Jätevesiteollisuuden tuoreliete- ja tyhjennyspumppujen jatkuva kunnonvalvonta
Käyttöesimerkki
Kressbronnin jätevedenpuhdistamo
Kressbronnin jätevedenpuhdistamolla käytetään lukuisia pumppuja, joilla on erilaiset ominaisuudet ja jotka kuljettavat nestemäisiä aineita jätevedenpuhdistamon eri alueiden läpi. Suunnittelemattomalla seisokilla voi olla vakavia seurauksia, sillä se voi häiritä koko kunnallista jäteveden poistojärjestelmää tai jopa pysäyttää sen toiminnan kokonaan.
Nestepumppuihin voi muodostua kuplia, jos tulo- ja poistopuolen välinen paine-ero on liian suuri: seurauksena on kavitaatio. Höyryn täyttämät pienet kuplat hajoavat äkillisesti korkean paineen seurauksena. Nämä äkilliset hajoamiset synnyttävät paineaaltoja, jotka vaurioittavat toistuvasti pumppuelementtiä ja pumppukoteloa sisältäpäin. Jos vaurio kasvaa liian suureksi, pumppu ei voi enää toimia kunnolla. Pahimmassa tapauksessa tarvitaan kalliita korjauksia tai jopa pumppu täytyy vaihtaa.
Lähtötilanne
Jätevedenpuhdistamon tuoreliete- ja tyhjennyspumppuja ei ole valvottu jatkuvasti. Pumppujen laakerivaurioiden tai mahdollisen kavitaation tunnistus on perustunut pelkästään toimintaäänissä tapahtuviin muutoksiin. Tämä olisi pahimmassa tapauksessa voinut johtaa odottamattomaan seisokkiin, mikä olisi vaikuttanut merkittävästi jätevedenpuhdistamon toimintaan ja vaatinut suunnittelemattomia korjauksia.
Projektin tavoite
- Pumpun laakereiden tehollisten tärinäarvojen jatkuvan mittauksen ja visualisoinnin käyttöönotto sekä aksiaali- että radiaalisuunnassa.
- Pumppumoottoreiden tärinäarvojen ja lämpötilojen jatkuva mittaus ja visualisointi.
- Pumppujen valvonta ja visualisointi kavitaation varalta.
- Käyttötuntilaskurin integrointi moneoon kavitaatiotapauksia varten helpottaa pumpun pitkittyneiden kavitaatiojaksojen tunnistusta.
- Suunnittelemattomien seisokkien välttäminen.
- Hälytys raja-arvoloukkauksista ja kavitaatiosta.
Toteutus
Jätevedenpuhdistamon kaikki pumppujen laakerit ja pumppumoottorit on varustettu tärinäantureilla, joilla niitä valvotaan. Lisäksi moottoreihin on asennettu lämpötila-anturit, jotta käämityksen vauriot voidaan tunnistaa ja niiden aiheuttama ylikuumeneminen voidaan välttää ajoissa.
Jotta kavitaatio voidaan tunnistaa luotettavasti, VSE150valvoo erityisesti pumpuissa tyypillisesti esiintyviä taajuuksia. VSE150 vastaa myös raja-arvojen konfiguroinnista, hälytysten antamisesta raja-arvoloukkauksissa, ja sen analysoinnista, esiintyykö kyseisessä pumpussa parhaillaan kavitaatiota.
Kaikki anturiarvot ja hälytykset tallennetaan ja näytetään moneossa. Jokaiselle pumpulle on asetettu moneossa laskuri, joka laskee tarkasti pumpun kavitaatiotilan keston.
Tulos
Jätevedenpuhdistamon sujuvan toiminnan varmistaminen
Käyttöön otettiin kattava pumppujen valvontajärjestelmä, joka kattaa pumppujen laakerit ja pumppumoottorit julkisen infrastruktuurin kriittisellä alueella. Alkavat laakerivauriot, pumpun likaantuminen, kavitaatio, kuivakäynti, käämiongelmat ja moottorien likaantuminen voidaan nyt tunnistaa nopeasti ja niihin voidaan puuttua ajoissa raja-arvojen huolellisen valvonnan ansiosta.
Järjestelmän rakenne
- Pumpun laakerin tärinäanturi NDE VSA001
- Pumpun laakerin tärinäanturi DE VSA001
- Moottorin laakerin tärinäanturi VSA001
- Moottorin lämpötila-anturi TP3232 + TS2229
- Tärinäanturien diagnoosielektroniikka VSE150
Asiakkaamme
Kressbronn a. B.:n ja Langenargenin kunnat käyttävät yhteistä jätevedenpuhdistamoa Eichertissa. Jätevedet käsitellään jätevedenpuhdistamossa neljässä vaiheessa: mekaanisesti, biologisesti, kemiallisesti ja aktiivihiilijauheella. Neljäs käsittelyvaihe on erityisen tärkeä, koska se suodattaa jätevedestä haitta-aineet (esim. lääkejäämät). Kun jätevesi on läpäissyt kaikki neljä käsittelyvaihetta, se lasketaan takaisin Bodenjärveen.
Mittaristo
Tuorelietepumppu 1
- Moottorin laakerin tärinä [mg]
- Pumpun kavitaation tunnistus käyttöpää [mg]
- Kavitaation aikalaskuri käyttöpää [h]
- Pumpun laakerin tärinä käyttöpää [mg]
- Pumpun kavitaation tunnistus vapaa pää
- Kavitaation aikalaskuri vapaa pää [h]
- Pumpun laakerin tärinä vapaa pää [mg]
- Pumpun laakerin V-tehollinen vapaa pää [mm/s]
- Pumpun laakerin V-tehollinen käyttöpää [mm/s]
- Moottorin laakerin V-tehollinen [mm/s]
- Moottorin lämpötila [C°]
Tuorelietepumppu 2
- Moottorin laakerin tärinä [mg]
- Pumpun kavitaation tunnistus käyttöpää [mg]
- Kavitaation aikalaskuri käyttöpää [h]
- Pumpun laakerin tärinä käyttöpää [mg]
- Pumpun kavitaation tunnistus vapaa pää
- Kavitaation aikalaskuri vapaa pää [h]
- Pumpun laakerin tärinä vapaa pää [mg]
- Pumpun laakerin V-tehollinen vapaa pää [mm/s]
- Pumpun laakerin V-tehollinen käyttöpää [mm/s]
- Moottorin laakerin V-tehollinen [mm/s]
- Moottorin lämpötila [C°]
Tyhjennyspumpun hulevesien ylivuotosäiliö
- Moottorin lämpötila [C°]
- Moottorin laakerin tärinä käyttöpää [mg]
- Moottorin laakerin tärinä vapaa pää [mg]
- a Pumpun huippu radiaali [mg]
- a Pumpun huippu aksiaali [mg]
- Pumpun kavitaation tunnistus [mg]
- Kavitaation aikalaskuri [h]
- Pumpun V-tehollinen [mm/s]
- Moottorin V-tehollinen [mm/s]
Tyhjennyspumppu P2W (prosessivesi)
- Moottorin lämpötila [C°]
- Moottorin laakerin tärinä käyttöpää [mg]
- Moottorin laakerin tärinä vapaa pää [mg]
- a Pumpun huippu radiaali [mg]
- a Pumpun huippu aksiaali [mg]
- Pumpun kavitaation tunnistus [mg]
- Kavitaation aikalaskuri [h]
- Pumpun V-tehollinen [mm/s]
- Moottorin V-tehollinen [mm/s]
