Monitoraggio condizionale continuo delle pompe per fanghi freschi e di drenaggio nellindustria delle acque reflue
Use Case
Impianto di depurazione di Kressbronn
Nellimpianto di trattamento delle acque reflue di Kressbronn, numerose pompe con caratteristiche diverse vengono utilizzate per convogliare i liquidi nelle varie aree dellimpianto. I fermi macchina non programmati possono avere gravi ripercussioni, con il rischio di interrompere lintero sistema di smaltimento delle acque reflue urbane o addirittura paralizzarlo del tutto.
Nel caso delle pompe per liquidi, se la differenza di pressione tra lingresso e luscita è troppo elevata, possono formarsi delle bolle. È la cosiddetta cavitazione. Queste bolle piene di vapore collassano bruscamente a causa dell'alta pressione. Queste implosioni danneggiano costantemente l'elemento e l'alloggiamento della pompa dall'interno. Se il danno diventa eccessivo, la pompa non sarà più in grado di funzionare correttamente. Nel peggiore dei casi, potrebbe essere necessaria una costosa riparazione o addirittura la sostituzione della pompa.
Situazione iniziale
Le pompe dei fanghi freschi e di drenaggio dellimpianto di depurazione non venivano monitorate in modo continuo. I danni ai cuscinetti delle pompe o leventuale presenza di cavitazione venivano rilevati solo a seguito di rumori dovuti ad un funzionamento alterato. Nel peggiore dei casi, ciò avrebbe potuto causare un fermo imprevisto, con un impatto significativo sulla funzionalità dellimpianto di depurazione e la necessità di riparazioni non pianificate.
Obiettivo del progetto
- Introduzione di un rilevamento e una visualizzazione continui dei valori di vibrazione effettivi dei cuscinetti delle pompe in direzione assiale e radiale.
- Rilevamento e visualizzazione continui dei valori di vibrazione e delle temperature dei motori delle pompe.
- Monitoraggio e visualizzazione delle pompe per individuare uneventuale cavitazione.
- Implementazione di un contatore di ore di funzionamento per il caso di cavitazione allinterno di moneo, per facilitare il rilevamento di episodi di cavitazione prolungata della pompa.
- Prevenzione di fermi macchina non pianificati.
- Allarme in caso di superamento delle soglie e cavitazione.
Realizzazione
Tutti i cuscinetti e i motori delle pompe nellimpianto di depurazione sono equipaggiati e monitorati con sensori di vibrazione. Sui motori sono anche installati sensori di temperatura per rilevare eventuali danni agli avvolgimenti e poter evitare per tempo il surriscaldamento che ne deriva.
Per rilevare in modo affidabile la cavitazione, la VSE150 monitora in modo mirato le frequenze che si verificano tipicamente sul lato pompa. Limpostazione delle soglie, lallarme in caso di superamento delle soglie e lanalisi delleventuale cavitazione della rispettiva pompa sono realizzati con la VSE150.
Tutti i valori dei sensori e gli allarmi vengono rilevati e visualizzati in moneo. Allinterno di moneo è stato impostato un contatore per ogni pompa, che calcola con precisione la durata dello stato di cavitazione della pompa.
Risultato
Garantire il buon funzionamento dellimpianto di trattamento delle acque reflue
È stato implementato un sistema completo di monitoraggio delle pompe che copre le aree critiche dei cuscinetti e dei motori delle pompe nellinfrastruttura pubblica. I danni incipienti ai cuscinetti, la sporcizia delle pompe, la cavitazione, il funzionamento a secco, i problemi di avvolgimento e la sporcizia del motore ora vengono identificati e possono essere risolti per tempo grazie al monitoraggio delle soglie.
Struttura del sistema
- Sensore di vibrazione pompa cuscinetto NDE VSA001
- Sensore di vibrazione pompa cuscinetto DE VSA001
- Sensore di vibrazione motore cuscinetto VSA001
- Sensore temperatura motore TP3232 TS2229
- Centralina diagnostica per sensori di vibrazione VSE150
Il nostro cliente
I comuni tedeschi di Kressbronn a. B. e Langenargen gestiscono congiuntamente un impianto di depurazione delle acque reflue nellEichert. Nellimpianto di depurazione le acque reflue vengono depurate in quattro fasi: fase meccanica, biologica, chimica e con carbone attivo in polvere. Il quarto stadio di depurazione è particolarmente importante perché filtra gli elementi in traccia (ad esempio residui di farmaci) dalle acque reflue. Dopo aver superato tutti e quattro gli stadi di depurazione, le acque reflue vengono infine convogliate nel lago di Costanza.
Dashboard
Pompa dei fanghi freschi 1
- Vibrazione cuscinetto del motore [mg]
- Rilevamento cavitazione pompa DE [mg]
- Contatore del tempo cavitazione DE [h]
- Vibrazione cuscinetto della pompa DE [mg]
- Rilevamento della cavitazione pompa NDE
- Contatore del tempo cavitazione NDE [h]
- Vibrazione cuscinetto della pompa NDE [mg]
- V-Effettiva cuscinetto della pompa NDE [mm/s]
- V-Effettiva cuscinetto della pompa DE [mm/s]
- V-Effettiva cuscinetto del motore [mm/s]
- Temperatura del motore [C°]
Pompa dei fanghi freschi 2
- Vibrazione cuscinetto del motore [mg]
- Rilevamento cavitazione pompa DE [mg]
- Contatore del tempo cavitazione DE [h]
- Vibrazione cuscinetto della pompa DE [mg]
- Rilevamento della cavitazione pompa NDE
- Contatore del tempo cavitazione NDE [h]
- Vibrazione cuscinetto della pompa NDE [mg]
- V-Effettiva cuscinetto della pompa NDE [mm/s]
- V-Effettiva cuscinetto della pompa DE [mm/s]
- V-Effettiva cuscinetto del motore [mm/s]
- Temperatura del motore [C°]
Pompa di svuotamento
- Temperatura del motore [C°]
- Vibrazione del cuscinetto del motore DE [mg]
- Vibrazione del cuscinetto del motore NDE [mg]
- a-Peak pompa radiale [mg]
- a-Peak pompa assiale [mg]
- Rilevamento della cavitazione della pompa [mg]
- Contatore del tempo di cavitazione [h]
- V-Effettiva pompa [mm/s]
- V-Effettiva motore [mm/s]
Pompa di svuotamento P2W (acqua di processo)
- Temperatura del motore [C°]
- Vibrazione del cuscinetto del motore DE [mg]
- Vibrazione del cuscinetto del motore NDE [mg]
- a-Peak pompa radiale [mg]
- a-Peak pompa assiale [mg]
- Rilevamento della cavitazione della pompa [mg]
- Contatore del tempo di cavitazione [h]
- V-Effettiva pompa [mm/s]
- V-Effettiva motore [mm/s]
