Lagere onderhoudskosten:
Omvormers om verstopping van pompen te voorkomen

Waterleverancier en -afvoerbedrijf Hamburger Wasser gebruikt steeds meer voor de pompen in haar rioleringsnetwerk frequentieregelaar A. Omdat de lagere spoelwaterhoeveelheden bij toenemend vastestofgehalte een intelligente actuator noodzakelijk maken. In het gemaal Randersweide bespaart de omvormer dankzij zijn terugspoelmodus op de voorheen zeer vaak noodzakelijke ontstoring door verstopping.

De uitgangssituatie: zo stroomt het afvalwater van Hamburg

Hamburg Wasser is de waterleverancier en het verwijderingsbedrijf voor de inwoners van Hamburg. Momenteel zijn ongeveer twee miljoen mensen aangesloten op het netwerk van het bedrijf. Naast de winning en behandeling van drinkwater behandelt Hamburg Wasser ook het afvalwater van de Hanzestad. Hierbij heeft de leverancier één doel: lagere onderhoudskosten in de gemalen te realiseren. Tegelijkertijd is de veilige werking van het afvalwaterbeheer in de Hanzestad gegarandeerd.

Het afvalwater van Hamburg stroomt in een leidingnetwerk van zo'n 5.800 kilometer lang. De huisleidingen, waardoor het afvalwater in het openbare riool komt, hebben een diameter van slechts ca. 15 centimeter. De openbare kanalen liggen meestal twee tot vijf meter diep onder de grond en zijn tot 150 centimeter hoog. Nog grotere kanalen, de transportriolen en collectoren, evenals de oudere hoofdriolen van Hamburg, lopen tot 27 meter diepte en kunnen tot 4,7 meter breed en 3,85 meter hoog zijn. In tegenstelling tot de straatriolen hebben deze transportriolen geen aansluiting op het oppervlaktewater, maar leiden ze rechtstreeks naar de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Hamburg - meestal in vrije val.

Transportsilo's en -collectoren hebben tot taak het lokale rioleringssysteem te ontlasten, vooral wanneer het regent, en zo te beschermen tegen overstromend water op eigendommen en in de waterlopen. De aanleg van ondergrondse mengwaterretentiebekkens dient ook om het rioolstelsel te ontlasten bij regen: als de riolen vol zijn, loopt het water via zogenaamde overstorten in de retentiebekkens. Het wordt daar tijdelijk opgeslagen en komt pas weer in het systeem terecht als het riool weer opneembaar is, hetzij door automatische pompen, hetzij door zwaartekracht.

YouTube

Door de video te downloaden, accepteer je het privacybeleid van YouTube.
Meer weten?

Laad video

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

Geen oude vlechten meer...

In deze Danfoss-videopodcast vertelt Michael Rix van Hamburg Wasser hoe de Hamburgse waterleverancier de geïntegreerde terugspoelfunctie van de VLT® AQUA Drive frequentieregelaar gebruikt om klompen en ander vuil uit de pompen in de rioolwaterzuiveringsinstallatie te verwijderen, waardoor de onderhoudskosten worden verlaagd.

Gemaal Randersweide: Lagere onderhoudskosten tot aan het doel

Omdat er veel stoffen in het afvalwater zitten en veel dingen die eigenlijk niet in het water thuishoren, van haar tot tassen tot poetslappen, ermee zwemmen, hebben de gebruikte pompen een navenant zwaar leven. Bij Hamburg Wasser leidde de toenemende viscositeit van het afvalwater tot steeds kritischere bedrijfstoestanden in de afvalwaterpompstations: de deeltjes en vezels in het water werden op de waaiers afgezet, wat leidde tot verminderde prestaties en overmatige slijtage op de pompen.

Lagere onderhoudskosten: Soepele pompwerking met frequentieomvormer

Het gemaal Randersweide is in 2014 na renovatie weer in gebruik genomen. Door de groeiende instroom door tal van nieuwe gebouwen in het stroomgebied waren er in het jaar na de heringebruikname van de installatie 39 storingsoproepen wegens pompverstoppingen. Het onderhouden van een verstopte pomp duurt lang: van het rijden naar de locatie en het optillen van de pomp tot het reinigen en weer in elkaar zetten. In dit opzicht zorgden de vele storingen voor hoge kosten. Hiervoor was een oplossing nodig.

Omdat het probleem steeds groter werd, werd in eerste instantie getracht het pompniveau te optimaliseren. Daarnaast is geprobeerd om de pompen handmatig in omgekeerde richting te laten draaien nadat er een storing was gemeld via de centrale. Helaas niet altijd gelukt omdat de pompen al zwaar verstopt waren. Daarom ging de afdeling industriële engineering van Hamburg Wasser op zoek naar een geautomatiseerde oplossing op de markt. Het doel was om de pompen betrouwbaar en automatisch terug te laten draaien via een frequentieomvormer en tegelijkertijd zuinig in gebruik te zijn.

Maakt geld vloeibaar: terugspoelmodus

De vervuiling van de waaiers in rioolwaterpompen door afzettingen of klitvorming is een algemeen probleem omdat de prestaties van de pomp afnemen en deze verstopt kan raken. Daarom heeft de VLT® AQUA Drive er standaard één terugspoelmodus, die de draairichting van de waaier omkeert om afzettingen op de waaier los te maken. Aangezien niet elk type pomp in tegengestelde richting kan worden bediend, moet de bediener de pompfabrikant raadplegen alvorens deze functie te gebruiken.

Aan het begin van een terugspoelproces, frequentieregelaar loopt eerst uit om te stoppen, daarna verstrijkt een uitschakelvertraging voordat de eerste cyclus begint. Als de terugspoelmodus wordt geactiveerd vanuit een gestopte toestand van de aandrijving, wordt de eerste uitschakelvertraging overgeslagen. De terugspoeling kan uit meerdere cycli bestaan. Een cyclus bestaat uit een achterwaartse puls gevolgd door een voorwaartse puls. Het terugspoelproces is voltooid nadat het gespecificeerde aantal cycli is voltooid. Tussen de pulsen door loopt de omvormer uit voor de gespecificeerde uitschakelvertragingstijd, zodat vuil zich in de pomp kan nestelen.

Terugspoelmodus: individueel aan te passen aan de toepassing

De terugspoelmodus kan individueel worden aangepast aan de ervaring van een gebruiker met zijn systeem door vertragingstijden, terugspoelsnelheid en prestatiebewaking te configureren. De gebruiker bepaalt hoe vaak, hoe snel en hoe lang de frequentieregelaar draai de waaier in de tegenovergestelde richting bij start of stop, getimed door een digitale ingang, door seriële communicatie of met behulp van een reeks programmeerbare logische regels.

Soepele pompwerking met frequentieomvormer zorgt voor lagere onderhoudskosten

Een andere benadering is reactieve reiniging. Hier leidt hij frequentieregelaar reinigen zodra de pomp meer energie uit de frequentieomvormer haalt dan normaal zou moeten. In dit stadium begint de pomp al te verstoppen. De gebruiker kan de functies voor proactieve en reactieve reiniging combineren.

In Randersweide ligt vanwege de hoge vollasttijden van de pomp en het toch al lage vermogen van 9,2 kW de focus niet op energiebesparende effecten. Daarvoor brengt hij Drive Controller Grote meerwaarde door uitgebreide dataverzameling van status- en motordata via waardecorridors. Maar eerst en vooral heeft de geïntegreerde terugspoelfunctie van de Aqua Drive een positief effect: waar het onderhoudsteam voorheen vier keer per maand op pad moest, is het aantal keren dat de Aqua Drive werd ingezet om verstoppingen te verwijderen tot nul gedaald. Als operator berekent Hamburg Wasser dat de aankoop van de frequentieomvormers voor 5800 euro duidelijk is afgeschreven over een periode van 7500 maanden dankzij de kostenbesparing van 6 euro.

Missie geslaagd: lagere onderhoudskosten in Randersweide

Dankzij de systeemoptimalisatie die mogelijk wordt gemaakt door de terugspoelfunctie, bespaart de Hamburg een aanzienlijke hoeveelheid water in termen van onderhouds- en reparatiekosten in het Randersweide-gemaal en verlengt ook de bedrijfstijd van de pomp. Dit en de uitgebreide bewakingsmogelijkheden in de richting van de pomp en motor maken het gemakkelijk om het kleine energetische nadeel te overwinnen. Bij elke toepassing waarin steeds weer verstoppingen optreden en een hoge mate van bedrijfszekerheid belangrijk is, loont het de moeite om het onderwerp onder de loep te nemen en de terugspoelfunctie indien nodig preventief en reactief te gebruiken. Ook als er geen energiebesparende effecten zijn door snelheidsregeling.

Ontdek Danfoss Drives