Průběžné monitorování stavu čerpadel čerstvého kalu a odvodňovacích čerpadel v odvětví odpadních vod
Use Case
Čistírna odpadních vod Kressbronn
V čistírně odpadních vod Kressbronn se k dopravě kapalných médií v různých částech čistírny používá řada čerpadel s různými vlastnostmi. Neplánované odstávky mohou mít vážné následky a mohou naruit celý systém odvádění komunálních odpadních vod nebo dokonce způsobit úplné zastavení jeho provozu.
V případě kapalinových čerpadel se mohou tvořit bubliny, pokud je rozdíl tlaku mezi vstupní a výstupní stranou příli velký: Výsledkem je kavitace. Drobné bublinky naplněné párou se vlivem vysokého tlaku náhle rozpadnou. Tento náhlý rozpad vytváří rázové vlny, které opakovaně naruují prvek čerpadla a jeho těleso zevnitř. Pokud je pokození příli velké, čerpadlo již nemůže správně fungovat. V nejhorím případě může být nutná nákladná oprava nebo dokonce výměna čerpadla.
Počáteční situace
Čerpadla čerstvého kalu a odvodňovací čerpadla v čistírně odpadních vod nebyla průběžně monitorována. Zjitění pokození ložisek čerpadla nebo možné kavitace záviselo výhradně na změnách provozních zvuků. V nejhorím případě by to mohlo vést k neočekávané odstávce, která by výrazně ovlivnila funkčnost čistírny odpadních vod a vyžádala si neplánované opravy.
Cíl projektu
- Zavedení kontinuálního záznamu a vizualizace efektivních hodnot vibrací ložisek čerpadla v axiálním i radiálním směru.
- Průběžné zaznamenávání a vizualizace hodnot vibrací a teplot motorů čerpadel.
- Monitorování a vizualizace kavitace čerpadel.
- Integrace počítadla provozních hodin pro případy kavitace do systému moneo pro usnadnění detekce dlouhodobých kavitačních epizod čerpadla.
- Prevence neplánovaných prostojů.
- Alarm v případě překročení mezních hodnot a kavitace.
Implementace
Vechna ložiska čerpadel a motory čerpadel v čistírně odpadních vod jsou vybaveny snímači vibrací a jsou monitorovány. Kromě toho jsou na motorech instalovány teplotní snímače, aby bylo možné zjistit pokození vinutí a včas zabránit případnému přehřátí.
Aby bylo možné spolehlivě detekovat kavitaci, monitoruje VSE150 speciálně frekvence, které se obvykle vyskytují u čerpadel. VSE150 je také zodpovědný za konfiguraci prahových hodnot, spoutění alarmů v případě jejich poruení a analýzu, zda se u přísluného čerpadla právě vyskytuje kavitace.
Vechny hodnoty senzorů a alarmy jsou zaznamenávány a zobrazovány v moneo. V systému moneo bylo pro každé čerpadlo nastaveno počítadlo, které přesně vypočítává dobu trvání kavitačního stavu čerpadla.
Výsledek
Zajitění plynulého provozu čistírny odpadních vod
Byl zaveden komplexní systém monitorování čerpadel, který pokrývá kritické oblasti ložisek čerpadel a motorů čerpadel ve veřejné infrastruktuře. Díky pečlivému sledování prahových hodnot lze nyní včas identifikovat a řeit počínající pokození ložisek, znečitění čerpadla, kavitaci, chod nasucho, problémy s vinutím a znečitění motoru.
Struktura systému
- Senzor vibrací ložiska čerpadla NDE VSA001
- Senzor vibrací ložiska čerpadla DE VSA001
- Snímač vibrací ložiska motoru VSA001
- Snímač teploty motoru TP3232 + TS2229
- Vyhodnocovací jednotka pro senzory vibrací VSE150
Ná zákazník
Obce Kressbronn a. B. a Langenargen společně provozují čistírnu odpadních vod v Eichertu. Odpadní voda se v čistírně odpadních vod čistí ve čtyřech stupních: Mechanicky, biologicky, chemicky a pomocí prákového aktivního uhlí. Čtvrtý stupeň čitění je obzvlátě důležitý, protože filtruje stopové prvky (např. zbytky léčiv) z odpadní vody. Poté, co odpadní voda projde vemi čtyřmi stupni čitění, je nakonec vypoutěna zpět do Bodamského jezera.
Kontrolní panel
Čerpadlo čerstvého kalu 1
- Vibrační ložisko motoru [mg]
- Rozpoznání kavitace čerpadla DE [mg]
- Časové počítadlo kavitace DE [h]
- Vibrační ložisko čerpadla DE [mg]
- Rozpoznání kavitace čerpadla NDE
- Časové počítadlo kavitace NDE [h]
- Vibrační ložisko čerpadla NDE [mg]
- V-efektivní ložisko čerpadla NDE [mm/s]
- V-efektivní ložisko čerpadla DE [mm/s]
- V-efektivní ložisko motoru [mm/s]
- Teplota motoru [C°]
Čerpadlo čerstvého kalu 2
- Vibrační ložisko motoru [mg]
- Rozpoznání kavitace čerpadla DE [mg]
- Časové počítadlo kavitace DE [h]
- Vibrační ložisko čerpadla DE [mg]
- Rozpoznání kavitace čerpadla NDE
- Časové počítadlo kavitace NDE [h]
- Vibrační ložisko čerpadla NDE [mg]
- V-efektivní ložisko čerpadla NDE [mm/s]
- V-efektivní ložisko čerpadla DE [mm/s]
- V-efektivní ložisko motoru [mm/s]
- Teplota motoru [C°]
Odvodňovací čerpadlo přepadové nádrže na deťovou vodu
- Teplota motoru [C°]
- Vibrační ložisko motoru DE [mg]
- Vibrační ložisko motoru NDE [mg]
- pičková radiální hodnota čerpadla [mg]
- pičková axiální hodnota čerpadla [mg]
- Rozpoznání kavitace čerpadla [mg]
- Časové počítadlo kavitace [h]
- V-efektivní čerpadlo [mm/s]
- V-efektivní motor [mm/s]
Odvodňovací čerpadlo P2W (technologická voda)
- Teplota motoru [C°]
- Vibrační ložisko motoru DE [mg]
- Vibrační ložisko motoru NDE [mg]
- pičková radiální hodnota čerpadla [mg]
- pičková axiální hodnota čerpadla [mg]
- Rozpoznání kavitace čerpadla [mg]
- Časové počítadlo kavitace [h]
- V-efektivní čerpadlo [mm/s]
- V-efektivní motor [mm/s]
