Εδώ στο περιοδικό Water, αναζητούμε συνεχώς έργα που έχουν ξεπεράσει τις προκλήσεις με τρόπους που θα μπορούσαν να ωφελήσουν και άλλους. Εστιάζοντας στη μέτρηση ροής σε ένα μικρό εργοστάσιο επεξεργασίας λυμάτων (WwTW) στην Κορνουάλη, μιλήσαμε με τους βασικούς συμμετέχοντες στο έργο...
Τα μικρά έργα επεξεργασίας λυμάτων παρουσιάζουν συχνά σημαντικές φυσικές προκλήσεις για τους μηχανικούς οργάνων και ελέγχου. Ωστόσο, μια εγκατάσταση μέτρησης ροής που συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις έχει εγκατασταθεί σε μια μονάδα στο Fowey, στα νοτιοδυτικά της Αγγλίας, από μια συνεργασία στην οποία συμμετέχουν μια εταιρεία ύδρευσης, ένας εργολάβος, ένας πάροχος οργάνων και μια εταιρεία επιθεώρησης.
Ο μετρητής ροής στο Fowey WwTW έπρεπε να αντικατασταθεί στο πλαίσιο ενός προγράμματος κεφαλαιουχικής συντήρησης, κάτι που ήταν δύσκολο λόγω της περιορισμένης φύσης του χώρου. Ως εκ τούτου, εξετάστηκαν πιο καινοτόμες λύσεις ως εναλλακτική λύση σε μια παρόμοια αντικατάσταση.
Μηχανικοί από την Tecker, έναν εργολάβο της MEICA για την South West Water, εξέτασαν επομένως τις διαθέσιμες επιλογές. «Το κανάλι βρίσκεται ανάμεσα σε δύο τάφρους αερισμού και δεν υπήρχε αρκετός χώρος για επέκταση ή εκτροπή του καναλιού», εξηγεί ο μηχανικός έργου Tecker, Ben Finney.
φόντο
Οι ακριβείς μετρήσεις ροής λυμάτων επιτρέπουν στους διαχειριστές μονάδων επεξεργασίας να λειτουργούν αποτελεσματικά – βελτιστοποιώντας την επεξεργασία, ελαχιστοποιώντας το κόστος και προστατεύοντας το περιβάλλον. Ως αποτέλεσμα, η Υπηρεσία Περιβάλλοντος έχει επιβάλει αυστηρές απαιτήσεις απόδοσης στον εξοπλισμό και τις δομές παρακολούθησης ροής για μονάδες επεξεργασίας λυμάτων στην Αγγλία. Το πρότυπο απόδοσης καθορίζει τις ελάχιστες απαιτήσεις για την αυτοπαρακολούθηση της ροής.
Το πρότυπο MCERTS ισχύει για εγκαταστάσεις που διαθέτουν άδεια βάσει των Κανονισμών Περιβαλλοντικών Αδειών (EPR), οι οποίοι απαιτούν από τους φορείς εκμετάλλευσης διεργασιών να παρακολουθούν τις ροές υγρών λυμάτων ή εμπορικών λυμάτων και να συλλέγουν και να καταγράφουν τα αποτελέσματα. Το MCERTS ορίζει ελάχιστες απαιτήσεις για την αυτοπαρακολούθηση της ροής και οι φορείς εκμετάλλευσης έχουν εγκαταστήσει μετρητές που πληρούν τις απαιτήσεις αδειοδότησης της Υπηρεσίας Περιβάλλοντος. Η Άδεια Φυσικών Πόρων της Ουαλίας μπορεί επίσης να προβλέπει ότι το σύστημα παρακολούθησης ροής έχει πιστοποιηθεί από την MCERTS.
Τα συστήματα και οι κατασκευές μέτρησης ρυθμιζόμενης ροής συνήθως επιθεωρούνται ετησίως και η μη συμμόρφωση μπορεί να προκληθεί από διάφορους παράγοντες, όπως η γήρανση και η διάβρωση των καναλιών ή η αδυναμία παροχής του απαιτούμενου επιπέδου ακρίβειας λόγω αλλαγών στη ροή. Για παράδειγμα, η αύξηση του τοπικού πληθυσμού σε συνδυασμό με την αυξημένη ένταση των βροχοπτώσεων λόγω της κλιματικής αλλαγής μπορεί να οδηγήσει σε «πλημμύρες» των δομών ροής νερού.
Παρακολούθηση ροής της μονάδας επεξεργασίας λυμάτων Fowey
Κατόπιν αιτήματος του Tecker, μηχανικοί επισκέφθηκαν το χώρο και τα τελευταία χρόνια η δημοτικότητα της τεχνολογίας έχει αυξηθεί σημαντικά.» «Αυτό συμβαίνει συχνά επειδή τα ροόμετρα μπορούν να εγκατασταθούν γρήγορα και εύκολα σε κατεστραμμένα ή παλαιωμένα κανάλια χωρίς την ανάγκη σημαντικών κεφαλαιουχικών εργασιών.»
«Τα διασυνδεδεμένα ροόμετρα παραδόθηκαν εντός ενός μήνα από την παραγγελία και εγκαταστάθηκαν σε λιγότερο από μία εβδομάδα. Αντίθετα, οι εργασίες επισκευής ή αντικατάστασης των νεροχυτών θα χρειαστούν περισσότερο χρόνο για την οργάνωση και την υλοποίηση. Κοστίζουν περισσότερο χρήματα. Η κανονική λειτουργία της εγκατάστασης θα επηρεαστεί και η συμμόρφωση με το MCERTS δεν μπορεί να εγγυηθεί.»
Μια μοναδική μέθοδος υπερηχητικής συσχέτισης που μπορεί να μετρά συνεχώς μεμονωμένες ταχύτητες σε διαφορετικά επίπεδα εντός ενός τμήματος ροής. Αυτή η τεχνική μέτρησης περιφερειακής ροής παρέχει ένα τρισδιάστατο προφίλ ροής που υπολογίζεται σε πραγματικό χρόνο για να παρέχει επαναλήψιμες και επαληθεύσιμες μετρήσεις ροής.
Η μέθοδος μέτρησης ταχύτητας βασίζεται στην αρχή της υπερηχητικής ανάκλασης. Οι ανακλάσεις στα λύματα, όπως σωματίδια, ορυκτά ή φυσαλίδες αέρα, σαρώνονται χρησιμοποιώντας υπερηχητικούς παλμούς με συγκεκριμένη γωνία. Η προκύπτουσα ηχώ αποθηκεύεται ως εικόνα ή μοτίβο ηχούς και μια δεύτερη σάρωση γίνεται λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου αργότερα. Το προκύπτον μοτίβο ηχούς αποθηκεύεται και συσχετίζοντας/συγκρίνοντας τα αποθηκευμένα σήματα, μπορεί να αναγνωριστεί η θέση ενός σαφώς αναγνωρίσιμου ανακλαστήρα. Επειδή οι ανακλαστήρες κινούνται με το νερό, μπορούν να αναγνωριστούν σε διαφορετικές θέσεις στην εικόνα.
Χρησιμοποιώντας τη γωνία δέσμης, μπορεί να υπολογιστεί η ταχύτητα των σωματιδίων και, ως εκ τούτου, η ταχύτητα των λυμάτων μπορεί να υπολογιστεί από τη χρονική μετατόπιση του ανακλαστήρα. Η τεχνολογία παράγει μετρήσεις υψηλής ακρίβειας χωρίς την ανάγκη εκτέλεσης πρόσθετων μετρήσεων βαθμονόμησης.
Η τεχνολογία έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε σωλήνα ή αγωγό, επιτρέποντας την αποτελεσματική λειτουργία στις πιο απαιτητικές και ρυπογόνες εφαρμογές. Στον υπολογισμό της ροής λαμβάνονται υπόψη παράγοντες όπως το σχήμα του νεροχύτη, τα χαρακτηριστικά της ροής και η τραχύτητα του τοίχου.
Τα παρακάτω είναι τα υδρολογικά μας προϊόντα, καλώς ήρθατε να τα συμβουλευτείτε
Ώρα δημοσίευσης: 29 Νοεμβρίου 2024