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使用专用水驱动器,以减少泵堵塞

泵堵塞是废水系统日益严重的问题,它们会导致不可靠的操作,增加能源消耗和过早故障。

据估计,在全球范围内,这一问题每年会给电力行业和公用事业造成数十亿美元的损失。

处理废水的企业正面临着一个日益严重的问题,即电动泵的堵塞(通常被称为破损)。该市场确实提供了一种潜在的解决方案,即集成了泵清洗功能的水专用变速驱动器(VSDs)。ABB Drives销售副总裁James Chalmers阐述了挑战和解决方案。

这个问题是由脂肪、油脂和油脂水平的增加引起的

造成这一问题的主要原因之一是饮食习惯的改变,高脂肪食品的消费越来越多。这意味着家庭和商业下水道中必须携带更多的脂肪、油和油脂(FOG)。一旦它们到达下水道系统,它们就会凝固,形成漂浮的外壳,并覆盖在管道和泵的表面。

雾状物还会包裹固体物体,如湿纸巾、卫生用品、棉签和尿布等不小心冲下厕所的物品。由此产生的物质继续聚集大雾和其他物质,创造出可以达到巨大比例的“胖堡”——在北爱尔兰贝尔法斯特的一个胖堡重达200多吨。目前节水马桶水箱的趋势是减少冲水量,这使情况更糟,因为它们更容易使雾霾沉淀、积聚和聚集。

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如果堵塞导致泵无法工作,则需要用机械吊起、打开并手动清洗。当泵位于偏远地区时,所涉及的停机时间和劳动力成本尤其高。即使在较低的水平,磨损也会对泵的性能产生不利影响。这是因为它产生的流量更低,同时额外的应变被施加在泵上,导致更高的能耗和更快的磨损。反过来,对检查和维护活动的需要也增加了。

在最糟糕的情况下,泵故障或失效可能导致水淹。这损害了财产,并可能污染自然水域,需要进行清理工作,并可能导致罚款。此外,每当发生洪水或需要拆除和处理水泵时,维护团队和社区都可能面临生物危害。

VSD清洗顺序设置泵自由

最新一代专门为水工业应用开发的vds提供了精确的泵操作控制。它们提供内置的清洗顺序,控制泵的叶轮执行一系列快速前进和反向运动,以清除附着或纠缠的固体。这些运动的数量、持续时间、加速速度和模式可以调整,以适应不同的固体材料或混合。

通过编程,VSD可以在流速降低表明可能出现堵塞时,自动启动清洗行动。操作人员还可以决定在产生潜在故障的警告之前应该启动多少次清洗程序。

在某些情况下,水行业运营商通过安装浸渍器或“斩波”泵成功解决了堵塞问题。在某些情况下,这种方法可能会对下游造成问题,因为材料被分解成更小的碎片,这些碎片可能会通过处理厂的筛网。产生的碎片很难删除,可能会破坏进程。然而,VSD的自动清洁将保持大物体沿着屏幕移动,在那里它们可以很容易地提取出来。在某些情况下,它们甚至可能被用作能源转换工厂的燃料。

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VSD带来了实际的不同

ABB专用的ACQ580A是水工业中具有清洁功能的VSD的一个经过试验和测试的例子。在一些装置中,使用这种驱动可以使流量增加一倍甚至两倍,同时优化泵的运行以获得最大的能源效率。

位于德国勃兰登堡的Mittelmärkische wasserund Abwasser GmbH (MWA)自2014年以来一直使用VSD泵清洗功能。当电流由于堵塞而上升时,VSD将泵切换到反向操作或更高的速度。自安装vsd以来,该公司还没有遇到过任何堵塞。

在规模较小的情况下,位于芬兰西海岸的Pietarsaaren Vesi公用事业公司为2万人口提供服务。该地区约80%的废水流经一个无人泵站,然后送往中央处理厂。

控制水流以避免洪水泛滥是当务之急,因为泄漏到海洋可能会造成严重的生态破坏。在安装具有集成清洗功能的vds之前,堵塞是一个主要问题,经常需要将泵拉上并手动清洗。现在,清洗功能每周启动一次,作为一项例行的预防措施,或者当泵引出的电流出现尖峰时,表明存在堵塞。

在澳大利亚昆士兰州,Unitywater为超过82万人提供供水和污水处理服务,并运营17个污水处理厂。它的欺骗湾抽水站每天用两个水泵处理120万升废水。它们会堵塞,需要定期使用专门的起重设备进行拆卸。如果两台泵同时发生故障,则需要运输额外的泵设备以维持现场运行。

安装具有清洁功能的vds意味着不再有升降机,每年可节省约2万美元的维护成本。水流量增加了一倍,而泵速没有相应增加,因此部件磨损和能耗降低。电费减半了。不到6个月就实现了投资的全部回报。

水专用vs为所有利益相关者提供了优势

使用带有清洁功能的vds可以为水行业的每一位利益相关者带来好处。无论以节约资金、节约能源、保护环境为首要任务的高效工作管理,该技术都具有良好的意义。

这些驱动不仅能使泵以最佳的速度运行以提高能源效率,而且还能使处理工作以一致的速度进行。当涉及管理生物和化学过程时,这是非常有益的。减少堵塞带来的可持续性好处与碳足迹和电力消耗的总体减少有关。在考虑可持续性时,CO2为了处理堵塞的泵而长途行驶的车辆排放的气体可能是一个重要因素。当单个事故需要一名起重机操作员和多名专业工程师在场时,尤其如此,每个人都乘坐不同的车辆到达现场。

水专用vds的另一个关键好处是它们能够灵活地适应不断变化的需求。例如,流域的大小和条件可能会随着时间的推移而改变,使得初始流量估计无效。超大泵通常会考虑这种变化,但这增加了运行成本。有了vsd,泵可以在必要时进行调整,以达到与最新运行状态的最佳匹配。

在没有专用流量计的情况下,vsd还可以提供有用的流量测量功能。例如,污水流量的知识对于及早预警增加的负荷、澄清日模式和泄漏的指示是非常有用的。ABB自己的VSD解决方案有一个独特的内置流量计算器,能够在不插入传感器的情况下进行测量(这会阻碍和纠缠固体废物)。

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关键的成功因素是专业的安装和调试

VSD解决方案,如这里描述的,通常是快速和容易的改造,通常不需要大量的土木工程成本。然而,买家仍应考虑专业安装、调试和支持在他们的投资。这种专业知识可以由供应商直接提供,也可以通过其交付伙伴提供。利用这一领域的专家知识将确保设备正确指定和设置为特定的应用和环境。

如果不采用这一关键专业技术,vsd可能无法达到最佳效果,甚至可能增加能源使用。最重要的是,专家将确保了解现有系统、基础设施和组件的性质和需求,并对VSD操作和清洗进行编程,以确保泵的平稳和可靠运行。为了说明这一点为什么重要,上面提到的澳大利亚核电站附近有一个敏感的止回阀,容易受到破坏和损坏。在这种情况下,仔细的管理和微调避免了这个问题。

水务公司正在进行重要的工作,教育消费者了解冲厕不当材料的影响。然而,堵塞的挑战继续增长。因此,在水系统中正确应用变速驱动技术和正确的专业知识,可以在保持泵和污水的运行中发挥至关重要的作用。

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客座撰稿人
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