一:考察地点
岩溪废水处理厂,为超过15万的居民和工厂提供服务,提供从未在俄勒冈州使用先进的污水处理技术。岩溪以创新,灵活与认真的管理闻名国内。在美国,工厂出产的废水具有少有的高质量。净化后的污水回到图拉丁河或者是用于灌溉,处理后到固体被用作农田的土地肥料。
二:问题
选用磁力耦合器带动泵,将沼气池的生物固体排到压滤机上,再由压滤机过滤及脱水。。单叶片叶轮的泵在下游管道产生大容量的扭矩冲击。系统管道无法承受扭矩冲击带来的摆动及振动,这就导致不断的维修和更换的需要。通过变频器可以降低一些振动,但是不能够解决摆动问题。此外,导致能源浪费的旁通阀总是需要打开来帮助降低压力保护系统管道。
三:解决方法
磁力耦合器安装在1台60马力的泵上,因为它可以通过吸收扭矩冲击而降低振动和摆动,而且它还有显著的节能效果。
四:优势
管道中的振动及摆动被消除了,显著地降低未来的维护和更新费用。顾客现在只需运行一台泵就能够满足4台压滤机的需要,减少了对第二个管道系统的需要以及减少了相应的仪器增加了空间。通过使用磁力耦合器可以使用更小的电机(20hp)来替代原来的60hp电机,这样至少节能28%。此外,关掉旁通阀能够额外节能达到23%。
五:水处理实地测试报告
以先进的废水处理系统和管理闻名的,位于希尔斯伯勒,俄勒冈州的岩溪废水处理厂总是关注关于创新和能够提高服务质量的机会。发现磁力耦合器可以解决他们所遇到的问题和节能潜力后,他们同意成为西北能源效率联盟测试项目中的测试点。
案例分析:
污水处理行业上的实地试验报告
在Hillsboro, Oregon的污水处理厂在美国国内公认为最先进的污水处理工序及管理。为了不断寻求创新及完善其服务,污水处理厂找到了我们来解决生产中的一些困难。他们同意成为西北节能同盟试验场地。
应用概述:
选做实验对象的是一台60HP 1800RPM的电机通过弹性联轴器带动单叶片离心式水泵。系统将沼气池的生物固体泵到带式压滤机,生物固体将在压滤机上脱水。有三台水泵并联运行。在正常的情况下,两台泵就可以满足三台压滤机的需要。第三台泵是备用泵。
现有系统中,水泵机组是由两台用了6年的变频器带动的,如果有一台变频器出现故障时,顾客找不到找到替换零件。使用变频器还会产生谐波干扰,噪音,散热及空间限制问题。
单叶片泵在超过1100转的转速下对下游管路产生了转矩冲击。尽管一台泵就可以满足四台压滤机需求,但系统管路承受不了高速运行所产生振动及摆动。虽然系统管道最近才被更换过,新的管道总是需要定期维修。为了解决这个问题,顾客试着通过变频器以低速运行方式来带动两台泵。虽然这样能够轻微的降低振动,管路的摆动问题还是没有得到解决。顾客同样考虑改变泵的位置来使管道变长来降低振动,但是花费是巨大的。
六:使用磁力耦合器的满意效果
磁力耦合器装在了一台60HP电机和泵上。磁力耦合器的特性就是隔离和减少振动。当运行一台泵就能够满足两台压滤机的需要,整个系统再也没有出现振动及摆动问题。惊讶的工程师和操作员看着,这是头一次只用一台泵就满足了所有四台压滤机的需要,没有了用变频器所产生的振动及摆动。这样就没有必要使用第二台泵和变频器。通过使用能量的数据来看使用一台10hp的电机就可以满足4台压滤机的需要。所以将原先的60hp大电机换成了20hp小功率电机,能源消耗量也从原先的9.6KW降到了5.5KW。在以后如果将备用电机和泵降小一级,通过磁力耦合器还可以提高系统的工作效率。
Rock Creek 水处理厂在运行这套系统中将旁通阀门全开,有50-150GPM被分流回到了沼气池。安装旁通阀门的原始目的是当管路压力过高时,阀门自动打开起到保护管路的作用。由于对自动化系统的稳定性缺乏信心,操作员就将阀门厂开。现在消除了振动,旁通阀可以关上,额外的节约8-23%的能源。
图表显示旁通阀关闭时用磁力耦合器所消耗的能源与旁通阀开启时变频器消耗的能源对比。在带动不超过两台压滤机时,能源消耗只有一点区别,但是用磁力耦合器带动20HP的电机来供给四个压滤机时,比用变频器以低速运行来带动2台60hp的电机相比要节能4.1KW。
除了降低维护费用和能源消耗。在变频器系统中需要的设备和占用的空间也不再需要了。 |