Monitoramento contínuo da condição de um decantador na indústria de tratamento de águas residuais
Estação de tratamento de águas residuais de Kressbronn
O resultado final do processo de tratamento de águas residuais em uma estação é "água limpa". Durante o processo de limpeza, é produzido o chamado lodo primário, que não pode mais ser purificado. Esse lodo é descartado como resíduo especial em uma usina de incineração. O cálculo para o descarte do resíduo especial é baseado no peso. Como a maior proporção em peso do lodo primário não tratado é a água, as estações de tratamento de águas residuais têm grande interesse em separar as frações sólidas das líquidas para reduzir o peso. Existem diferentes métodos para esse processo.
O método usado na estação de tratamento de águas residuais de Kressbronn é um decantador. Nesse processo, a água e separada dos sólidos por meio de força centrífuga. A parte líquida do lodo primário é devolvida ao processo de tratamento e a parte seca restante do lodo é descartada.
No caso de uma parada não planejada, as consequências poderiam afetar ou até mesmo paralisar completamente o descarte de águas residuais do município.
A situação inicial
O decantador não era monitorado continuamente e os rolamentos só eram substituídos, por exemplo, quando os danos se tornavam perceptíveis pelo som. Na pior das hipóteses, isso poderia levar a uma parada não planejada, o que, por sua vez, resultaria em um acúmulo de lodo primário e, se o tempo de reparo fosse longo, levaria a uma interrupção na operação da estação de tratamento
Sem monitoramento das condições dos motores do tambor.
Intervalos de manutenção de acordo com padrões definidos.
Sem alarme e advertência antecipada no início de um dano.
Objetivo do projeto
Introdução de um monitoramento contínuo dos parâmetros relevantes para o processo e a instalação.
Organização de medidas de manutenção de peças críticas da instalação, como a engrenagem, para evitar paradas não planejadas.
A implantação
O decantador usado em Kressbronn já tem várias décadas e é controlado por um CLP Siemens S5. Isso dificulta o fornecimento de peças de reposição para todos os componentes e torna praticamente impossível a integração direta dos componentes de monitoramento de processos no CLP. Para garantir a disponibilidade o mais longa possível do decantador e, principalmente, dos componentes críticos, esses equipados com sensores de vibração e temperatura.
Monitoramento
- dos rolamentos da centrífuga
- dos motores de acionamento
- das transmissões
A velocidade de ambos os motores é medida por dois sensores indutivos IFC201. Todos os dados do sensor são transmitidos para três eletrônicas de diagnóstico VSE150 que são instaladas em um painel elétrico.
Para uma modernização futura e para mudar de um CLP S5 para um S7, foram usadas eletrônicas de diagnóstico VSE com interfaces ProfiNet. Assim é possível integrar os parâmetros de vibração diretamente no controle do decantador.
Para oferecer ao cliente uma visualização fácil usar e ajustar, foi implementado o moneo. A vantagem é poder integrar outros dados de sensores de toda a instalação em um só sistema. Além disso, um alarme é acionado se os valores-limite definidos forem violados.
O benefício
Retroajuste bem-sucedido de uma máquina de várias décadas para a qual é cada vez mais difícil obter peças de reposição. Com o monitoramento adicional, é possível operar a instalação de forma segura e confiável por muitos anos mais.
Tela
- Valor médio de fadiga do rolamento do motor principal [mm/s]
- Vibração do rolamento do motor principal [mg]
- Temperatura do rolamento do motor principal [C°]
- Temperatura do rolamento do motor secundário [C°]
- Vibração do rolamento do motor secundário [mg]
- Valor médio de fadiga do rolamento do motor secundário [mm/s]
- Temperatura do rolamento do motor secundário [C°]
- Temperatura do rolamento do motor principal [C°]
- Vibração do rolamento do motor secundário [mg]
- Valor médio de fadiga do rolamento do motor secundário [mm/s]
- Vibração do rolamento do motor principal [mg]
- Valor médio de fadiga do rolamento do motor principal [mm/s]
- Valor médio de fricção do rolamento no lado dos líquidos [mg]
- Desbalanceamento do rotor no lado dos líquidos [mm/s]
- Temperatura do rolamento no lado dos líquidos [C°]
- Temperatura do rolamento no lado dos sólidos [C°]
- Desbalanceamento da correia do tambor [mm/s]
- Desbalanceamento da caixa de engrenagem [mm/s]
- Valor médio de fricção do rolamento no lado dos sólidos [mg]
- Desbalanceamento da correia da parafuso sem fim [mm/s]
- Desbalanceamento do rotor no lado dos sólidos [mm/s]
- Vibração na entrada da engrenagem [mm/s]
Nosso cliente
Os municípios de Kressbronn a. B. e Langenargen operam conjuntamente uma estação de tratamento de esgoto em Eichert. Na estação de tratamento, as águas residuais são tratadas em quatro etapas: mecânica, biológica, química e com carvão ativado em pó. A quarta etapa de tratamento é especialmente importante, pois filtra traços de substâncias (por exemplo, resíduos de medicamentos) do esgoto. Depois de passar por todas as quatro etapas de limpeza, o esgoto é finalmente descarregado de volta no Lago de Constança.
