A Baden-Württemberg tartományi vízszolgáltató vállalat vezérelve így szól: „Célunk, hogy Németország legalacsonyabb árú távolsági vízszolgáltató vállalata legyünk a legjobb minőségű ivóvízzel, magas szintű ellátásbiztonsággal és a felhasznált erőforrások fenntartható felhasználásával.”
Az 1912-ben alapított ágazati társulás évente 90 millió köbméter ivóvizet biztosít mintegy 250 baden-württembergi és bajorországi város és település számára. A langenaui és dischingeni vízmű közel 3 millió lakost lát el egy 775 km hosszú vezetékhálózaton keresztül.
Hatékonyan és fenntarthatóan kezelt Duna-víz
A langenaui vízmű Európa egyik legnagyobb és legmodernebb vízműve. 1973-ban kezdte meg működését a Donauried tájegység szélén lévő Csúcs-hegyen. 2014-ben kibővítették egy új talajvízszűrő rendszerrel, ami a Festo pneumatikus automatizálástechnikáján alapszik.
Itt többlépcsős eljárással kezelik a Leipheim közelében vett Duna-vizet, hogy ivóvizet nyerjenek belőle: Három előkezelési lépés után egy többrétegű szűrés távolítja el a maradék lebegő szilárd anyagokat. Az ezt követő aktívszenes szűrés még a legkisebb koncentrációjú a szerves szennyezőanyagokat is eltávolítja. A Festo automatizálástechnikája energiahatékony, pneumatikusan működtetett szelepek segítségével szabályozza a víz áramlását, például az elzárás és a visszaáramlás megakadályozása céljából.
Az alábbiakban elolvashatja, hogy mi volt a célja az állami vízszolgáltató vállalatnak a langenaui telep korszerűsítésével. Vagy ugorjon közvetlenül a Festo pneumatikus megoldásához .
Biztonságosan működő vízszűrők
Donauried régió talajvizét több mint 100 éven át előkezelés nélkül lehetett ivóvízként felhasználni. Egy idő után azonban a talajvízbe kerülő, egyre nagyobb mennyiségű ipari és háztartási vegyi anyagok, növényvédő szerek és gyógyszermaradványok miatt egy talajvízszűrő építése vált szükségessé. A fejlesztés különlegessége volt, hogy egy meglévő épületbe összesen hét kétszintes szűrőmedencét kellett beépíteni. Ehhez egy már nem szükséges pelyhesítő épületet kellett lebontani. Ez önmagában is magas követelményeket támasztott a szükséges hajtástechnikával szemben, ugyanis annak a lehető leghelytakarékosabbnak kellett lennie.
A talajvízszűrő rendszeres visszaöblítése
A talajvízszűrésnél a gravitáció erejét használják ki: A víz fentről lefelé haladva egy többrétegű homokszűrőn, majd egy aktívszénszűrőn áramlik át. Míg a homok kiszűri a nagyobb szennyező részecskéket, az aktív szén a legkisebb szennyeződéseket is eltávolítja.
A szűrők tisztítása viszont nem olyan egyszerű, mégis elengedhetetlen: A kiszűrt részecskék és a lebegő anyagok eltömítik a szűrőket, és gátolják a víz áramlását. Ha a szűrő ellenállása eléri a 3,5 mWS határértéket, át kell öblíteni az érintett szűrőt. Ehhez tíz pillangószelepnek kell összehangoltan nyitnia és zárnia a csővezetékeket.
Kompakt és megbízható pneumatikus hajtóművek
A tartományi vízszolgáltató vállalat olyan automatizálási megoldást keresett ehhez, amely nagyon kis helyen képes szabályozni a vízáramlást. Ezenkívül megbízhatónak és biztonságosnak kell lennie, és mindent tartalmaznia kell: a működtetőket, valamint a szabályozáshoz, elzáráshoz és a visszaáramlás megakadályozásához szükséges szelepeket.
A vízszolgáltató vállalat ez idáig szinte kizárólag orsóállítású pillangószelepeket használt. Az orsókat kézi kerékkel vagy villanymotorral mozgatták. A langenaui vízművekben ehhez azonban már nem volt elég hely. A bonyolult csővezetékeken kívül 70 automatizált szerelvénynek is helyet kellett találni.
Itt kerültek képbe a Festo pneumatikus megoldásai: A szelepszigetekkel vezérelt DAPS fordító hajtóművek egy központi sűrített levegős állomásról kapnak sűrített levegőt. Így nincs szükség hajtóorsókra és homlokkerekekre a szerelvényeken. Ennél a megoldásnál a hajtómű közvetlenül a szeleptárcsa tengelyére van szerelve.
Döntés a Festo pneumatikája mellett
A beruházási döntésnél egy elektromos és a Festo által ajánlott pneumatikus megoldás versenyzett egymással. Azonban minden egyértelműen a pneumatika mellett szólt. Ez az automatizálási megoldás minden követelménynek megfelelt, sőt, még többet kínált.
Fordító hajtóművek és szelepszigetek
A csőszerelvények fontos elemei a talajvízszűrő rendszernek. Langenauban duplán excentrikus pillangószelepek használatosak elzárószelepként és szabályozószelepként egyaránt. Ezek a csappantyúk köztes helyzetekben, változó nyitási szöggel működnek. A Festo megoldásánál DAPS pneumatikus fordító hajtóművek látják el ezt a feladatot. Forgásszögük tetszőlegesen állítható, működtetőszerkezetük kompakt, nyomatékgörbéjüket pedig a kar-himba kinematikájú pillangószelepekhez igazították. Ezáltal a DAPS nagy kitörési nyomatékokat is képes leküzdeni károsodások nélkül.
A hajtóművek vezérlését a CPX-VZSA szelepsziget és távoli I/O kombináció látja el Profinet csatlakozással. Ezt a szűrőmedencék közötti középső folyosón helyeztük el. A strapabíró fémház védelmet nyújt az itteni zord környezetben. Maguk a szelepek teljesen tömítettek, a légző- és vezérlőlevegő teljesen tokozott. A CPX-VTSA rögzíti a szűrők és a hajtóművek összes jelét: nyomás, töltési szint, hőmérséklet stb. Mivel a szelepsziget moduláris felépítésű, és öt szelepmérettel is használható, ezért energiát is megtakarít, mivel a kívánt áramlási sebesség szelepállásonként pontosan beállítható.
Lineáris hajtóművek és vezérlőszekrények
Ezenkívül a DFPI típusú pneumatikus lineáris hajtóművek vezérlik az oldalt felszerelt iszapvíz-csappantyúkat, amelyeken keresztül a visszatartott iszap a szűrőanyagról az iszapvíz-ülepítő medencébe folyik. A DFPI integrált útmérő rendszere védve van a környezeti behatásoktól, ami növeli a futásteljesítményt és kevesebb karbantartást tesz szükségessé.
A langenaui pneumatikus automatizálási megoldást a telepítésre kész vezérlőszekrényeink és a pneumatikus szabályozókörökhöz tartozó teljes körű tartozékcsomag (sűrítettlevegő-előkészítők, tömlők, csavaros csatlakozások stb.) egészítette ki.
Tartós megoldás költségelőnnyel
Pneumatikus hajtástechnikánk összességében meggyőzte a tartományi vízszolgáltató vállalatot, mert mind árban, mind műszaki megoldásban egyértelműen jobb, mint egy elektromos hajtás. A vízszolgáltató a pneumatika melletti döntésével 10%-ot takarít meg a beruházási és üzemeltetési költségeken. Az elektromos hajtásoknak már csak a méreteik miatt sem nem lett volna esélyük a csőpincében.
A pneumatikus hajtóművek előnyei
A pneumatika számos alkalmazásban kínál jelentős előnyöket, a költségektől kezdve a biztonságon át a könnyű kezelhetőségig. Ez egy egyszerű és könnyen telepíthető technológia, mivel a véghelyzet-lekérdezésen és a sűrítettlevegő-ellátás felügyeletén kívül nincs szüksége további vezérlési funkciókra. Ez különösen előnyös a vízszolgáltatók folyamatautomatizálása szempontjából: A pneumatikus hajtóművek és komponensek különösen komplett rendszermegoldásoknál kínálnak valódi költségelőnyt a hasonló elektromos megoldásokkal összevetve.
Költséghatékonyabb, mint az elektromos hajtástechnika
A szelepszigetekkel felszerelt decentralizált automatizálási koncepciók következetes alkalmazása jelentős költségelőnyökkel jár az elektromos hajtástechnikához képest. A langenaui vízmű 10%-os megtakarítást ért el vele. Más projektek esetében akár több mint 50%-os megtakarítás is lehetséges. Ezért még a kézi szerelvények utólagos automatizálása is megéri.
Az elektromos hajtásoknak sok energiára van szükségük, amelyet hő formájában veszítenek el, vagy a hajtómű mozgatásához szükséges. A pneumatikus működtetők ezzel szemben közvetlenül az elzárószervre hatnak. A sűrített levegő által kifejtett lineáris erő forgómozgássá alakításához csupán egy dugattyú és egy hajtótengely szükséges. A pneumatikus megoldások csak a sűrített levegő előállításához és a vezérléshez igényelnek villamos energiát. A tényleges mozgatást a sűrített levegő végzi.
Hosszú élettartamú, karbantartásmentes és hatékony
A pneumatikus hajtóművek bebizonyították az évek során, hogy rezgésállóak és tartósak. Ennek oka, hogy az elektromos hajtásokkal ellentétben kevés alkatrészből állnak, ezért nem hajlamosak a meghibásodásra. Ezenkívül folyamatosan terhelhetők és teljes élettartamuk alatt karbantartásmentesek. Olajcserére vagy más kenésre nincs szükség.
Mivel a pneumatikus hajtóművek védettek a túlterhelés ellen, és a hajtóerő növeléséhez csak a nyomást kell megemelni, gyakran kisebb méretű és súlyú kivitelek is használhatók. A Festo pneumatikus rendszereivel akár 50 000 N erő és 10 000 Nm forgatónyomaték is elérhető. Ha szivárgásmentesen tömítik és pontosan méretezik az ilyen megoldásokat, akkor kiemelkedően energiahatékony rendszerek valósíthatók meg.
Végül, de nem utolsósorban: A pneumatika biztonságos. A sűrített levegő ugyanis áramkimaradás esetén is rendelkezésre áll: Vészhelyzetekre mindig van egy sűrített levegőtartály is a kompresszor mellett.
Technológia, szakértelem és tanácsadás a Festo-tól
Büszkék vagyunk arra, hogy a baden-württembergi tartományi vízszolgáltató vállalat a Festo segítségével korszerűsítette víztechnológiáját. A példa bizonyítja, mennyire meggyőzőek a pneumatikus automatizálás előnyei.
A pályázati szakaszban többször is jártunk a helyszínen, és mind műszaki, mind költség-összehasonlításban a pneumatikus koncepciónk megállta a helyét az elektromos megoldással szemben. Ennek eredményeképpen a tartományi vízellátás teljesen átállt a pneumatikára a korábban használt elektromos hajtások helyett.
A Festo a tanácsadási szolgáltatásával is szerzett néhány jó pontot: Szakértőink segítettek a sűrítettlevegő-fogyasztás kiszámításában és a sűrített levegős hálózat optimális méretezésében. Szükség esetén már a pályázati szakaszban is nyújtunk támogatást.
A Festo automatizálása olyan egyszerű és hibamentes, mint maga a pneumatika: A berendezésgyártók mindig mindent egy kézből kapnak, egyetlen alkatrészszámmal. Ez leegyszerűsíti a rendelések adminisztrációját, és jelentősen felgyorsítja a projekt megvalósítását.
10 indok a Festo pneumatikája mellett
Érvek letöltése
A pneumatikával történő testreszabott automatizálás költségmegtakarítást eredményez, megbízható, strapabíró, robbanásbiztos és túlterhelésbiztos. A Festo-val pedig a megvalósítás is egyszerű. Itt töltheti le a szórólapot.