Применение переменных частотных дисков (VFD) в муниципальных канализационных системах

Применение переменных частотных дисков (VFD) в муниципальных канализационных системах

Переменные частоты приводов (VFD) играют ключевую роль в оптимизации эффективности, надежности и устойчивости муниципальных канализационных и дренажных систем. Динамически регулируя скорости насоса в соответствии с спросом в реальном времени, VFD решают такие проблемы, как колеблющийся уровень воды, энергетические отходы и износ оборудования. Ниже приведен подробный обзор их применений и преимуществ в муниципальной дренажной инфраструктуре.

Ключевые применения в муниципальных канализационных системах

1. Управление насосной станцией

   • Правила потока: отрегулируйте скорость насоса, чтобы поддерживать оптимальные скорости потока в канализационных сетях, предотвращая переполнение во время пиковых осадков или ливневых вод.
   • Управление давлением: стабилизируйте давление сброса, чтобы избежать всплесков труб или утечек в стареющих канализационных системах.

2. Очистка сточных вод

   • Управление аэрацией: регулируйте скорость вентилятора и насоса, чтобы оптимизировать уровень кислорода в процессах биологической обработки.
   • Обработка осадка: точно управляйте насосами ила, чтобы уменьшить потребление энергии и предотвратить блокировки.

3. Управление дождевой водой

   • Удерживание бассейна: автоматически активируйте насосы во время сильных осадков, чтобы отвлечь лишнюю воду в хранилища или реки.
   • Объединенное переполнение канализации (CSO): смягчить CSO, модулируя выход насоса на основе данных притока в реальном времени.

4. Станции для подъема сточных вод

   • Координация сухой/мокрой скважины: синхронизировать насосы для эффективного переноса сточных вод от влажных скважин на очистные сооружения.
   • Защита от сухого пробега: автоматически выключить насосы, когда уровень воды слишком низкий, предотвращая механические повреждения.

Основные функции VFD в канализационных системах

Технические преимущества

1. Экономия энергии

   • Совместите скорость насоса с гидравлическим спросом, снижая использование мощности на 30–60%.
   • Пример: муниципальная насосная станция в Берлине сэкономила 12 000 евро в год путем модернизации насосов с VFD.

2. Снижение механического напряжения

   • Устраняет частые запуска/остановки, сокращая расходы на техническое обслуживание на 40%.

3. Профилактика наводнения

   • Реакция в реальном времени на внезапный приток предотвращает переполнение канализации и загрязнение окружающей среды.

4. Интеграция с интеллектуальными сетками

   • Поддерживает системы удаленного мониторинга с поддержкой IOT и SCADA для прогнозирующего обслуживания.

5. Соответствие правилам

   • Соответствует строгим стандартам выброса, поддерживая постоянную эффективность лечения.

Типичная конфигурация системы

1. Устройство оборудования

   • Насосная конфигурация: VFD подключен непосредственно к погружным насосам для канализации (3–500 л.с.).
   • Интеграция датчика: датчики уровня, расходомеры и передатчики давления обеспечивают обратную связь с VFD.

2. Программные функции

   • Цикл управления PID: поддерживает параметры заданного точка (например, уровень воды) с высокой точностью.
   • Координация с несколькими насосами: вращается насосы, чтобы сбалансировать износ и обеспечить непрерывную работу.

3. Протоколы связи

   • Modbus TCP/IP, Bacnet или Lorawan для интеграции с муниципальными центрами управления.

Тематическое исследование: Система канализации глубоких туннелей в Сингапуре (DTSS)

• Задача: Управление переменным потоком сточных вод из населения в 5,9 миллиона человек.
• Решение: развернутые VFD на 30 насосных станциях для модуляции скорости насоса на основе данных притока в реальном времени.
• Результат:
  • Потребление энергии уменьшилось на 35%.
  • Частота обслуживания насоса снизилась на 50%.
  • Ноль переполненных инцидентов в муссонные сезоны.