Bez prečerpávacích staníc to nejde - bohužiaľ, poviete si. Pretože tieto systémy, ktoré prečerpávajú obrovské množstvá vody pri jej čistení, sú náchylné na poruchy a majú vysokú spotrebu energie. Spoločnosť Festo pre tieto "problémové deti" vyvinula spoľahlivé a energeticky účinné automatizačné riešenie, ktoré sa už po celom svete veľakrát osvedčilo. Všetko sa točí okolo spätných ventilov. No tie vôbec nepotrebujete, keď spolupracujete so spoločnosťou Festo.
V čistiarni odpadových vôd čerpadlá nepretržite prečerpávajú obrovské množstvo vody. Stroje preto musia byť veľké a s tým je spojená vysoká spotreba energie. Niet div, že spotreba energie v čistiarňach odpadových vôd predstavuje v mestách až 20 % nákladov na energiu. Veľká časť tejto energie sa použije na prevzdušňovanie a ďalšiu veľkú spotrebu predstavujú prečerpávacie stanice. Zvlášť to platí v prípadoch keď je zastaraná technika. A hlavne vtedy keď beží niekoľko čerpadiel súčasne. A samozrejme ešte musíte udržiavať niekoľko ďalších z dôvodu redundancie.
Jedna vec je jasná: sú potrebné energeticky účinné procesy. A na tie sa kladie čoraz väčší dôraz. Zo skúseností vieme, že väčšina systémov má veľký potenciál na úsporu energie. Najskôr sa pozrime na konvenčnú prečerpávaciu stanicu. Alebo si hneď pozrite riešenie od spoločnosti Festo .
Aj dnes sú prečerpávacie stanice v mnohých čistiarňach a vodárňach klasicky chránené mechanickými spätnými ventilmi. Spätné ventily by v zásade mali zabrániť spätnému toku vody, keď čerpadlo nebeží. Ale riešenie s mechanickými spätnými ventilmi má množstvo nevýhod. Predovšetkým preto, lebo sa často kazia a nie sú efektívne.
Hlavný problém je v tom, že spätný ventil kladie cez klapku odpor výkonu čerpadla, ktoré ho musí prekonať. Na to je potrebnej viac energie, ako je v skutočnosti nevyhnutné. Spätný ventil ovplyvňuje dokonca aj spoľahlivosť prevádzky. Keď je totiž čerpadlo v pokoji, pôsobením mikroorganizmov sa vytvára vzduchová bublina, ktorá bráni automatickému spusteniu čerpadla. Najskôr teda musíte spätný ventil otvoriť ručne, aby mohla vzduchová bublina uniknúť a následne sa čerpadlo spustilo.
Z dlhodobého hľadiska tiež hrozí, že pri zatváraní spätných ventilov môže vzniknúť tlakový ráz, a tým aj vibrácie v potrubných systémoch. Potrubie sa tak skôr, či neskôr poškodí. Životnosť celého systému skracuje ešte niečo: pri spätných ventiloch často dochádza k netesnostiam. Výsledkom sú ťažko zistiteľné úniky a spätné toky. Ak už je poškodenie viditeľné, často musíte vymeniť nielen spätný ventil, ale v horšom prípade aj čerpadlo.
Namiesto mechanických spätných ventilov ponúka Festo pre prečerpávacie stanice bezpečné a energeticky účinné riešenie: automatizované posúvače s pneumatickými lineárnymi pohonmi. Armatúry sú pripojené cez centrálne, alebo decentrálne PLC.
Dôležitým faktorom v prospech pneumaticky automatizovaného posúvača je, že čerpadlo už nemusí pracovať proti odporu spôsobenému ventilom. Úspora energie, ktorá pre čerpadlo vznikne, je oveľa vyššia ako energia potrebná na dodatočné riadenie a výrobu stlačeného vzduchu.
Ventily Namur, ktoré sú riadené centrálnym alebo decentrálnym PLC a sú namontované priamo na lineárnom pohone, zaisťujú, že sa nožové posúvače otvárajú a zatvárajú súčasne s čerpadlom. Ak sa vytvoria nežiaduce bubliny, uniknú hneď po otvorení posúvača, aby nedošlo k narušeniu funkcie čerpadla. Vďaka funkcii riadeného zatvárania už na potrubných systémoch nedochádza k tlakovým rázom od vody. Okrem toho je opotrebenie automatizovaného nožového posúvača nižšie a tesnosť je väčšia, čo výrazne predlžuje životnosť systému.
Aj v prípade výpadkov prúdu zostane váš systém spoľahlivý a presunie sa do bezpečnej polohy, pretože v prípade výpadku prúdu je automaticky k dispozícii akumulátor stlačeného vzduchu aby nahradil kompresor. Pneumatické pohony majú tri núdzové funkcie: otvoriť, zatvoriť, zastaviť. Takže správna funkcia armatur odpovedajúca danej situácii je vždy zaručená.
Automatizované posúvače s pneumatickými lineárnymi pohonmi od spoločnosti Festo majú množstvo výhod:
Spoločnosť Festo doteraz úspešne implementovala opísané riešenie vo viac ako 100 vodárňach a viac ako 200 čistiarňach odpadových vôd. Napríklad v čistiarni odpadových vôd Sindelfingen. Zariadenie čistí odpadové vody pre asi 250 000 obyvateľov južného Nemecka. V prečerpávacej stanici, ktorá privádza odpadovú vodu z primárnej usadzovacej nádrže na biologické čistenie, sa nachádza šesť odstredivých čerpadiel, z ktorých každé má spotrebu energie 90 kW a prietok do 500 l/s pri výtlaku 8 až 9. m. V závislosti od množstva odpadovej vody je v prevádzke až päť čerpadiel. Jedno čerpadlo je pre redundanciu.
Pred prestavbou musel byť spätný ventil neustále udržiavaný v otvorenej polohe, čo znižovalo čerpací výkon až o 10 %. Okrem toho sa znížil prierez voľného toku. A keď sa spätný ventil zatvoril, v potrubnom systéme dochádzalo k tlakovým rázom.
Odkedy sme nahradili spätné ventily pneumaticky automatizovanými posúvačmi, dosahuje sa rovnaký výkon čerpania, ale s podstatne menším množstvom energie. Čistiareň odpadových vôd Sindelfingen tak ročne ušetrí takmer 90 000 kWh. To zodpovedá 2 % celkovej energetickej spotreby čistiarne odpadových vôd, pričom ročná úspora nákladov je viac ako 11 000 eur. Združenie investovalo 25 000 eur. Môžete si vypočítať, kedy sa automatizácia so spoločnosťou Festo začne vyplácať.