Get Adobe Flash player

 

A szennyvíz szivattyúzási alkalmazásokban vezető FLYGT márka gyári képviselete, a Xylem Water Solutions Magyarország Kft. büszkén mutatja be Flygt PS 200 frekvenciaváltóját, mellyel korábban elnyerte a MAVÍZ Nívódíj kitüntetését. A BÁCSVÍZ Zrt. munkatársai szerint az üzemeltetési tapasztalatok is kedvezően alakulnak.

Szennyvíz szivattyúzási alkalmazásokra kifejlesztett frekvenciaváltó

A víziparban működő forgó berendezések (általában szivattyúk) meghajtására a legkorszerűbb megoldás a frekvenciaváltó. A beruházási költségek esetenként magasabbak lehetnek, ugyanakkor az energiafelhasználás jóval kisebb, mint más üzemeltetési módok esetén. Egy intelligens, kifejezetten szivattyúzási alkalmazásokra kifejlesztett frekvenciaváltó további üzemeltetési előnyöket és megtakarítási lehetőségeket tartogat az üzemeltetők számára.

 


A Xylem Water Solutions Magyarország Kft. Flygt PumpSmart frekvenciaváltóját a szivattyúzási megoldásokban élen járó vállalat fejlesztette ki, olyan egyedülálló funkciókkal, mint az érzékelő nélküli áramlásmérés (SMARTFLOW), szivattyú jelleggörbéjének változtatása (SMARTCONTROL), fejlett szivattyúvédelem, dugulás elhárítás, kavitáció elleni védelem és leghatékonyabb üzemállapotban történő működtetés (Flow Economy).

Műszaki leírás

A frekvenciaváltók napjainkban egyre fontosabb szerepet töltenek be a szennyvíztovábbításban. Az energia megtakarítás szempontjából a szerepük meghatározó, de emellett nő a szivattyúk – és általánosságban véve az egész rendszer – üzembiztonsága, élettartama is. A szivattyúk működtetésének optimalizálása a teljes rendszer fejlesztésének legegyszerűbb módja, és sokkal jobb eredményekhez vezet, mint az egyéb járulékos fejlesztések (felületi bevonatok, stb.). Frekvenciaváltó alkalmazásával az élettartam költség (LCC – Life Cycle Cost) jelentősen csökkenthető.

A fejlett szivattyúzási rendszerekben a Flygt PS200 PumpSmart frekvenciaváltó a leghatékonyabb munkapontban üzemelteti a szivattyút, kiküszöbölve a túlméretezésből adódó veszteségeket. A hő- és zajkibocsátás csökken, emellett a szivattyú rezgése is kisebb lesz.

Egy korszerű frekvenciaváltó sok olyan szolgáltatással rendelkezik, amelyek segítenek a hatékonyabb üzemeltetésben. A Flygt PS200 frekvenciaváltó SMARTFLOW funkciója külső távadó nélkül képes a szállított vízmennyiség meghatározására. A szivattyúgörbe adataiból és egy egyszerű kalibrációs felpörgetés segítségével a paraméterezés könnyen elvégezhető. Ha nincs szükség hitelesített elszámolásra, a funkció szükségtelenné teszi külső átfolyásmérő beépítését. A SMARTFLOW funkció segítségével a PumpSmart automatikusan kiszámítja a folyadékszállítás hatásfokát is, mivel folyamatosan figyeli a bemenetén az áram- és feszültségértékeket, valamint a teljesítmény-tényezőt, melyből a bemeneti teljesítmény (kW) kiszámítható. Az üzemeltető napról-napra, hónapról-hónapra nyomon követheti a szivattyúzás hatásfokát és annak esetleges változásait.
A szivattyúvédelem a frekvenciaváltós hajtás esetén igen összetett feladat. Maximális fordulaton történő hajtás esetén a védelem beállítása egyszerű, hisz a szivattyú terhelése arányos a szállított mennyiséggel. Alacsonyabb fordulatszám mellett az áramfelvétel kisebb, így egyéb tényezőket is figyelembe kell venni, mint a terhelés típusa, mechanikai veszteségek, örvényáram veszteségek, járókerék típusa, szivattyú elhasználtsági foka, működtetés módja, szállított anyag fajsúlya. A szivattyúvédelem beavatkozása is többféle lehet. Sok olyan elfogadható körülmény léphet fel, amikor a szivattyúnak a minimum fordulatszáma alatt kell üzemelnie. A PumpSmart a szállított mennyiség folyamatos figyelésével képes a szívó- vagy nyomott oldali dugulások érzékelésére.

Mivel a Flygt PS200 frekvenciaváltó szoftverét szivattyúzási technológiákat fejlesztő vállalat készítette, további hasznos funkciók is rendelkezésre állnak.

A Szivattyú Tisztítási Ciklus egy olyan beépített szolgáltatás, amely folyamatosan figyeli a szivattyú dugulását. Ha akadályt észlel a járókerékben, a szivattyút leállítja, kétszer 30 másodpercen keresztül (szabadon beállítható időtartam) visszafelé megforgatja. Ezután ismét felpörgeti a szivattyút, és amennyiben a szennyeződés nem került kilökésre, riasztási üzenetet küld az üzemeltetőnek. A tisztítási ciklus kézi üzemmódban is aktiválható. Gyakorlati tapasztalatok alapján a funkció segítségével a dugulások kb. 70%-át sikerül kezelői beavatkozás nélkül elhárítani.

A szívóoldali nyomásérték figyelésével a PumpSmart képes a kavitáció kialakulásának megelőzésére a szivattyú sebességének csökkentésével. Túl alacsony nyomás esetén a frekvenciaváltó automatikusan leáll.

Energia megtakarítás, környezetvédelem

Az energia megtakarítás nem kizárólag a közvetlen fogyasztási költségek csökkentése szempontjából fontos, de a környezet terhelése – többek között a CO2 kibocsátás – is csökkenthető. Szivattyúk üzemeltetésekor a jelentős meddő teljesítmény miatt nagy mértékben csökkenthető az energiafogyasztás frekvenciaváltó beépítésével. A frekvenciaváltó a cosj értéket közel 1-re korrigálja, emellett a fordulatszám csökkentésével arányosan csökken a fogyasztás is. Viszonyításképpen: ha a szivattyú fordulatszámát 20%-kal csökkentjük, az energia felhasználás 50%-kal csökken.
A szivattyúk indításához – a tehetetlenség és egyéb okok miatt – többlet energiafelhasználás szükséges. Frekvenciaváltó alkalmazásával az indítások száma jelentősen csökkenthető, így további 5-8% energiafelhasználást érhetünk el. Nem hagyható figyelmen kívül, hogy ebben az esetben csökken a szivattyú – és a hálózat egyéb elemeinek – mechanikai terhelése is, amely az alkatrészek hosszabb élettartamához, a karbantartási költségek csökkenéséhez vezet.

A PumpSmart a beépített fejlett szivattyúzási algoritmus segítségével – a szállított vízmennyiség és a felhasznált energia ismeretében – képes a szivattyút a rendszer legjobb hatásfokú pontjában üzemeltetni, amíg a rendszer paraméterei ezt lehetővé teszik (a folyamatváltozó(k) aktuális értéke a minimális és maximális érték között van).
Nem csak az üzemeltetés során takaríthatunk meg költségeket, hanem a beruházás során is. Főleg nagyobb teljesítményű szivattyúk esetén jelentősen csökkenthető a szükséges energia lekötés mértéke, így az áramszolgáltatónak fizetendő egyszeri és havidíjak csökkennek. A PS200 frekvenciaváltó szoftvere tartalmazza a szükséges szabályozó algoritmusokat, szivattyúvezérlési logikákat és adatátviteli előírásokat, így nem szükséges további PLC az átemelő működtetéséhez.
Minden olyan alkalmazás esetén, ahol a beépített mennyiségmérő nem elszámolás alapját képezi, elhagyható annak beszerzése. Megtakarítható a kiépítés gépészeti (csővezeték, szerelvény), építészeti (mérőakna) és villamos (vízszigetelt kötődoboz, kábelezés) költsége, mivel ±5%-os pontossággal leolvasható a szállított mennyiség.
A PS200 természetesen többszivattyús rendszerek működtetésére is alkalmas.

Az LCC költségeket elemezve megállapítható, hogy egy adott rendszer működési élettartama során a beruházási költségek az élettartam költségek kb. 10%-át, az üzemeltetési költségek (energia felhasználás, karbantartás, szerviz, stb.) kb. 90%-át teszik ki. A PumpSmart frekvenciaváltó nem csak az energia felhasználást csökkenti, de fejlett beépített szivattyúvédelmi funkcióinak köszönhetően elkerülhetőek a szivattyú súlyos meghibásodásai, illetve csökkenthetőek a beruházási költségek is – nem szükséges egyéb motorvédelmi eszközöket beépíteni a vezérlőszekrényekbe. A lágyindítás és -leállítás pedig csökkenti a rendszer elemeinek elhasználódását, kopását.

 

 

A Xylem Water Solutions Magyarország Kft. Flygt PS200 intelligens frekvenciaváltója a szivattyú teljes életciklusa során gondoskodik annak hatékony és biztonságos üzemeltetéséről.

Üzemeltetési tapasztalatok

2011 szeptemberében került sor a BÁCSVÍZ Zrt. üzemeltetési területén található Lakitelki végátemelő vezérlésének korszerűsítésére. Fejlesztési és Térinformatikai osztály munkatársa Miklós István irányítástechnikai mérnök közreműködésével került kiválasztásra az átemelő, melyben 2 db 22 kW teljesítményű szivattyú üzemel. A vezérlőszekrény alapvetően nem volt elhasználódott állapotban, de a számítások szerint a várható megtakarítás miatt így is rövid megtérülési időt prognosztizáltunk.

Az üzem fenntartása mellett – igaz, estébe nyúlóan – egyetlen nap alatt megtörtént az átemelő vezérlőszekrény átalakítása, illetve a kommunikáció kiépítése a biztonságos üzemvitel érdekében. A szekrény átláthatóbb, könnyen kezelhető és a digitális bemenetekkel és RS485 kommunikációs porttal rendelkező GPRS adatátviteli modem segítségével az interneten keresztül vagy SCADA rendszerből is könnyen elérhető. Az adatok kiolvasása percenként történik, az azonnali beavatkozást igénylő események (pl.: behatolás) a modem digitális bemenetére csatlakoznak és azonnali továbbításra kerülnek.

SCADA rendszerbe történő integrálást a BÁCSVÍZ Zrt. szakemberei végezték el. A néhány napos finomhangolás óta a rendszer üzemszerűen működik.

Az előzetes számításoknak megfelelően jelentős, közel 35%-os energia megtakarítást biztosít az átalakítás – erősítette meg Németh László, a BÁCSVÍZ Zrt. energetikusa. A megtakarítás azonban csak az egyik fontos előnye a frekvenciaváltó beépítésének. Emellett megszűntek a nyomott oldali nyomáslökések, sokrétűbb motorvédelem valósult meg, valamint nagymértékben csökkent az átemelőhöz történő kiszállások száma, ami a másik jelentős költségcsökkentő tényező. Az üzemeltetési költségek optimalizálása napjainkban az egyik legfontosabb szempont a vízi közmű cégek számára.