FI80933C - Oevervakningsfoerfarande foer avlopps- pumpstation samt oevervakningsanordning foer foerverkligande av foerfarandet. - Google Patents

Description

80933

JÄTEVESIPUMPPAAMON VALVONTAMENETELMÄ JA VALVONTALAITE MENETELMÄN TOTEUTTAMISEKSI - ÖVERVAKNINGSFÖRFARANDE FÖR AVLOPPS-PUMPSTATION SAMT ÖVERVAKNINGSANORDNING FÖR FÖRVERKLIGANDE AV FÖRFARANDET

Tämän keksinnön kohteena on jätevesipumppaamoon kunnon ja tuoton valvontamenetelmä, jolla todetaan jätevesipumppaamoon tuleva häiriö, kuten pumppuun, putkistoon tai venttiileihin syntyvä tukkeuma tai vuoto tai pumpun kulumisesta aiheutuva tuoton aleneminen.

Mikäli jätevesipumppaamoon tulee jokin häiriö, kuten tukkeutuma, paineputki ston vuoto tai pumpun kulumisesta aiheutuva tuoton aleneminen, huomataan se joko vasta silloin, kun pump-paamo ei enää toimi vaan nestepinta jätevesipumppaamossa nousee hälytysrajalle, jolloin välitön pumppaamon korjaaminen on tarpeen, tai esimerkiksi osittaisessa tukkeumassa tai pumpun kulumistapauksessa huomataan vika vain pitkällä aikavälillä suoritettavalla pumpun käyntiaika- ja käyntijaksoseurannalla.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on tarkoitus saada ilmoitus jätevesipumppaamon häiriöistä ja vajaatoiminnasta jo aikaisemmassa vaiheessa, jotta korjaustoimenpiteet voidaan käynnistää ennenkuin häiriöstä aiheutuu vakavaa haittaa prosessille, jonka osana jätevesipumppaamo on.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että jätevesipumppaamoon kuuluvan valvontalaitteen avulla seurataan pumpun tuottoarvoja jatkuvasti ja määrätyllä hetkellä verrataan niitä mitattuihin lähtöarvoihin. Keksinnön avulla saadaan näinollen välittömästi ilmoitus, mikäli tuottoarvot jätevesipumppaamossa syystä tai toisesta muuttuvat ja ennakoivien huoltotoimien käynnistäminen on mahdollista.

Keksinnön eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on tunnus omaista se, että pumpun tuottoarvot määritetään paineputkis- ton virtausmittauksella.

2 80933

Keksinnön eräälle toiselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että tulovirtauksen aiheuttama pinnan nousu-nopeus, pinnan korkeus ja pumppausaika huomioidaan tuottoarvoja määritettäessä.

Keksinnön eräälle kolmannelle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että pumpun tuottoarvot määritetään tiettyjen pintarajojen välisen pinnan nousunopeuden ja pumppausajan perusteella. Mikäli tulovirtaus pumppaamossa on hyvin vaihte-leva ja vaikuttaa pumppausaikaan, otetaan tämä huomioon suorittamalla vertai lumittaus vain silloin, kun tulovirtaus on sama kuin se on ollut lähtöarvoja määrättäessä.

Keksintö kohdistuu myös valvontalaitteeseen valvontamenetelmän toteuttamiseksi. Keksinnön mukaiselle valvontalaitteelle on tunnusomaista se, että laite muodostuu sinänsä tunnetuista virtausmittareista ja raja-arvojen tunnustelijoista sekä hälytyslaitteesta, joka suorittaa hälytyksen lähtötietoihin perustuvien raja-arvojen ylityksestä. Näinollen saadaan yksinkertaisilla laitteilla ja loogiseen ohjaukseen pystyvällä ohjelmoitavalla ja muistikapasiteetilla varustetulla laitteella täysin automaattisesti ja jatkuvasti vertailevaa mittausta suorittava jätevesipumppaamon häiriöihin reagoiva hälytysjärjestelmä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää pumppaamoa yksinkertaistettuna halki leikkauksessa.

kuviot 2 ja 3 esittävät graafisesti virtausmäärää aikaan nähden.

Jätevesipumppaamon valvontamenetelmässä todetaan jätevesi-pumppaamoon tuleva häiriö, kuten pumppuun, putkistoon tai venttiileihin syntyvä tukkeuma tai vuoto tai pumpun kulumi-

II

3 80933 sesta aiheutuva tuoton aleneminen. Jätevesipumppaamoon kuuluvan valvontalaitteen avulla seurataan pumppujen tuottoarvoja jatkuvasti ja määrätyllä hetkellä verrataan niitä mitattuihin lähtöarvoihin. Kuviossa 1 esitetty korkeusero h esittää ver-tailurajoja ylä- (A) ja alarajaa (B). A saattaa olla esimerkiksi käynnistysraja ja B sen pysähdysraja tai toinen tai molemmat voivat olla muuten mielivaltaisia pintoja kuitenkin siten, että pumpun käyntijakson aikana pinta saavuttaa nämä rajat. Tuoton mittaus tapahtuu likimääräisesti mittaamalla pinnan alenemiseen tarvittava aika pumpun käydessä vertailu-pintojen A ja B välillä huomioimalla tulovirtaus siten, että mitataan aika pinnan nousuun B = A pumpun seistessä, jolloin oletetaan, että tulovirtaus seisonta-ajan jälkeisellä käynti jaksolla säilyy likipitäen muuttumattomana. Tilavuus A - B valitaan riittävän pieneksi esim. vastaten uuden pumpun käyntiaikaa ko. olosuhteissa välillä 20s...6min.

Jotta tulovirtauksen vaihtelun vaikutus olisi mahdollisimman vähäinen, suoritetaan vertailumittaus sellaisen seisontajak-son jälkeen, jolloin tulovirtaus on ollut pieni ja korkeintaan 20 % uuden pumpun tuottoarvosta ko. olosuhteissa. Tämä merkitsee sitä, että ko. mittaus tehdään vain, kun pumpun seisonta-aika on ollut pitempi kuin viisi kertaa uudelta pumpulta tilavuuden A - B pumppaukseen kuluva aika.

: Jos merkitään: tulovirtaus = V^ uuden pumpun tilavuusvirta ko. olosuhteissa (= painekorkeu- della) = V- lpu

tilavuus A -> B = V

tj^ = pinnan alenemiseen A -) B kuluva aika vanhalla pumpulla pumpattaessa vanhan pumpun tilavuusvirta = vlp» niin vanhan pumpun ajassa t. pumppaama vesitilavuus = • · ^ V * t = v + V * t lp 1 v + v2 1’ 4 80933 v + v2 * jolloin Vj = _ tl missä yhtälössä V tunnetaan pumppaamon geometrian perus-teella, t^ mitataan ja V2 mitataan (likimääräisesti) mittaamalla aika t2, joka kuluu pinnan nousuun B -> A pumpun edellisen seisontajakson aikana, eli

• V

V2 = _ *2

Vanhan pumpun kunnon arviointi tapahtuu nyt vertaamalla van-hän pumpun tilavuusvirtaa V. uuden pumpun tilavuusvirtaan Vipu» joka on todettu joko pumpun tehdaskoeajon tai luettelo-tietojen tai pumpun asennuksen yhteydessä (uutena) tapahtuneen koeajon yhteydessä.

Jos poikkeama näiden arvojen välillä on tiettyä tapauskohtaisesti määriteltyä raja-arvoa suurempi, on tämä merkkinä pumpun suorituskyvyn heikkenemisestä. Keksintö on siinä, että tämä mittaustapa mahdollistaa mittaustapahtuman automatisoinnin markkinoilla esiintyviä halpoja ja yksinkertaisia ohjelmoitavia logiikkayksiköitä tai vastaavia laitteita käyttäen. Mittaustapahtuma ja sen perusteella tapahtuva vertailu uuden pumpun arvoihin voidaan ohjelmoida logiikka-yksikköön, jolloin ko. tapahtumat tapahtuvat automaattisesti tietyin väliajoin, jotka saattavat tosin olla epäsäännöllisiä (tulo-virtauksesta riippuvia), mutta siten, että mittaus käytännössä tulee tapahtumaan vähintään muutaman päivän välein.

Kuvio 2 on esitetty graafisesti, jossa t.^ esittää pumpun käyntiä ja t2 esittää pumppaamon täyttymistä. t2 voi vaih-·; della riippuen tulovirtauksesta.

Edellä rajoitettiin mittaus tapahtumaan vain, kun seisonta-aika

II

5 80933 t2 ι x * v .

V, lpu

Jos lisäksi määritellään mittaustapahtuman edellytyksenä,

V V

että seisonta-aika X * < t0 i Y * , niin • ^ ·

V V

vlpu lpu mittaus tapahtuu automaattisesti aina, kun seisonta-aika on ollut tällä välillä, jolloin X ja Y ovat kertoimia, jotka voidaan määrittää tapauskohtaisesti.

Y valitaan esim. 7, jos X = 5. Määrittelemällä mittauksen laukaisevalle seisonta-ajalle t^ sekä ala- että yläraja-arvo, saadaan mittaukseen sisältyvää likimääräisyyttä entisestäänkin pienennettyä.

Sen varmistamiseksi, ettei mittausten väliaika tule liian pitkäksi, ts. mittaustiheys harvene liikaa, voidaan logiikka-yksikköön ohjelmoida laskuri laskemaan mittaustapahtumien lukumäärä. Tällöin voidaan tietyn ajan kuluttua, esim. kuukauden kuluttua käyttöönotosta, todeta laskurista montako kertaa mittaus on tapahtunut. Jos lukumäärä on liian pieni ko. ajanjaksona, voidaan kertoimia X ja Y korjata tarpeen mukaan.

Logiikkayksikkö voidaan ohjelmoida antamaan hälytys joko valo-/äänimerkkinä tai sähköisenä signaalina kaukovalvonta-verkostoon, mikäli pumpun suorituskyky on heikentynyt asetetun raja-arvon alle. Jos hälytystä ei haluta, voidaan mittaustiedot taltioida laitteen muistiin, jolloin huoltomies käynnin yhteydessä saa ko. tiedot.

Claims (5)

6 80933

1. Jätevesipumppaamon kunnon ja tuoton valvontamenetelmä, jossa todetaan jätevesipumppaamoon tuleva häiriö, kuten pumppuun, putkistoon tai venttiileihin syntyvä tukkeuma tai vuoto tai pumpun kulumisesta aiheutuva tuoton aleneminen, tunnettu siitä, että jätevesipumppaamoon kuuluvan val vontalaitteen avulla seurataan pumpun tuottoarvoja jatkuvasti ja määrätyllä hetkellä verrataan niitä mitattuihin lähtöarvoihin.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att pumpens produktionsvärden bestäms medelst en strömningsmätning vid tryckrörsystemet.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pumpun tuottoarvot määritetään paineputkiston virtausmi ttauksella.

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att den av den inkommande strömningen förorsakade ytans stigningshastighet, ytans höjdnivä och pumpningstiden beaktas vid bestämningen av produktions-värdena.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulovirtauksen aiheuttama pinnan nousunopeus, pinnan korkeus ja pumppausaika huomioidaan tuottoarvoja määritettäessä.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pumppujen tuottoarvot määritetään tiettyjen pintarajojen välisen pinnan nousunopeuden ja pumppausajan perusteella.

5. Jätevesipumppaamon valvontalaite patenttivaatimuksen 1 mukaisen valvontamenetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että laite muodostuu sinänsä tunnetuista virtausmittareista ja raja-arvojen tunnustelijoista sekä hälytyslaitteesta, joka suorittaa hälytyksen lähtötietoihin perustuvien raja-arvojen ylityksestä. li 7 80933 1. övervakningsförfarande för skicket och produktionen vid en avfallsvattenpumpstation, där en vid avfallsvattenpump-stationen förekommande störning , säsom en tilltäppning i pumpen, rörsystemet eller ventilerna eller ett läckage eller ρδ pumpens slitage beroende produktionsnedgong konstateras, kännetecknat därav, att pumpens produktionsvärden kontinuer1igt uppföljs med hjälp av en till avfallsvattenpumpstationen hörande övervakningsanord-ning och att vid en bestämd tidpunkt Jämförs dessa värden med uppmätta utgängsvärden.

4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att pumparnas produktionsvärden bestäms pä basen av ytans stigningshastighet mellan vissa nivägränser och pumpningstiden.

5. Övervakningsanordning vid en avfallsvattenpumpstation för förverkligande av övervakningsförfarandet enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att anordningen bestär av i och för sig kända strömningsmätare och gränsvär-desavkännare samt av en alarmanordning, som alarmerar om en överskridning av pä basuppgifter baserade gränsvärden.