15% v/v
Samovznietenie: 537 °C
Požadovaná trieda T: T1
YB2 IIB T4: zahŕňa IIA
Sírovodík (H₂S)
Skupina plynu: IIB
LEL: 4% obj./obj. vo vzduchu
UEL: 46% v/v
Samovznietenie: 260 °C
Požadovaná trieda T: T3
YB2 IIB T4: zahŕňa IIB T3
Zmes bioplynu
60–70% CH₄, 30–40% CO₂, 0,5–2% H₂S
Obsah H₂S vedie skupinu k IIB
Trieda T: T3 pre zložku H₂S
YB2 IIB T4 pokrýva všetok bioplyn
Certifikácia ATEX + IECEx
Krytie YB2 IIB T4
Skupina IIB zahŕňa metán (IIA) a H₂S (IIB). T4 pri maximálnej povrchovej teplote 135 °C poskytuje dostatočnú rezervu nad samovznietením H₂S (260 °C). Jednoduchá špecifikácia YB2 IIB T4 pokrýva všetky požiadavky zóny pre bioplyn z odpadových vôd.

3. Klasifikácia zón anaeróbneho digestora v praxi

Budova digestora – zóna 1 v celom rozsahu

Krytá budova fermentora (bežná v chladnom podnebí, kde musí byť fermentor chránený pred zamrznutím) je v celom svojom interiéri klasifikovaná ako zóna 1, pretože bioplyn sa môže hromadiť v plášti budovy vo výbušných koncentráciách, ak zlyhá vetranie alebo počas prístupu k fermentoru v rámci údržby. Všetky motory vo vnútri budovy fermentora – recirkulačné čerpadlá kalu, pohony miešacích čerpadiel, pohony plynových kompresorov a pohony čerpadiel výmenníka tepla – musia byť v triede YB2 Ex d IIB T4. Elektrická klasifikácia platí aj pre motory na chodbách a v servisných priestoroch v rámci hraníc budovy.

Otvorený digestor – zóna 1 nad krytom

Vajcovité alebo valcovité fermentory s plávajúcim krytom plynu majú zónu 1 nad krytom plynu a do 1 m od poistného ventilu plynu, prípojky na výstup plynu a prípojok na meranie hladiny. Zóna 2 sa rozprestiera od 1 do 3 m za hranicou zóny 1. Akýkoľvek externý motor miešadla namontovaný na stene alebo streche fermentora v rámci hranice zóny 1 musí byť YB2 Ex d IIB T4. Externé pohony miešadiel na stene fermentora môžu byť v zóne 2, ak je ich montážna poloha viac ako 1 m od akéhokoľvek výstupu plynu; overte si výkres klasifikácie nebezpečného prostredia pre konkrétnu konštrukciu fermentora.

4. Oblasť kalového čerpadla s krytím IP55 a ochranou proti korózii

Oblasti manipulácie s kalmi mimo klasifikovaných bioplynových zón stále predstavujú náročné prostredie pre motory: vonkajšia inštalácia vystavená dažďu a čisteniu hadicou; atmosféra H₂S s koncentráciami pod LEL, ale s agresívnym korozívnym účinkom (1 až 50 ppm H₂S); a pravidelné striekanie betónových povrchov vodou obsahujúcou kal a chemikálie na úpravu. Minimálny stupeň krytia je IP55 a pre motory v týchto oblastiach je nevyhnutný náter odolný voči korózii, aj keď sa nevyžaduje certifikácia ochrany proti výbuchu.

IP55 pre vonkajšie kalové priestory

Čerpacie stanice kalu, pohony zahusťovadiel, pohony odvodňovacích lisov a pohony odstrediviek vo vonkajších priestoroch na manipuláciu s kalmi vyžadujú minimálne krytie IP55. Čistenie betónových povrchov a zariadení hadicou pravidelne smeruje prúdy vody na kryty motorov. Stupeň krytia IP55 proti prúdom vody zabraňuje vniknutiu vody, ktorá by mohla spôsobiť poškodenie izolácie v atmosfére H₂S.

Liatinový vs. hliníkový rám v H₂S

Liatinové rámy (štandardné pre sériu YB2 Ex d v súlade s normou IEC 112 a vyššou) sú odolnejšie voči korózii H₂S ako lakované hliníkové rámy používané v štandardných motoroch Y2 až do normy IEC 100. Keď sa náter farby poruší – mechanickým nárazom alebo UV degradáciou – exponovaný hliník oxiduje a H₂S urýchľuje koróziu. Liatinový rám YB2 s epoxidovým základným náterom pre námorné použitie a polyuretánovým vrchným náterom poskytuje vynikajúcu životnosť v prostrediach s H₂S.

Utesnená svorkovnica pre H₂S

H₂S rýchlo napáda medené káblové koncovky a mosadzné káblové priechodky – na povrchu svoriek sa tvoria usadeniny sulfidu medi, ktoré zvyšujú prechodový odpor a potenciálne spôsobujú prehriatie pripojenia. Svorkovnica s utesnením YB2 IP55 zabraňuje vniknutiu H₂S a jeho napadnutiu svoriek. V prípadoch, kde sa očakávajú koncentrácie H₂S nad 10 ppm, použite pocínované medené alebo nerezové vložky do svoriek.

5. Útok H₂S na štandardné nátery motorov

Štandardný motor vs. YB2 v prostredí s H₂S odpadovou vodou
Štandardný hliníkový motor Y2 v oblasti kalov H₂S:
Rok 1: Pľuzgiere farby na škrabancoch a okrajoch otvorov pre skrutky v dôsledku pôsobenia kyseliny H₂S pod vrstvou farby → Rok 2: Odkrytá jamková korózia hliníka, usadeniny bieleho oxidu na povrchu rámu → Rok 3: Silná jamková korózia cez stenu rámu v niektorých oblastiach, izolačný odpor začína klesať v dôsledku prenikania H₂S a vlhkosti → Rok 4–5: Vyžaduje sa výmena motora.
Liatina YB2 s náterom z morského epoxidu:
Rok 1–5: Náter si zachováva integritu; H₂S sa nedostáva k liatinovému substrátu → Rok 5: Opravný náter aplikovaný v intervale údržby na akékoľvek menšie poškodenie nárazom → Rok 10+: Motor je naďalej v prevádzke s každoročnou kontrolou a opravami; utesnená svorkovnica IP55 zabraňuje pôsobeniu H₂S na medené káblové koncovky počas celej životnosti.

Ekonomické argumenty pre špecifikáciu YB2 v prostrediach s odpadovými vodami s H₂S sú presvedčivé aj tam, kde nie je technicky potrebná ochrana proti výbuchu. 2 až 3-krát dlhšia životnosť liatinového motora YB2 v porovnaní so štandardným hliníkovým motorom Y2 v atmosfére H₂S šetrí viac na nižších nákladoch na výmenu a prácu ako počiatočné náklady na YB2 v rámci jeho prvého výmenného cyklu.

6. Korea Ever-Power YB2 na čistenie odpadových vôd

Motor Korea Ever-Power YB2 Ex d IIB T4 poskytuje špecifikáciu jedného motora, ktorá pokrýva ochranu pred výbuchom v zóne 1/2 pre bioplynové stanice a vynikajúcu odolnosť proti korózii potrebnú v oblastiach manipulácie s kalmi H₂S. Liatinové puzdro IP55 odoláva korózii H₂S s životnosťou presahujúcou 10 rokov v prostredí s odpadovými vodami. Certifikácia Ex d IIB T4 pokrýva skupiny plynov metán (IIA) aj sírovodík (IIB) s jedným typom motora, čo zjednodušuje špecifikáciu motora a skladovanie náhradných dielov v celej čistiarni odpadových vôd. Kompletný rad YB2 je k dispozícii v... sekcia motora odolná voči výbuchuV prípade špecifikácií čerpadla a motora dúchadla pre veľké čistiarne odpadových vôd s výkonom nad 75 kW kontaktujte Kórea Ever-Power.

YB2 — Údaje o čistiarňach odpadových vôd
Certifikácia ATEX + IECEx Ex d IIB T4
Krytie plynu Metán IIA + H₂S IIB
Vhodnosť zóny Zóna 1 a zóna 2
Rám Liatina (odolná voči H₂S)
Krytie IP IP55
Náter Námorný epoxid + polyuretán
Rozsah výkonu 0,55 – 200 kW
Povrchová teplota T4 = maximálne 135 °C

7. Aplikácie čistiarní odpadových vôd

Čistička odpadových vôd s motorom odolným voči výbuchu, digestor, bioplyn, kalové čerpadlo zóny 1, YB2 ATEX, Kórea, Ever-Power

Miešanie a manipulácia s plynom v anaeróbnom digestore

Pohony recirkulačných čerpadiel kalov z fermentora (5,5 až 22 kW, zóna 1), motory kompresorov recirkulácie bioplynu (7,5 až 30 kW, zóna 1), pohony čerpadiel s dýzami na miešanie plynu (3,0 až 11 kW, zóna 1) a pohony čerpadiel výmenníka tepla fermentora (1,5 až 7,5 kW, zóna 1 alebo 2). Všetky musia byť v triede YB2 Ex d IIB T4. V budovách fermentorov s mechanickým vetraním sú motory ventilátorov tiež v triede YB2, ak sú namontované vo vnútri budovy, a musia mať certifikát YB2.

Výbušné motorové kalové čerpadlo na odvodňovanie H2S vonkajšej odpadovej vody YB2 IP55 Korea Ever-Power

Manipulácia s kalmi a odvodňovanie

Pohony čerpadiel surového kalu (3,0 až 22 kW), motory pohonu hrablí zahusťovadla (0,75 až 5,5 kW), motory čerpadiel pásových lisov a odstrediviek (2,2 až 15 kW) a pohony dopravníkov kalových koláčov (0,55 až 3,0 kW). Tieto oblasti nemusia byť klasifikované ako nevýbušné, ale vyžadujú si povrchovú úpravu odolnú voči H₂S a krytie IP55. YB2 poskytuje ochranu proti výbuchu aj odolnosť proti korózii ako jedna špecifikácia motora v celom závode.

Príslušenstvo pre bioplynový kogeneračný motor

Pohony chladiacich čerpadiel motora pre kombinovanú výrobu tepla a elektriny (KVET) z bioplynu a ventilátory vetrania strojovne. Strojovňa je zóna 1 vo vnútri krytu bioplynového motora a zóna 2 v priestore strojovne. YB2 1,5 až 11 kW pre pohony chladiacich čerpadiel a ventilátorov v rámci hraníc strojovne.

Zariadenie na modernizáciu bioplynu

Zariadenia na úpravu biometánu (absorpcia s kolísavým tlakom alebo membránová separácia) stláčajú bioplyn na kvalitu vhodnú na vstrekovanie do siete. Pohony motorov kompresorov a všetky pomocné pohony čerpadiel a ventilátorov v budove na spracovanie plynu sú zónou 1. YB2 5,5 až 55 kW pre pomocné pohony kompresorov.

Čistenie priemyselných odpadových vôd

Čistenie priemyselných odpadových vôd kontaminovaných prchavými organickými zlúčeninami (VOC) z chemických, potravinárskych alebo farmaceutických závodov. Ak odpadová voda obsahuje horľavé VOC s koncentráciou nad 25% LEL v priestore nad čistiacou nádobou, uplatňuje sa klasifikácia v zóne 1 alebo zóne 2. YB2 IIB T4 pre všetky motory v klasifikovaných zónach.

manipulácia s odpadom a štrkom

Pohony triediacich dopravníkov, motory triedičov piesku a pohony triediacich zhutňovačov na vstupe do závodu. Vystavené pôsobeniu H₂S z privádzanej odpadovej vody; neklasifikované ako výbušné, ale korozívne prostredie. YB2 0,55 až 3,0 kW pre pohony vstupu namiesto štandardného Y2 pre predĺženú životnosť.

Presné obrábanie liatiny Ever-Power YB2 v Kórei

Obrábanie liatiny

Test odpadových vôd Korea Ever-Power YB2 Ex d

Skúška výbuchu

Motor na odpadové vody Ever-Power ATEX IECEx od spoločnosti Korea

ATEX a IECEx

Globálny export motorov na odpadové vody od spoločnosti Korea Ever-Power

Globálny export

8. Často kladené otázky

Potrebuje motor prevzdušňovacej nádrže mestskej čistiarne odpadových vôd certifikáciu odolnosti voči výbuchu?

Nie. Prevzdušňovacia nádrž čistiarne odpadových vôd s aktivovaným kalom nie je klasifikovaná ako nebezpečná oblasť, pretože prevzdušňovaná odpadová voda je aeróbna – nedochádza k žiadnej významnej produkcii horľavých plynov v koncentráciách požadovaných pre klasifikáciu výbušnej atmosféry. Povrchové prevzdušňovače alebo ponorené prevzdušňovacie dúchadlá v prevzdušňovacích nádržiach sú zvyčajne štandardné motory Y2 alebo YS s krytím IP55 pre vonkajšiu prevádzku. Motory v nevýbušnom prevedení sú potrebné iba v anaeróbnych zónach čistiarne – najmä v budove digestora, sklade plynu a všetkých uzavretých priestoroch na manipuláciu s kalmi, kde je možná akumulácia bioplynu. Pred špecifikovaním typov motorov pre akúkoľvek oblasť čistiarne si vždy prečítajte dokument o klasifikácii nebezpečných oblastí na mieste, ktorý musí pre každú čistiareň odpadových vôd vypracovať kompetentná osoba.

Aká údržba je potrebná pre motory YB2 v prostredí s odpadovou vodou s H₂S?

Okrem štandardnej elektrickej kontroly (stav ložísk, meranie izolačného odporu, kontrola svorkovnice) vyžadujú motory YB2 v prostredí s odpadovými vodami s obsahom H₂S každoročnú vizuálnu kontrolu stavu vonkajšieho náteru. Všetky oblasti, kde bol náter poškodený nárazom, oderom alebo UV degradáciou, by mali byť ošetrené epoxidovým základným náterom morskej kvality a polyuretánovým vrchným náterom skôr, ako korózia prejde na povrch liatiny. Pre motory zóny 1 a zóny 2 platia aj požiadavky na pravidelnú kontrolu podľa normy IEC 60079-17 – potvrdzujú, že sú prítomné všetky upevňovacie prvky, veko svorkovnice je správne utesnené, káblové priechodky Ex d sú tesné a rám motora nie je štrukturálne skorodovaný. Uchovávajte fotografické záznamy o každej kontrole, aby ste zdokumentovali trend stavu náteru počas životnosti motora. V oblastiach s vysokým obsahom H₂S nad 50 ppm skráťte interval kontroly na každých 6 mesiacov počas prvých 3 rokov prevádzky, aby ste zistili skutočnú mieru korózie v danom mieste.

Môžem použiť frekvenčný menič (VFD) na reguláciu otáčok kalového čerpadla v oblasti digestora čistiarne odpadových vôd?

Áno, a regulácia otáčok frekvenčného meniča (VFD) na recirkulačných čerpadlách kalu z digestora poskytuje značné úspory energie a zlepšuje riadenie procesu trávenia. Frekvenčný menič (VFD) musí byť inštalovaný mimo klasifikovanej oblasti Zóna 1 – v samostatnej miestnosti MCC alebo v pretlakovom kryte Ex p. Motor spájajúci VFD s čerpadlom musí byť YB2 Ex d IIB T4 bez ohľadu na umiestnenie VFD. Na strane motora špecifikujte YB2 s núteným chladením ventilátorom IC416 namiesto štandardného ventilátora IC411 namontovaného na hriadeli, aby motor mohol poskytovať plný krútiaci moment pri znížených otáčkach čerpadla bez toho, aby došlo k zníženiu chladenia pri prevádzke na nízkych otáčkach. Toto je obzvlášť dôležité pre recirkulačné čerpadlá kalu, ktoré pracujú pri menovitých otáčkach 30 až 70% počas väčšiny cyklu trávenia, kde by chladenie IC411 nebolo dostatočné. Informácie o dostupnosti a špecifikácii možnosti YB2 IC416 pre výkonový rozsah vášho čerpadla získate od spoločnosti Korea Ever-Power.

 

Korea Ever-Power · Séria YB2 · Čistiarne odpadových vôd, motory v nevýbušnom stave

Potrebujete certifikované motory pre vašu čistiareň odpadových vôd?

Korea Ever-Power YB2: ATEX + IECEx Ex d IIB T4, IP55 liatina, epoxidový náter pre námorné použitie, 0,55 – 200 kW. Pokrýva zónu 1/2 bioplynu a oblasti s kalmi H₂S s jednou špecifikáciou motora.

Zobraziť sortiment YB2 v nevýbušnom prevedení

Upravil Cxm