Monitorización continua de las condiciones de un decantador en la industria de la depuración de aguas residuales
Depuradora de Kressbronn
Tras la finalización del proceso de tratamiento de aguas residuales en una depuradora, se obtiene "agua limpia". Durante el proceso de depuración se producen los llamados lodos primarios, que no es posible seguir depurando. Estos lodos se eliminan como residuos peligrosos en una incineradora. El cálculo para la eliminación de estos residuos peligrosos se basa en el peso. Dado que la mayor proporción del peso de estos lodos primarios no tratados es agua, las plantas depuradoras de aguas residuales tienen un gran interés en separar las fracciones sólidas de las líquidas para intentar reducir su peso. Para ello, existen diferentes métodos.
El método que se emplea en la depuradora de Kressbronn es un decantador. En este proceso, se utiliza la fuerza centrífuga para separar el agua de los sólidos. La parte líquida de los lodos primarios se devuelve al proceso de depuración y la parte seca restante se elimina.
En el caso de una parada imprevista, los efectos podrían afectar a toda la instalación de tratamiento de residuos urbanos o incluso llegar a paralizarla por completo si la avería fuera prolongada.
Situación inicial
El decantador no se supervisaba de manera continua y los rodamientos, por ejemplo, no se sustituían hasta que se producían daños perceptibles. En el peor de los casos, esto podía provocar una parada imprevista, lo que a su vez daba lugar a una acumulación de lodos primarios. Al mismo tiempo, las reparaciones de larga duración llegaban a interrumpir el funcionamiento de la depuradora.
Sin monitorización de condiciones de los motores de tambor.
Mantenimiento en intervalos fijos.
Ninguna alarma ni alerta temprana de daños incipientes.
Objetivo del proyecto
Introducción de una monitorización continua de los parámetros relevantes para el proceso y la instalación.
Organización de medidas de mantenimiento para los componentes críticos de la instalación, como el engranaje, con el fin de evitar paradas imprevistas.
Ejecución
El decantador utilizado en Kressbronn tiene ya varias décadas y está controlado por un PLC S5 de Siemens. Esto dificulta el suministro de piezas de repuesto para los componentes y hace prácticamente imposible la integración directa de los componentes de control de procesos en el PLC. No obstante, para garantizar la más larga disponibilidad posible del decantador y, especialmente, de los componentes críticos, estos se equiparon con sensores de temperatura y de vibración.
Monitorización
- de los rodamientos de la centrifugadora
- de los motores de accionamiento
- del engranaje
La velocidad de ambos motores se registra mediante dos detectores inductivos IFC201. Todos los datos de los sensores se transmiten a tres equipos VSE150, que se encuentran instalados en un armario eléctrico.
Para una futura modernización y conversión de un PLC S5 a un S7, se emplearon equipos VSE con interfaces ProfiNet, lo que ha permitido integrar los parámetros de vibración directamente en el sistema de control del decantador.
Con el fin de ofrecer al cliente una visualización fácil de usar y ajustar, se implementó moneo. Esta herramienta ofrece la ventaja de que también se pueden integrar otros datos de cualquier sensor de la instalación en el mismo sistema. Además, se activa una alarma en el caso de que se infrinjan los valores límite establecidos.
Proyecto completado con éxito
Reacondicionamiento con éxito de una máquina de varias décadas de antigüedad y para la que cada vez es más difícil conseguir piezas de repuesto. Con el sistema de monitorización adicional, es posible hacer funcionar la instalación de forma segura y fiable durante muchos años más.
Panel de control
- Valor eficaz de velocidad del rodamiento del motor principal [mm/s]
- Vibración del rodamiento del motor principal [mg]
- Temperatura del rodamiento del motor principal [C°]
- Temperatura del rodamiento del motor secundario [C°]
- Vibración del rodamiento del motor secundario [mg]
- Valor eficaz de velocidad del rodamiento del motor secundario [mm/s]
- Temperatura del rodamiento del motor secundario [C°]
- Temperatura del rodamiento del motor principal [C°]
- Vibración del rodamiento del motor secundario [mg]
- Valor eficaz de velocidad del rodamiento del motor secundario [mm/s]
- Vibración del rodamiento del motor principal [mg]
- Valor eficaz de velocidad del rodamiento del motor principal [mm/s]
- Valor eficaz de aceleración del rodamiento en el lado de líquidos [mg]
- Desequilibrio del rotor en el lado de líquidos [mm/s]
- Temperatura del rodamiento en el lado de líquidos [C°]
- Temperatura del rodamiento en el lado de sólidos [C°]
- Desequilibrio de la correa del tambor [mm/s]
- Desequilibrio de la caja de engranaje [mm/s]
- Valor eficaz de aceleración del rodamiento en el lado de sólidos [mg]
- Desequilibrio de la correa del tornillo sinfín [mm/s]
- Desequilibrio del rotor en el lado de sólidos [mm/s]
- Vibración en la entrada del engranaje [mm/s]
Nuestro cliente
Los municipios de Kressbronn y Langenargen, ambos a orillas del lago Constanza, explotan conjuntamente una planta depuradora en la falda del Eichert. En esta depuradora, el tratamiento de las aguas residuales se realiza en cuatro etapas: mecánica, biológica, química y con carbón activado en polvo. La cuarta etapa de depuración es especialmente importante, ya que filtra las sustancias traza (por ejemplo, restos de fármacos) de las aguas residuales. Una vez que las aguas residuales han pasado por las cuatro etapas de depuración, se vierten de nuevo al lago Constanza.
