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          三畅创新研发仪表、助力工业自动化升级

          三畅流量计优化中西部城市的废水处理案例简析

          来源: 作者: 发布日期:2020-05-23 08:42:52

           Dynasonics®超声波运输时间流量计可提高卫生升降台的性能,可靠性和总拥有成本

           
                  废水处理过程对各种规模的城镇都很重要。这些操作很复杂,涉及广泛的流量测量应用。他们要求流量计具有非常高的准确性和可靠性,以及长期的稳定性和较低的拥有成本。
           
                  提升站是每个市政供水和废水处理网络的组成部分。在此类站点进行流量测量是实现非常佳性能的关键组成部分。操作员需要流量计的详细信息,以进行流入和渗入(I&I)研究,流量调查和提升站性能分析,并确定从整个城镇的特定盆地输送到处理厂的废水量。
           
          典型的运营挑战
           
                  随着污水网络和废水处理厂努力提高效率和降低成本,必须更加精确地监控运营。当发生强降雨或其他异常事件时,收集系统和湿井中的废水水平可能会迅速达到临界水平,因此需要流量计量设备提供准确的信息以采取适当的措施。
           
                  像其他市政当局一样,伊利诺伊州的伦巴第村依靠卫生升降站将污水从较低的高度泵到较高的高度,特别是在源头的高度不足以进行重力流或使用重力运输将导致开挖成本高昂的情况下深度和下水道建设成本高。
           
                  提升站的关键要素包括:废水接收湿井,有时配有筛网或研磨设备以去除粗糙的物料。带有相关阀的泵和管道;马达; 电源系统;设备控制和报警系统;气味控制和通风系统;备用发电机,用于应急电源。
           
                  市政当局在电梯站的性能上有重大的财务利益。当地下水和雨水进入城市集水系统时,处理过程的效率就会降低,下水道的卫生系统也会变得紧张。雨水发生后,提升站泵的运行时间会更长,启动和停止的次数也会增加,这表明雨水已经进入了污水处理系统,并且正在接受处理。通过增加泵的运行和废水处理,这些额外的雨水使市政当局付出了金钱的代价。
           
                  可靠,不间断的运行是废水提升站的重要组成部分。大型住宅和商业综合体排放到一个站点的社区无法承受较长的停机时间来进行维护,修理或安装新设备。
           
                  伦巴第村的水处理和废水泵送主管Luke Sharp表示,该村现有14个卫生升降站,需要24/7全天候监控。此外,进入当地污水处理厂并由其处理的废水量是关键指标。
           
                  “无论是干燥天气还是潮湿天气,我们都不知道我们从不同的升降机站抽出的实际流量。我们知道,由于I&I和污水泵的连接,我们的卫生站的运行量大大增加了,我们需要迅速解决此问题,以便生成更好的流量数据。” Sharp说。
           
                  近年来,由于春季和秋季的大雨以及冬季的温暖温度使积雪迅速融化,伦巴底村经历了几次下水道溢水和地下室后备设施的问题。这些事件将淹没卫生污水收集系统。
           
          流量测量的重要性
           
                  经验表明,流量测量是优化提升站操作的宝贵工具。准确的流量数据可帮助操作员了解系统是否有效运行。监视提升站中的流量为一般计费过程,评估泵效率,分析I&I的影响以及计划维护计划提供了重要的参考点。
           
                  伦巴底村(Village of Lombard)以前在其卫生电梯站使用超声波多普勒流量计,但是这些低成本的设备无法提供足够的测量精度。此外,电表经历了许多故障,并且工作状态差,并且从未得到充分的维修。维修现有仪表所需的投资成本过高。
           
                  流量监测是识别流入和入渗以确定发生问题的非常好步,以便隔离具有非常差I&I特性的盆地。伦巴底村的水和废水处理部门决定对以下设备进行仪表升级:
           
                  消除主要和次要降雨事件期间的慢性卫生污水下溢(SSO)。
                  消除主要和次要降雨事件期间的长期地下室备份
                  减少整个收集系统中的I&I
                  防止收集系统内潜在的高风险故障
                  更好地分析每个提升站的流量信息
                  降低废水处理成本
                  提供分析以评估未来重大开发项目的能力
                  该村庄根据已知的限制条件评估了几种常用的流量计量技术,例如由于需求量大而无法关闭站的运行以及难以将管道流量计安装到现有管道中。
           
                  尽管传统的在线设备(例如电磁流量计)可提供很高的测量精度,但它们也需要电才能运行,包括潜水,水密连接。这笔费用以及相关的开挖工作将推高项目范围和安装价格。
           
          选择合适的仪表
           
                  在仔细考虑了不同制造商的流量测量解决方案之后,伦巴底村发现超声波传输时间流量计是其提升站的非常佳方法。超声波运输时间计可以改进诊断功能,以准确地测量流量,帮助确定潜在的泵故障并在车站的设备上启动适当的预防性维护程序,从而延长资产的使用寿命。
           
                  运输时间超声波流量计通过将超声波传播到充满液体的管道中并测量飞行时间来测量流速。借助夹钳技术,该仪表是非侵入式的—其设计具有诸如降低安装成本,不间断生产,在各种管道尺寸上的安装灵活性,无压头损失,不与内部液体接触以及无泄漏等优点。活动部件要维护。这种方法可以在仪表的整个使用寿命内进行日常维护活动,而不必切入管道。
           
                  伦巴底村与流量测量,控制产品和通信解决方案的创新者Badger Meter保持着现有关系,该服务为全球的自来水公司,市政当局以及商业和工业客户提供服务,并选择部署该公司的Dynasonics®超声波传输时间流米。
           
                  夏普说:“基于我们之前与Badger Meter合作的经验,我们知道他们拥有良好的产品和客户支持。” “我们的目标是以非常经济的方式在我们的每个升降机站上安装工作可靠的流量计,并且他们的团队很棒。”
           
                  该迪纳声TFX-5000超声波夹式流量计是用于测量体积流量的非常新解决方案,其中包含清洁液体以及少量悬浮固体(例如地表水或原污水)的液体。该仪表具有多种配置,以满足特定的应用需求。它易于使用,并且具有有用的诊断功能,可以消除编程时的猜测。取决于编程和集成到可编程逻辑控制器(PLC)中的情况,可以向用户发出不合规格的流量条件警报,并访问带有非常新警报,错误和事件代码的历史记录。此外,流量计还支持编码器输出,可与蜂窝终端一起使用,以连接到基于云的AquaCUE®或BEACON®Advanced Metering Analytics(AMA)软件套件。
           
                  TFX-5000流量计具有易于阅读的大型图形显示,并提供Modbus RTU,Modbus TCP / IP,BACnet MS / TP和BACnet / IP连接选项。配置和故障排除通过可选的键盘或使用SoloCUE®Flow Device Manager软件的通用串行总线(USB)电缆完成。仪表对需要单元锁定的应用程序使用四级密码安全系统。
           
                  对于在水位线以下的室外安装,例如在仪表坑或人孔中,Badger Meter建议使用具有硅基室温硫化(RTV)特性的Dynasonics DTTN系列潜水式IP68等级换能器,这大大减少了将来的维护需求。
           
                  在伦巴底村的废水处理系统中,通过监督控制和数据采集(SCADA)系统对升降机进行监控。所有信息都被发送回集中位置,操作员可以在此处监视和维护每个站点。SCADA系统数据将得到持续监控,以确保非常高水平的效率。
           
                  Dynasonics超声波传输时间流量计提供4-20 mA模拟输出,该输出端接至PLC输入。使用通信SCADA网络将流量信息和所有提升站指标发送回SCADA机器。然后,所有数据都会在主SCADA服务器上趋势化,并在中央监控站点上提供,操作员可以密切关注提升站的流量,泵的运行时间和其他运行参数。每日流量,泵的运行时间和周期已添加到SCADA机器中的XLR报告程序中,因此可以生成每月报告。
           
                  夏普由四名操作员组成的团队使用提升站流量计检修孔中的现有管道安装了超声波钳形表。为了执行工作,每个站点都需要一个狭窄的空间条目。然后,操作员拉出传感器电缆,将传感器安装到排放管道上,将主机安装在SCADA机柜中,并将这些单元连接到PLC。ger计代表通过使用便携式超声波设备访问每个站点来协助启动,以验证实际流量读数并校准已安装的流量计。该村的集成商也参与了该过程,整个项目仅用了两天时间就完成了。
           
                  “ Dynasonics超声波流量计可直接从车站获得干燥和潮湿天气的流量读数,以便我们可以推断相关信息并分析与污水泵,漏水支管或下水道主管有关的I&I条件。这使我们能够利用从仪表中看到的数据将未来的维修工作集中在盆地上。” Sharp说。“同时,访问详细的流量数据使我们的部门能够计算升降机站的现有容量,以支持该地区的任何新商业或住宅开发。”
           
                  在伦巴底村,基于持续监控活动的例行维护计划已被证明有效地提高了升降机站的效率。利用准确的流量数据,操作员能够快速响应泵性能下降的情况。运营商在问题变得严重之前就对其进行检查和补救,这可能导致地下室备份或SSO。
           
          对废水使用者的好处
           
                  正如伦巴德村(Village of Lombard)所展示的那样,当用户无法关闭废水处理装置以安装传统的在线流量计时,诸如Dynasonics TFX-5000超声波钳式流量计之类的非侵入式流量测量仪器是理想的解决方案。超声波计从外部管壁进行测量,因此设备上没有磨损,几乎无需维护。整个流量计系统由超声换能器和测量变送器组成,可以很容易地带到现场并由少量人员安装。无需在排放管道上进行工作,切入新的阀门,进行挖掘或对人孔进行电动操作。
           
                  由于采用了夹钳技术,TFX-5000流量计可以在现有的提升站内非常简单且经济高效地部署流量测量点,即使由于缺乏直管长度和安装压力而经常不容易工作时,靠近泵。
           
                  根据Sharp的说法,超声波传输时间流量计的使用为其部门的废水泵送操作提供了可观的投资回报(ROI)。
           
                  夏普说:“超声波钳形表易于安装,从而降低了我们的总体项目成本。” “我们可以使用准确的流量数据来更好地计划与I&I相关的资本改善项目,并验证废水处理厂的成本,以便优先分配预算。”
           
                  他补充说:“ Badger流量计以其优质的产品而闻名,这是我们选择他们的流量计感到满意的主要原因之一。”
           
          结论
           
                  在水和废水行业中要求苛刻的提升站应用需要一种可靠,准确且无创的流量测量解决方案。至关重要的是,流量计量设备必须易于安装在升降台上,而无需关闭正常运行。
           
                  伦巴底村的水处理和废水泵部门对各种流量计制造商进行了评估,获得了建议并查看了产品演示,但非常终认为Badger Meter Dynasonics超声波运输时间流量计是优化性能,可靠性和总拥有成本的答案它的卫生升降站。

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