Sensorteknologi på den automatiske filterenhed sikrer fuldautomatisk drift 24/7
Applikationsrapport
Virksomheden AQUACHEM GmbH Separationstechnik fra Senden i nærheden af Ulm i Sydtyskland har i næsten 30 år været specialiseret i fremstilling af fuldautomatisk virkende membranfilterpresser. Ved hjælp af disse filterpresser bliver filteraske, der indeholder tungmetaller fra industrianlæg, presset til genanvendelige filterkager. AQUACHEM anvender sensorteknologi fra ifm til pålidelig drift af de fuldautomatiske anlæg.
Chiresa AG bruger ikke mindre end fire af disse AF1200 membranfilterpresser i Schweiz. De er specialiseret i økologisk og økonomisk genanvendelse af farligt affald, efterhånden som det opstår i mange forskellige former i industri, handel, erhverv og kommuner. Der transporteres ca. 95.500 tons suspension (flydende blanding af faste partikler i en væske) gennem fire filterpresser hvert år. Det er næsten 37 tankvogne om dagen.
“Filterpresserne, der anvendes hos Chiresa AG, producerer og udtømmer kompakte filterkager kontinuerligt, bogstaveligt talt døgnet rundt,” siger James Babbé, administrerende direktør hos AQUACHEM.
”En operatørs tilstedeværelse kræves ikke, fordi vi kan garantere, at maskinen er op til 98 % tilgængelig. Ved at bruge kammer- og membranplader kan driftsparametrene indstilles optimalt for at dække spektret mellem økonomisk effektivitet og økologiske krav. Systemet hjælper os også med at forhindre, at suspensionen lækker under filtreringscyklussen, fordi alle filterpresser i vores portefølje er fuldstændig forseglede. Vi er meget stolte over disse egenskaber.”
Billede 1: Den fuldautomatiske AF1200 membranfilterpresse fra AQUACHEM presser suspensioner til en fast og genanvendelig filterkage. Billede 2: Chiresa AG i Schweiz bruger anlæggene til økologisk og økonomisk behandling af filteraske, der indeholder tungmetaller.
Chiresa AG bruger filtersystemer til behandling af filteraske, der indeholder tungmetaller fra forbrændingsanlæg i Schweiz. Til dette formål bliver den først opløst i saltsyre. Med den efterfølgende såkaldte fældningsreaktion bliver de opløste komponenter separeret til vand og hydroxidslam, der bundfældes. Slammet neutraliseres og bliver derefter bortskaffet eller genanvendt som en fast filterkage ved hjælp af fuldautomatiske filterpresser fra Aquachem. Det opsamlede vand fra filtreringen returneres derefter til kredsløbet.
Procesovervågning ved hjælp af sensorer
På den automatiske filterenhed understøtter utallige ifm-sensorer både det optimale procesflow og energistyringen. De induktive sensorer overvåger for eksempel filterpressens endeposition. Det vil sige, at når den nærmer sig panelpakken, bliver motoren aktiveret, indtil den forudindstillede endeposition er nået.
Kapacitive sensorer
Kapacitive sensorer bliver på den anden side anvendt til overvågning af grænseværdier ved vaske- og skyllestationen. Skyllestationen på 700 liter anvendes til rengøring af filterpressen. Ved at fylde den med syre opløses suspensionsrester, filterdugene regenereres og dermed øges deres levetid. Der er installeret to sensorer til overvågning af grænseniveauet og én sensor til overvågning af påfyldningsniveauet på skyllestationen. Sensoren i bunden af tanken forhindrer, at pumpen kører tør, hvis den er underfyldt. En ekstra sensor øverst i tanken forhindrer, at syren i tanken løber over. Hvis niveauet falder til under eller overskrider de respektive grænser, bliver der sendt et signal kontrolstationen. Den normale fyldning overvåges med en tredje sensor.
Vaskestationen med en volumen på 3.000 liter anvendes til kagevask og rengøring af pressen for syrerester. Kagevasken udføres efter filtreringen for at vaske chloriderne i filterkagen ud, før den sendes til deponering. Efter forsuringen anvendes der vand til at skylle alle syrerester ud af filterpressen. Dermed bliver pressen neutraliseret, og filtreringscyklussen kan starte igen. Der er kun installeret to sensorer på vaskestationen til overvågning af minimums- og maksimumsniveauerne.
Derudover er hele skylle- og vaskestationen placeret i et kar, som også er udstyret med en lækagesensor fra ifm. Den viser omgående, om tankene lækker, eller om der er fejl i de to fødepumper.
Kapacitive sensorer fra ifm detekterer forskellige grænseniveauer på tankene uden at blive påvirket af mediet.
PQ-tryksensor
Udover en analog tryksensor, der detekterer hydraulikkens lukketryk (op til 350 bar), overvåger en anden digital tryksensor trykluftforsyningen i filterpressen for at sikre en funktionel og sikkerhedsrelevant drift. Dette sikrer, at lufttilførslen er inden for specifikationerne, og at ventilerne, der er installeret på filterpressen, også åbner/lukker korrekt. De såkaldte trykafbrydere er installeret på både skylle- og vaskestationen og på hver enkelt filterpresse.
Billede 1: En tryksensor fra PQ-serien overvåger den trykluft, der kræves, for at ventilerne kan åbne/lukke. / Billede 2: SD6500 overvåger trykluftforbruget som en del af energistyringen og sender vigtig procesrelevant information til anlægsstyringen.
Luftstrømssensoren af typen SD6500 måler både den aktuelle luftstrøm og den samlede forbrugte luftstrøm, temperaturen og trykket. Dette gør sensoren i stand til at udføre adskillige opgaver på én gang: Dokumentation af luftforbruget er en fordel for energistyringen. Derudover kan sensoren også anvendes til at bestemme niveauet i filterkamrene og bidrager dermed blandt andet til, at filterpladerne har en lang levetid.
Kontrol og overvågning af beholderens påfyldningsproces
Under filterpresserne er der platforme til to beholdere, hvor filterkagerne opsamles til bortskaffelse. Laserafstands- og hældningssensorer understøtter en vippe, der kan justeres i vinklen, og som sikrer, at beholderen fyldes ensartet.
Der er installeret fem lasersensorer på hver beholder. To sensorer anvendes til at sikre, at en beholder er klar til fyldning. De andre tre sensorer overvåger niveauet til optimal tilpasning af vippen.
Derudover er der installeret en IO-Link master med Modbus-interface ved hjælp af hvilket, parameterindstillingen af lasersensorerne kan udføres. Disse masters er fundamentalt nyttige, især under idriftsættelse og fjernvedligeholdelse eller fejlfinding på et senere tidspunkt.
Billede 1: En justerbar vippe under filterpressen sikrer, at beholderen fyldes ensartet. Billede 2. En robust ifm-hældningssensor detekterer vippens vinkel.
IO-Link master AL1940 med Modbus TCP-interface til pladsbesparende montering i styreskabet.
Samarbejde mellem AQUACHEM og ifm
AQUACHEM og ifm har samarbejdet som partnere i mange år. AQUACHEM hjælper mange forskellige kunder med forskellige krav. En særlig udfordring i projektet, der blev implementeret for Chiresa AG, var at etablere kageudtømningen ved hjælp af en vippe og at sikre beholderrummet og under alle omstændigheder undgå at udsætte medarbejderne for fare.
AQUACHEM har i mange år været repræsenteret med sine filterpresser inden for røggasvask og støtter et stort antal affaldsforbrændingsanlæg. At indstille både vippens og beholdernes perfekte positioner var en opgave, de med glæde løste. AQUACHEM var i stand til at klare udfordringen i samarbejde med ifm og deres sensorer.
