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废水处理行业中新生污泥和排水泵的连续状态监测

工业4.0
IIoT平台moneo
监测和维护
状态监测
应用案例

Kressbronn废水处理厂

Kressbronn废水处理厂使用许多特征值各异的泵来向废水处理厂的各个区域输送液体介质。计划外停机可能会带来严重的持续不良影响,可能破坏整个市政废水处理系统,甚至造成整个系统的停止运行。

对于液体泵而言,若进出口侧的压差过大,可能会有气泡形成,从而导致气蚀。这些内含蒸汽的小气泡会在高压下突然破裂,并产生冲击波,从内部反复侵蚀泵元件和泵壳。若损坏变得过于严重,泵可能会无法正常工作。在最坏情况下,可能需要进行昂贵的维修,甚至更换泵。

最初情况

未对废水处理厂的新生污泥和排水泵进行连续监测,而是仅依靠运行噪音的变化来检测泵轴承的损坏或潜在的气蚀问题。在最坏的情况下,这可能导致意外停机,严重影响废水处理厂的功能并需要开展计划外维修。

项目目标

  • 引入对泵轴承轴向和径向有效振动值的连续记录和可视化
  • 对泵电机的振动值和温度进行连续记录并可视化
  • 对泵进行气蚀监测和可视化
  • 在moneo内集成针对气蚀情况的操作时间计时器,以便检测长期的泵气蚀事件
  • 避免计划外停机
  • 当超出阈值以及出现气蚀时发出警报

实施

废水处理厂中的所有泵轴承和泵电机都配有振动传感器并进行相应监测。此外,电机上还安装了温度传感器,以检测绕组损坏以及及时避免任何可能的过热问题。

为了可靠检测气蚀,采用VSE150来专门监测泵通常出现的频率。VSE150也可用于配置阈值、在超出阈值时触发警报以及分析各个泵当前是否存在气蚀问题。

所有传感器数据和警报都在moneo中记录和显示。在moneo内,为每个泵设置了计时器,以精确计算泵气蚀状态的持续时间。

结果

确保废水处理厂的顺利运行

实施了全面的泵监测系统,覆盖了公共基础设施中泵轴承和泵电机的所有关键区域。得益于对阈值的持续监测,现在可以立即识别即将发生的轴承损坏、泵脏污、气蚀、干转、绕组问题和电机脏污等,并及时加以处理。

系统结构

  1. 泵轴承非驱动端振动传感器VSA001
  2. 泵轴承驱动端振动传感器VSA001
  3. 电机轴承振动传感器VSA001
  4. 电机温度传感器TP3232 + TS2229
  5. 振动传感器诊断分析模块VSE150
Use case Klärwerk Kressbronn
Use case Klärwerk Kressbronn

我们的客户

Kressbronn a. B.市和Langenargen市在Eichert共同运营一家废水处理厂。该废水处理厂对废水实行四阶段处理:机械处理、生物处理、化学处理以及粉末活性炭处理。其中,第四个处理阶段尤其重要,因为它会滤除废水中的痕量元素(例如药物残留)。当废水经过所有四个处理阶段后,将被最终排放回博登湖。

控制面板

新生污泥泵1

  1. 电机轴承振动[mg]
  2. 泵驱动端气蚀识别[mg]
  3. 驱动端气蚀计时器[h]
  4. 泵轴承驱动端振动[mg]
  5. 泵非驱动端气蚀识别
  6. 非驱动端气蚀计时器[h]
  7. 泵轴承非驱动端振动[mg]
  8. 泵轴承非驱动端有效速度[mm/s]
  9. 泵轴承驱动端有效速度[mm/s]
  10. 电机轴承有效速度[mm/s]
  11. 电机温度[C°]

新生污泥泵2

  1. 电机轴承振动[mg]
  2. 泵驱动端气蚀识别[mg]
  3. 驱动端气蚀计时器[h]
  4. 泵轴承驱动端振动[mg]
  5. 泵非驱动端气蚀识别
  6. 非驱动端气蚀计时器[h]
  7. 泵轴承非驱动端振动[mg]
  8. 泵轴承非驱动端有效速度[mm/s]
  9. 泵轴承驱动端有效速度[mm/s]
  10. 电机轴承有效速度[mm/s]
  11. 电机温度[C°]

暴雨溢流池排水泵

  1. 电机温度[C°]
  2. 电机轴承驱动端振动[mg]
  3. 电机轴承非驱动端振动[mg]
  4. 泵径向加速度峰值[mg]
  5. 泵轴向加速度峰值[mg]
  6. 泵气蚀识别[mg]
  7. 气蚀计时器[h]
  8. 泵有效速度[mm/s]
  9. 电机有效速度[mm/s]

P2W(工艺用水)排水泵

  1. 电机温度[C°]
  2. 电机轴承驱动端振动[mg]
  3. 电机轴承非驱动端振动[mg]
  4. 泵径向加速度峰值[mg]
  5. 泵轴向加速度峰值[mg]
  6. 泵气蚀识别[mg]
  7. 气蚀计时器[h]
  8. 泵有效速度[mm/s]
  9. 电机有效速度[mm/s]