Szivattyúállomások nélkül nem megy - sajnos, gondolja most magában. Ezek a rendszerek ugyanis óriási mennyiségű vizet juttatnak át a különböző kezelési és tisztítási szakaszokon, és hajlamosak a meghibásodásra, továbbá nagyon magas az energiaigényük. A Festo biztonságos és energiahatékony automatizálási megoldást fejlesztett ki ezekre a „problémás gyerekekre”, amely már több százszor bizonyított világszerte. A probléma fő okai a visszacsapó szelepek. De ilyenekre egyáltalán nincs szüksége, ha a Festo megoldását választja.
A szennyvíztisztító telepeken a szüntelenül működő szivattyúk hatalmas vízmennyiségeket mozgatnak meg. Ehhez hatalmas gépekre van szükség, amelyek meglehetősen sok energiát fogyasztanak. Nem csoda, hogy a szennyvíztisztító telepek energiafogyasztása az önkormányzati villamosenergia-költségek akár 20%-ára is rúghat. Ennek nagy része a tápnyomásra vezethető vissza, a második legnagyobb költségtényező a szivattyúállomások üzemeltetése. Ez különösen elavult technológia használata esetén jellemző. Főként akkor, ha egyszerre több szivattyú is működik, valamint ha a redundancia miatt továbbiakat is készenlétben kell tartani.
Egyértelmű tehát, hogy energiahatékony folyamatokra van szükség, amelyek egyre inkább állami támogatásokat is élveznek. Tapasztalatból tudjuk, hogy a legtöbb rendszerben nagy az energiamegtakarítási potenciál. Először vizsgáljunk meg közelebbről egy hagyományos szivattyúállomást. Vagy ugorjon egyenesen a Festo megoldásához.
Sok víz és szennyvízkezelő telep szivattyúállomását még ma is hagyományos módon, mechanikus visszacsapó szelepekkel biztosítják. A visszacsapó szelepek alapvetően arra szolgálnak, hogy megakadályozzák a víz visszaáramlását, amikor a szivattyú áll. A mechanikus visszacsapó szelepes megoldásnak azonban számos hátránya van. Mindenekelőtt hajlamos a meghibásodásra és nem hatékony.
A visszacsapó szelepek fő problémája, hogy a szeleptányér ellenállást fejt ki a szivattyúval szemben, amelyet le kell győznie. Ez több energiába kerül, mint amennyire valójában szükség lenne. A visszacsapó szelepek tulajdonképpen még az üzembiztonságot is rontják. Amikor a szivattyú áll, a mikroorganizmusok által létrehozott gázbuborék kiül rá, ami akadályozza a szivattyú automatikus indítását. Tehát először kézzel kell működtetni a visszacsapó szelepet, hogy a gázbuborék távozhasson, és a szivattyú elindulhasson.
Hosszú távon az is probléma, hogy a visszacsapó szelepek zárása vízütést okozhat, és ez rezgésbe hozhatja a csőrendszereket. A csővezetékek így előbb-utóbb károsodni fognak. Egy további tényező is rövidíti az egész rendszer élettartamát: a visszacsapó szelepek hajlamosak a szivárgásra. Az ilyen szivárgások és visszaáramlások azonban igen nehezen észlelhetők. Ha láthatóvá vált a károsodás, gyakran nemcsak a visszacsapó szelepet, hanem legrosszabb esetben a szivattyút is ki kell cserélni.
A Festo mechanikus visszacsapó szelepek helyett biztonságos és energiatakarékos megoldást kínál a szivattyúállomásokhoz: pneumatikus lineáris hajtóművel ellátott automatizált csúszkát. Az armatúrák egy központi vagy decentralizált PLC-re vannak csatlakoztatva.
A pneumatikus, automatizált lap-tolózárak mellett szóló egyik fontos érv, hogy a szivattyúnak már nem kell leküzdenie a szelep áramlási ellenállását. Az így a szivattyúnál elérhető energiamegtakarítás jóval nagyobb, mint a kiegészítő vezérléshez és a sűrített levegő előállításához szükséges energia.
A központi vagy decentralizált PLC által vezérelt és közvetlenül a lineáris hajtóműre szerelt NAMUR-szelepek biztosítják, hogy a késes tolózárak a szivattyúval egyidejűleg nyissanak és zárjanak. Ha nem kívánt buborékok képződnek, a gázbuborék a tolózár nyitásakor azonnal távozik, így az nem befolyásolja a szivattyú működését. A szabályozott zárási funkció révén vízütés sem keletkezik a csőrendszerekben. Ehhez jön még az automatizált késes tolózár kisebb kopása és jobb tömítettsége, ami jelentős mértékben meghosszabbítja a rendszer élettartamát.
Még áramkimaradás esetén is megbízható marad a rendszer, és biztonságos helyzetbe megy, mivel feszültségkimaradás esetén a sűrített levegő tartály automatikusan átveszi a kompresszor helyét. A pneumatikus hajtóművek három vészfunkcióval rendelkeznek: nyitás, zárás, leállítás. Az armatúrák így garantáltan mindig a helyzetnek megfelelően működnek.
A Festo pneumatikus lineáris hajtóművel ellátott automatizált tolózárjai számos kézzelfogható előnyt kínálnak:
A Festo eddig több, mint 100 vízműben és több, mint 200 szennyvíztisztító telepen alkalmazta sikeresen az itt bemutatott megoldást. Például a sindelfingeni szennyvíztisztító telepen, amely mintegy 250 000 dél-németországi lakos szennyvizét tisztítja. A szennyvizet az előtisztító medencéből a biológiai tisztításhoz szállító szivattyúállomásban hat darab, egyenként 90 kW teljesítményű centrifugálszivattyú található, max. 500 l/s szállítási kapacitással 8 - 9 m-es nyomómagasság mellett. A szennyvíz mennyiségétől függően legfeljebb öt szivattyú üzemel. Egy szivattyú tartalék.
Az átalakítás előtt állandóan nyitva kellett tartani a visszacsapó szelepet, ami azonban akár 10%-kal is csökkentette a szállítási teljesítményt. Ezenkívül a szabad áramlási keresztmetszetet is csökkentette. A visszacsapó szelep zárásakor vízütés érte a csőrendszert.
Amióta teljesen és funkcionálisan a meglévő tolózárak pneumatikus automatizálásával helyettesítettük a visszacsapó szelepeket, lényegesen kevesebb energiával érhető el ugyanaz a szivattyúzási teljesítmény. Ezáltal a sindelfingeni szennyvíztisztító telep közel 90 000 kWh-t takarít meg évente. Ez a szennyvíztisztító telep teljes energiaigényének 2%-a, és évente több, mint 11 000 eurós költségmegtakarítást jelent. A társulás saját beruházási költsége 25 000 euró volt. A két számból Ön is könnyedén kiszámíthatja, mikorra térül meg a Festo automatizálása.