泵控制

泵自動化系統

泵站對水處理非常重要 ─ 您可能不這麼認為,因為這些系統在不同的處理和淨化階段循環大量的水,容易故障並消耗巨大能量。Festo 針對這些「問案例」開發出安全、節能的自動化解決方案,並已在世界各地得到數百次的驗證。我們已經確定了主要問題所在:單向閥。如果您正在使用 Festo 解決方案,那麼您就不需要它。

水處理離不開泵

污水處理廠裡的泵永不停止,循環大量的水。這需要巨大的機器——它們的能耗同樣巨大。毫無疑問,污水處理廠的能耗在市政電力成本中的佔比高達 20%。其中很大一部分是由於增壓,而泵站是第二大因素。在使用過時技術的情況下尤其如此,尤其是當多個泵同時運行時,並且由於需要備援,您必須使更多的泵處於待機狀態。

顯然,人們要求並正在不斷地提高能源效率。在 Festo,我們知道大多數係統都有節能的潛力。讓我們先看看傳統的泵站。也可以直接瀏覽 Festo 解決方案

單向閥隱藏的後續成本

即使是現在,許多污水處理廠和水處理廠的泵站,仍然透過機械單向閥以傳統方式進行保護。通常,單向閥的作用是在泵停止時防止水回流。但是使用機械單向閥的解決方案有幾個缺點。首先,它容易出錯並且效率低下。

風險、磨損和損壞

主要的問題是,由於閥盤的存在,單向閥對泵的性能產生阻力,因此必須先克服這種阻力。這需要比實際情況更多的能量。更糟糕的是,單向閥會影響操作安全。因為當泵停止運轉時,會形成由微生物產生的氣泡,阻止泵自動重新啟動。所以必須先手動啟動單向閥,如此氣泡才能逸出,泵才能啟動。

此外,從長遠來看,關閉單向閥也會產生水錘效應,導致管道系統振動。這大幅增加管道損壞的可能性。還有另一個因素會縮短整個系統的使用壽命:單向閥容易洩漏。而且,這些洩漏和回流很難被發現。一旦損壞變得明顯,通常需要更換的不僅僅是單向閥;在最壞的情況下,必須更換整個泵。

具刀閘閥的氣動解決方案

Festo 為泵站提供可靠且節能的解決方案、取代機械單向閥:具有氣動線性驅動器的自動閘閥。過程閥透過集中式或分散式的可程式控制器進行連接。

泵的節能運作

支持氣動自動刀閘閥的一個重要理由是,泵不再需要克服單向閥產生的流動阻力。這為泵節省的能量,遠遠高於附加控制器和產生壓縮空氣所需的能量。

永久穩定的系統

NAMUR 閥直接安裝在線性驅動器上,由集中式或分散式的可程式控制器控制,確保刀閘閥與泵同時開關。如果出現不想要的孔蝕現象,則閘閥打開後,氣泡會立即逸出,不會影響泵的運行。並且,由於關閉功能受到控制,管道系統中不再存在水錘風險。此外,自動刀閘閥磨損更少,密封更緊密,這大幅延長系統的使用壽命。

更高的操作安全性

即使在斷電的情況下,系統仍然可靠,並進入故障安全位置;如果出現電壓降,壓縮空氣儲氣桶會自動啟用,輔助空壓機。氣動驅動器有三個緊急功能:打開、關閉、停止。這表示過程閥在任何情況下都能確保正常運作。

氣動解決方案的優勢

具 Festo 氣動線性驅動器的自動閘閥具有許多明顯優勢:

  • 節省成本:污水處理廠的營運商以更少的能量達到相同的泵送能力。
  • 系統安全:由於刀閘閥關閉緊密,操作過程中不會出現未偵測到的洩漏。
  • 系統可用性:工業氣動過程閥非常優異,因為它們易於操作,不容易發生故障。它們還可以透過增加氣壓,輕鬆克服沉積物和結塊造成的高啟動扭矩。
  • 可靠性:自動應急功能即使在電壓下降的情況下,也可保持壓縮空氣的供應。
  • 穩定性:氣動驅動器非常優異,因為堅固耐用、使用壽命長,並且在刀閘閥開關時具有過載保護功能。
  • 工作條件:噪音等級顯著降低。

實際案例:辛德爾芬根 (Sindelfingen) 污水處理廠

迄今為止,Festo・已在・100・多家水處理廠和・200・多家污水處理廠成功實施上述解決方案。例如,辛德爾芬根污水處理廠。該工廠處理德國南部大約・25・萬居民產生的污水。在從一級沉澱池輸送污水用於生物處理的泵站中,有六台離心泵,每台離心泵的功率消耗為 90 千瓦,在輸出水頭 8 至 9 公尺的泵送能力每秒高達 500 公升。根據污水量的不同,一次最多有五台泵運作,一台泵用於備援。

在升級之前,單向閥必須一直保持開啟,但流量卻被降低了 10% 之多。此外,當單向閥關閉時,自由流動的橫截面減小了,並且管道系統遭受了水錘的衝擊。

由於我們用現有的刀閘閥的氣動自動化功能,完全取代單向閥,所以用更少的能量就能達到相同的泵流量。結果,辛德爾芬根污水處理廠現在每年節省近 90,000 千瓦時的電能。這相當於該污水處理廠總能源需求的 2%,每年可節省超過 11,000 歐元。市政當局為這一解決方案投資・25,000・歐元。只需計算一下,您會發現・Festo・自動化回本的速度有多快。