Pneumatika u vodovodu se isplati

Maksima državnog vodovoda Baden-Württemberga glasi: „Naš cilj je biti najbolja kompanija za snabdevanje vodom na velike udaljenosti u Nemačkoj i nuditi najkvalitetniju vodu za piće, istovremeno osiguravajući pouzdano snabdevanje i održivo korišćenje resursa.“

Udruženje za posebne namene osnovano je 1912. godine i osigurava 90 miliona m³ pijaće vode godišnje za oko 250 gradova i opština u Baden-Württembergu i Bavarskoj. Oko 3 miliona stanovnika snabdeva se 775 km dugom cevovodnom mrežom iz dva vodovoda u Langenauu i Dischingenu.

Efikasno i održivo obrađena dunavska voda

Vodovod Langenau jedan je od najvećih i najmodernijih vodovoda u Evropi. Godine 1973. počeo je sa radom na brdu „Spitzigen Berg“ na rubu rečnog krajolika Donaurieda. Proširen je 2014. godine i dobio je novi sistem filtracije podzemne vode, sa pneumatskom tehnologijom automatizacije kompanije Festo.

Voda, koja se uzima iz reke Dunav u Leipheimu, kroz proces na više nivoa obrađuje se kako bi se dobila pijaća voda. Nakon tri koraka prethodnog čišćenja, višeslojna filtracija uklanja sve preostale suspendovane čvrste materije. Naknadna filtracija sa aktivnim ugljem eliminiše organska zagađenja, čak i u najmanjim koncentracijama. Tehnologija automatizacije kompanije Festo kontroliše protok vode koristeći energetski efikasne pneumatski upravljane ventile za zatvaranje i sprečavanje povratnog toka.

U nastavku možete saznati šta je kompanija za vodosnabdevanje želela postići modernizacijom fabrike Langenau. Ili odmah pogledajte pneumatsko Festo rešenje .

Sigurni filteri za vodu

Više od 100 godina, podzemna voda iz Donaurieda mogla se koristiti kao voda za piće bez dalje obrade. Tada je zbog sve veće izloženosti industrijskim i kućnim hemikalijama, pesticidima i farmaceutskim ostacima postala nužna izgradnja sistema za filtriranje podzemnih voda. Posebnost ove nadogradnje jeste što je u postojećoj zgradi izgrađeno ukupno sedam dvoetažnih filterskih bazena. Mlin za brašno koji više nije bio potreban morao je biti demontiran. Samo zbog toga postavljeni su visoki zahtevi za potrebnu pogonsku tehnologiju: morala je štedeti što je više moguće prostora.

Redovno ispiranje filtera podzemne vode

Za filtriranje podzemne vode koristi se čista gravitacija. Voda teče odozgo prema dole kroz višeslojni peščani filter, a zatim kroz filter sa aktivnim ugljem. Dok pesak zadržava veće čestice zagađenih materija, aktivni ugalj uklanja i najsitnije nečistoće.

Nasuprot tome, čišćenje filtera nije tako jednostavno, ali je neophodno: zadržane čestice i suspendovane materije blokiraju filter komprimovanog vazduha i ometaju protok vode. Kada otpor filtera dostigne graničnu vrednost od 3,5 mWS, potrebno je isprati filter. Da bi to učinili, deset leptir ventila mora koordinisano otvarati i zatvarati cevovode.

Kompaktan i pouzdan: pneumatski pogoni

U tu je svrhu kompanija za vodosnabdevanje tražila rešenje za automatizaciju koje bi omogućilo kontrolu protoka vode u veoma ograničenom prostoru. Moralo je biti pouzdano i sigurno i uključivati ​​sve: aktuatore i odgovarajuće ventile za regulaciju, zatvaranje i sprečavanje povratnog toka.

Do sada se državni vodovod gotovo isključivo oslanjao na leptir ventile sa podešavanjem vretena. Vretena su pokretana ručnim točkom ili električnim motorom. Za njih više nije bilo mesta u vodovodu Langenau. Osim složenog cevovoda, u prostoriju je trebalo ugraditi 70 automatizovanih ventila.

Rešenje su bili pneumatski pogoni kompanije Festo: zakretni aktuatori DAPS napajaju se iz centralne stanice za komprimovani vazduh i regulišu ih ventilske grupe. Time se eliminiše potreba za pogonskim vretenima i čeonim zupčanicima na ventilu. U ovom rešenju pogon se postavlja direktno na osovinu diska ventila.

Odluka u korist pneumatike kompanije Festo

Raspravljalo se o električnom i pneumatskom rešenju koje je predložio Festo. Odlučili su se za pneumatiku. Ovo rešenje za automatizaciju ispunjava sve zahteve, pa i više.

Zakretni aktuatori i ventilske grupe

Značajan deo sistema za filtriranje podzemne vode je ventil cevovoda. U Langenauu se dvostruki ekscentrični leptir ventili koriste i kao zaporni ventili i kao kontrolni ventili. Rade kontinuirano u naizmeničnim međupoložajima sa promenljivim uglovima otvaranja. U rešenju kompanije Festo za to se koriste pneumatski zakretni aktuatori tipa DAPS. Njihov ugao zakretanja može se slobodno postaviti, kompaktni su i imaju obrtni moment prilagođen leptir ventilima sa kinematikom poluga-zamah. To znači da DAPS može preživeti čak i visoke zakretne momente pri pokretanju sa mesta ventila bez oštećenja.

Pogonima se upravlja putem naše daljinske I/O kombinacije ventilske grupe CPX-VZSA sa Profinet priključkom. Postavljeni su u središnjem prolazu, između filterskih bazena. Robusno metalno kućište osigurava zaštitu u teškim uslovima. Sami ventili su potpuno zaptiveni, vazduh za disanje i kontrolni vazduh zadržani su. CPX-VTSA beleži sve signale iz filtera komprimovanog vazduha i povratne informacije aktuatora: pritisak, nivo napunjenosti, temperaturu, itd. Budući da ventilska grupa ima vrlo modularan dizajn i može prihvatiti pet mogućih veličina ventila, štedi energiju jer je moguće precizno postaviti željeni protok za svaki položaj ventila.

Linearni pogoni i upravljački ormani

Osim toga, pneumatski linearni pogoni tipa DFPI regulišu bočno postavljene klapne blatne vode kroz koje zadržani mulj teče od filtera u smeru taložnika mulja. Ključna funkcija pogona DFPI jeste njegov integrisani linearni sistem za merenje udaljenosti zaštićen od uticaja okoline, što poboljšava radne performanse i smanjuje troškove održavanja.

Naši upravljački ormani spremni za ugradnju i kompletan asortiman pribora za pneumatske regulacione petlje (priprema komprimovanog vazduha, creva, navojni spojevi, itd.) upotpunjuju rešenje pneumatske automatizacije u Langenauu.

Trajno rešenje uz troškovnu prednost

Sve u svemu, naša tehnologija pneumatskog pogona uverila je kompaniju za vodosnabdevanje, jer je očito superiorna u odnosu na rešenje električnog pogona, kako tehnički tako i cenovno. Odlučivši se za pneumatiku, državni vodovod štedi 10% investicionih i operativnih troškova. Već samo zbog dimenzija električni pogoni ne bi imali šanse u skučenom podrumu sa crevima.

Prednosti pneumatskih pogona

Pneumatika nudi jasne prednosti u brojnim primenama, od troškova do bezbednosti i jednostavnosti korišćenja. To je jednostavna tehnologija koju je lako instalirati jer nisu potrebne nikakve kontrolne funkcije osim ispitivanja krajnjeg položaja i nadzora dovoda komprimovanog vazduha. Dobavljači vode od toga imaju koristi, posebno u automatizaciji procesa: pneumatski pogoni i komponente pokazuju svoje troškovne prednosti u odnosu na uporediva električna rešenja, posebno kada se implementiraju celovita rešenja sistema.

Isplativije od tehnologije električnog pogona

U poređenju sa tehnologijom električnih pogona, dosledna upotreba koncepta decentralizovane automatizacije sa ventilskim grupama donosi značajne troškovne prednosti – u vodovodu Langenau ostvarene su značajne uštede od 10%. U drugim projektima moguće su uštede čak veće od 50%. Zato je čak isplativo naknadno automatizovati ručne armature.

Za električne pogone potrebno je mnogo energije, koju ponovo gube u vidu toplote ili tokom prenosa. Nasuprot tome, pneumatski pogoni deluju direktno na uređaj za zatvaranje. Klip i pogonska osovina dovoljni su za pretvaranje linearne sile komprimovanog vazduha u zakretno kretanje. Pneumatskim rešenjima električna energija potrebna je samo za proizvodnju komprimovanog vazduha i za potrebe upravljanja. Stvarno kretanje se odvija kroz komprimovani vazduh.

Izdržljivi, efikasni i bez održavanja

Pneumatski pogoni su se tokom godina pokazali otpornim na vibracije i izdržljivim. To je tako jer su u poređenju sa električnim pogonima napravljeni od malog broja komponenti i zato su manje skloni kvarovima. Osim toga, otporni su na kontinuirana opterećenja i ne zahtevaju održavanje tokom celog radnog veka. Nema potrebe za zamenom ulja ili dodatnim podmazivanjem.

Budući da pneumatski aktuatori imaju zaštitu od preopterećenja i da se veća pogonska sila može postići veoma jednostavno povećanjem pritiska, često se mogu koristiti manje veličine sa manjom težinom. Pneumatski sistemi kompanije Festo mogu isporučiti velike sile do 50.000 N i obrtne momente do 10.000 Nm. Ako creva za takva rešenja ne propuštaju i ako su sistemi precizno dimenzionisani, rezultat su izvanredno energetski efikasna rešenja.

I za kraj, pneumatika je sigurno rešenje. Jer komprimovani je vazduh dostupan i u slučaju nestanka struje. Osim kompresora, u hitnim slučajevima uvek je dostupan rezervoar komprimovanog vazduha za stvaranje i obradu.