Computerbaseret fjernovervågning af pumpesystemers behov for vedligehold

1. Vestforsyning, Erhverv A/S - Aalborg Forsyning, Kloak A/S - Envidan A/S – Aalborg Universitet Computerbaseret fjernovervågning af pumpesystemers behov for vedligehold Kort introduktion til det faglige indhold i udviklingsprojektet Opstartsmøde i Aalborg den 11. januar 2012, møde med Grundfos (udviklingsafd.) den 12. december 2012 i Bjerringbro, Møde med Arbejdsgruppen for Pumpesystemer i AarhusVand den 23. april 2013, Kursus for Grundfos (spildevandspumper) Bjerringbro den 29. oktober 2013. Torben Larsen Aalborg Universitet

2. Projektets idé og hypotese: ”Vi kan stille diagnosen på sygdomme i pumpesystemer ud fra simple trykmålinger på samme måde som ved elektrokardiografi af hjertefunktionen”

3. Det første spørgsmål, der stilles, når ydelsen går ned:Er det pumpen eller ledningen det er galt med? • Sygdomme i pumpesystemet: • Slid af pumpe • Forøget rørmodstand (behov for rensning) • Rørbrud • Luftlommer • Utæt kontraventil (Billeder fra Silkeborg Kommune)

4. Vedligehold nytter, men kan det betale sig?Kun få eksempler på publiceret dokumentering af spildevandspumpers vedligehold eksisterer Korving, H., Clemens, F. H. R. and Noortwijk, J. M. v. (2006). Statistical Modeling of the Serviceability of Sewage Pumps. Journal of Hydraulic Research, ASCE, October 2006. Amsterdam Forebyggende vedligehold Regelmæssigt tilsyn og udskiftning af komponenter Rotterdam Vedligehold efter behov (haveribaseret) Prioritering af rækkefølge af reparationer

5. Trykmåling pumpestation Egensevej, Aalborg Øst L = 1740 m Di = 508 mm hgeo = 5,80 m Q = 225 l/s

6. Trykmåling pumpestation Syrenvej, Kongerslev L = 1950 m Di = 176,2 mm hgeo = 24,4 m Q = 25 l/s

7. TrykstødvedpumpestartKernen I projektidéen – målingaftrykketvedpunkt 2 ogpunkt 4 Hvis vi måler at trykket ændrer sig i punkt 2 og/eller i punkt 4, så kan vi beregne ændringen (eller ændringerne) af både pumpekarakteristikken og systemkarakteristikken

8. Tryk ved pumpestation i ledning med luftansamling Trykmåling ved pumpestop Længdeprofil

9. Luftlommer kan forstærke trykstød fra start og stop af pumper. Adskillige rørbrud kan henføres til luftlommer Luftlomme Figuren viser trykvariationer ved pumpestart og –stop nær pumpen Rød streg: Ingen luftlomme Blå streg: Luftlomme i højdepunkt

10. EnergioptimeringHvor meget kan vi reducere strømningshastigheden uden at ødelægge selvrensningsevnen? Med overvågning og styring kan vi gå tæt på grænsen Sagt i få ord vokser energitabet i strømningen med 2. potens af hastigheden. Det specifikke energitab (dvs. kWh pr. flyttet m3 væske) vokser med 1. potens af hastigheden Det geometriske løft skal altid betales 100 %. En kortvarig skylning med større hastighed kan reducere energitabet Optimal brug af rensegris kan planlægges Glem dog ikke at valg af den rette pumpe og drift med det optimale driftspunkt ofte er de vigtigste punkter når det gælder energioptimering

11. Resultatet af VTU-projektet = to færdige og kørende systemer • Fysisk set er resultatet af VTU-projektet to kørende systemer i henholdsvis • Aalborg Forsyningen A/S og Vestforsyningen A/S, hver bestående af en mindre • boks placeret ved pumpestyringen i pumpestation. I boksen befinder sig en mindre • computer plus diverse strømforsyning, analog/digital-omsætter, kommunikationsudstyr • (router) mv. Computeren modtager 5 gange i sekundet data fra måling af: • Tryk i rørledning • Strømstyrke på hver pumpe • Omdrejningstal på hver pumpe • Flow (hvis flowmåler er indsat) • Vandstand i pumpesump ”Den sorte box” under montering på pumpestation i Kongerslev, Himmerland

12. slut