Насосы являются основой любой установки для водоснабжения, и производители приводов постоянно внедряют инновации, чтобы поддержать отрасль и помочь снизить эксплуатационные расходы, а также повысить эффективность. Энергия и вода имеют несколько общих характеристик; они оба необходимы для современной жизни; сокращение ресурсов представляет собой глобальную проблему; устойчивость может быть улучшена за счет сокращения потребления того и другого. Совместное решение этих проблем может принести пользу потребителям, операторам и окружающей среде.

Бретт Мернин, Брюс Гроблер и Хосе Джакомони, давние специалисты по использованию приводов с регулируемой скоростью вращения (VSDs или drives) в насосных установках, рассматривают проблемы, стоящие перед современной отраслью водоснабжения и водоотведения, а также важность VSDs для снижения эксплуатационных расходов и повышения устойчивости.

Традиционные источники энергии дополняются возобновляемыми источниками энергии, а некоторые водоочистные сооружения используют преимущества анаэробного сбраживания для поддержки своего бизнеса. В то же время снижение энергопотребления одинаково важно как с точки зрения затрат, так и с точки зрения охраны окружающей среды. Более того, когда затраты на электроэнергию оказывают такое значительное влияние на цены на воду для потребителей, наиболее эффективное использование этих ресурсов приносит пользу всем.

Ряд основных глобальных тенденций непосредственно влияют на водный сектор. Урбанизация оказывает гораздо большее давление на существующую инфраструктуру, а это означает, что коммунальным службам необходимо максимально использовать существующую базу оборудования и продлить срок его службы. В дополнение к этому, большинство национальных водных объектов функционируют десятилетиями, и исторически коммунальные службы придерживаются реактивного подхода к техническому обслуживанию, принимая меры только при возникновении сбоя. Во многих случаях встроенное резервирование обеспечивает бесперебойную подачу воды, но стареющая инфраструктура требует значительных инвестиций.

Этому может способствовать проактивная стратегия технического обслуживания, использующая современный сбор и анализ данных для оптимизации графиков ремонта. Учитывая масштабы роста городов, это часто требует строительства новых очистных сооружений и объектов распределения воды. В этом сценарии есть возможность с самого начала внедрить новейшие технологии с точки зрения технологического процесса и энергоэффективности.

Экологические проблемы, в первую очередь засухи и наводнения, также влияют на спрос на воду и объемы ее очистки. Адаптировать существующую инфраструктуру для удовлетворения текущих требований к системе водоснабжения становится все сложнее. Растущие объемы питьевой воды необходимо доставлять из сокращающихся ресурсов, в то время как увеличение количества осадков создает значительный риск наводнений, которые могут привести к загрязнению окружающей среды неочищенными сточными водами. В сочетании с усилением местного регулирования и соблюдения требований, которые необходимы для обеспечения высокого качества воды, проблемы, стоящие перед водной отраслью, многочисленны.

Доступ к воде для питья и орошения в районах, где воды становится все меньше, означает, что необходимо тщательно контролировать уровень добычи, чтобы обеспечить сохранение водных ресурсов. В странах, испытывающих значительную нехватку воды, могут быть установлены опреснительные установки, но они должны работать максимально эффективно, чтобы минимизировать эксплуатационные расходы и затраты на воду для потребителей.

И наоборот, в регионах, где наблюдается значительное увеличение количества осадков, достаточное для того, чтобы потребовалось строительство новых насосных станций. Большие объемы воды требуют больших насосов, поэтому достижение оптимальной гидравлической и электрической эффективности является ключом к минимизации эксплуатационных расходов.

Главная проблема, с которой приходится бороться коммунальным службам, — это рост затрат при одновременном удовлетворении основных потребностей человека настолько эффективно, насколько это возможно с точки зрения затрат. Цены на воду, как правило, регулируются фиксированной платой, которая охватывает инфраструктуру и канализацию, а также объемную плату за потребленную воду. Водоснабжение является монополией, на рынке отсутствует конкуренция, поэтому в некоторых странах для снижения цен на воду используются государственные субсидии, в то время как в других существуют независимые регулирующие органы ценообразования.

Во всех случаях затраты на техническое обслуживание являются постоянной проблемой, и искусство заключается в том, чтобы свести их к минимуму там, где это возможно. Конечно, профилактика лучше лечения, принятие упреждающих мер, основанных на достоверных данных, позволяет завершить плановое техническое обслуживание, избегая неожиданных поломок.

Например, возможность обнаружения скопления ветоши на крыльчатке насоса позволяет контроллеру кратковременно запустить насос в обратном направлении, чтобы удалить ветошь, прежде чем продолжить нормальную работу. Одна только эта функция значительно сокращает количество вызовов технических специалистов, экономя их время и топливо.

Кроме того, риск затопления из-за засорения насосов также сводится к минимуму, что снижает вероятность штрафных санкций в отношении окружающей среды. Приводы также могут обнаруживать сухую работу и предотвращать перегрев, а также следить за тем, чтобы клапаны NRV не захлопывались, снижая вероятность гидравлического удара, который может привести к разрыву труб.

Мировая водохозяйственная отрасль зависит от надежного оборудования и исторически использовала встроенное резервирование для смягчения последствий любой поломки. Следует рассмотреть вопрос о внедрении современных систем управления, которые могут обеспечить профилактическое техническое обслуживание, а также снизить эксплуатационные расходы по всем направлениям. VSDS, которые были специально сконфигурированы для водного секторатакже они предлагают ряд преимуществ, выходящих за рамки хорошо документированной экономии энергии.

В США в рамках национального законопроекта об инфраструктуре было выделено 55 миллиардов долларов США на поддержку обновления трубопроводов и усовершенствования насосных станций, включая оптимизацию энергоэффективности. Именно здесь приводы с регулируемой частотой вращения предлагают множество очевидных преимуществ, предоставляя конкретные данные о насосе, а также оптимизируя эффективность.

Усовершенствования насосных станций могут также включать модернизацию насосов с измененной гидравликой и приводными двигателями. Использование технологии постоянных магнитов для достижения классификаций IE4 или IE5 должно сочетаться с подходящим приводом. Особое внимание следует уделить приводу, поскольку простая модернизация насоса может оказаться недостаточной. Некоторые приводы не имеют управления, ориентированного по полю (FOC), и не способны работать с системами с постоянными магнитами.

Основным преимуществом является то, что решения по модернизации относительно просты в реализации, поскольку современные электронные блоки намного меньше, чем устаревшие элементы управления, что делает замену существующего MCC достаточно простой задачей. Хорошо спроектированные системы управления интуитивно понятны, а ввод в эксплуатацию осуществляется быстро, что облегчает жизнь подрядчикам и операторам, стремящимся добиться идеальной настройки.

На некоторых рынках цены на воду могут быть слегка непрозрачными и предусматривать штрафы за использование более чем в два раза превышающего ожидаемое месячное потребление. Современный анализ данных насоса может снизить эти штрафные санкции за счет подачи сигнала тревоги до момента срабатывания.

Рассматривая решения, доступные на рынке, компания Control Techniques разработала линейку VSD специально для водной отрасли. То F600предлагает множество преимуществ с точки зрения повышения эффективности, сбора данных, расширенных предупреждений и пятилетней гарантии, что привлекательно как для операторов, так и для поставщиков / монтажников. Он содержит функциональный блок, специально разработанный для перекачивания, упрощающий конфигурацию и эксплуатацию.

Среди проблем, с которыми сталкивается водный сектор, некоторые являются общими для всего мира, другие носят более региональный характер. Повсеместно цены на энергоносители выросли, и это оказывает прямое влияние на эксплуатационные расходы, что влияет на стоимость чистой воды и платы за водоотведение. В то же время инфляция приводит к росту затрат на рабочую силу, а численность персонала по техническому обслуживанию сокращается.

На все эти проблемы можно положительно повлиять, устраняя неэффективность и минимизируя затраты на техническое обслуживание. Модернизация элементов управления открывает возможности для расширения возможностей удаленного управления и автоматизированного технического обслуживания, а также снижения энергопотребления. В совокупности могут быть достигнуты выгоды как для операторов, так и для клиентов наряду с экологическими преимуществами, связанными с повышением устойчивости.

Авторы: Бретт Мернин, директор по развитию бизнеса; Брюс Гроблер, вице-президент по продажам в Африке/на Ближнем Востоке; Хосе Джакомони, менеджер по глобальным продуктам, все в Control Techniques.

Добавить к любому КОНЦУ

Просматривайте записи блога всех секторов