Безперервний моніторинг стану свіжого осаду та дренажних насосів у галузі стічних вод

Industry 4.0

IIoT platform moneo

Monitoring and maintenance

Condition monitoring

Use Case

Станція очищення стічних вод Kressbronn

На станції очищення стічних вод Kressbronn використовуються численні насоси з різними характеристиками для транспортування рідкого середовища через різні зони станції очищення стічних вод. Незапланований простій може мати серйозні наслідки, потенційно порушивши всю муніципальну систему утилізації стічних вод або навіть спричинивши повну зупинку її роботи.

У випадку рідинних насосів бульбашки можуть утворюватися, якщо різниця тиску між вхідною та вихідною сторонами занадто висока: Це призводить до кавітації. Крихітні бульбашки, наповнені парою, раптово руйнуються через високий тиск. Це раптове руйнування створює ударні хвилі, які неодноразово псують насосний елемент і корпус насоса зсередини. Якщо пошкодження стає занадто великим, насос більше не може працювати належним чином. У гіршому випадку може знадобитися дорогий ремонт або навіть заміна насоса.

The starting position

Постійний моніторинг свіжого осаду та дренажних насосів на станції очищення стічних вод не здійснювався. Виявлення пошкодження підшипників насоса або потенційної кавітації залежало виключно від зміни робочих шумів. У найгіршому випадку це могло призвести до непередбачуваної зупинки, що суттєво вплинуло б на функціональність станції очищення стічних вод і потребувало б незапланованого ремонту.

Goal of the project

Впровадження безперервної реєстрації та візуалізації ефективних значень вібрації підшипників насоса як в осьовому, так і в радіальному напрямку.
Безперервний запис і візуалізація значень вібрації і температури двигунів насосів.
Моніторинг і візуалізація насосів для кавітації.
Інтеграція лічильника робочих годин для випадків кавітації в moneo для полегшення виявлення тривалих епізодів кавітації насоса.
Уникнення незапланованих простоїв.
Сигналізація в разі порушення граничних порогових значень і кавітації.

Implementation

Всі підшипники та двигуни насосів на станції очищення стічних вод обладнані датчиками вібрації та контролюються. Крім того, на двигуни встановлюються датчики температури, щоб виявляти пошкодження обмотки та своєчасно запобігати будь-якому перегріву внаслідок цього.

Для надійного виявлення кавітації VSE150 спеціально контролює частоти, які зазвичай виникають у насосах. VSE150 також відповідає за конфігурацію порогових значень, спрацьовування сигналізації в разі перевищення порогових значень і аналіз того, чи є в даний момент у відповідному насосі кавітація.

Всі значення датчиків і тривоги записуються і відображаються в moneo. В рамках moneo для кожного насоса був встановлений лічильник, який точно розраховував тривалість кавітаційного стану насоса.

Success

Забезпечення безперебійної роботи на очисній споруді

Впроваджено комплексну систему моніторингу насосів, що охоплює критичні зони підшипників і двигунів насосів у громадській інфраструктурі. Завдяки ретельному моніторингу порогів початкові пошкодження підшипників, забруднення насоса, кавітація, сухий хід, проблеми з обмотками та забруднення двигуна тепер можна швидко виявити та своєчасно вирішити.

Системна структура

Датчик вібрації підшипник насоса NDE VSA001
Датчик вібрації підшипник насоса DE VSA001
Датчик вібрації підшипник двигуна VSA001
Датчик температури двигуна TP3232 + TS2229
Діагностична електроніка для датчиків вібрації VSE150

Наш замовник

Муніципалітети Kressbronn a. B. та Langenargen спільно експлуатують станцію очищення стічних вод в Eichert. Стічні води проходять чотири етапи очищення на станції очищення стічних вод: Механічно, біологічно, хімічно та за допомогою порошкоподібного активованого вугілля. Четвертий етап очищення є особливо важливим, оскільки він фільтрує мікроелементи (наприклад, залишки ліків) зі стічних вод. Після того, як стічні води проходять всі чотири етапи очищення, вони нарешті скидаються назад в озеро Констанц.