像其他市政當(dāng)局一樣，伊利諾伊州的倫巴第村依靠衛(wèi)生升降站將污水從較低的高度泵到較高的高度，特別是在源頭的高度不足以進(jìn)行重力流或使用重力運(yùn)輸將導(dǎo)致開挖成本高昂的情況下深度和下水道建設(shè)成本高。

 

        提升站的關(guān)鍵要素包括：廢水接收濕井，有時(shí)配有篩網(wǎng)或研磨設(shè)備以去除粗糙的物料。帶有相關(guān)閥的泵和管道；馬達(dá); 電源系統(tǒng)；設(shè)備控制和報(bào)警系統(tǒng)；氣味控制和通風(fēng)系統(tǒng)；備用發(fā)電機(jī)，用于應(yīng)急電源。

 

        市政當(dāng)局在電梯站的性能上有重大的財(cái)務(wù)利益。當(dāng)?shù)叵滤�和雨水進(jìn)入城市集水系統(tǒng)時(shí)，處理過程的效率就會(huì)降低，下水道的衛(wèi)生系統(tǒng)也會(huì)變得緊張。雨水發(fā)生后，提升站泵的運(yùn)行時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，啟動(dòng)和停止的次數(shù)也會(huì)增加，這表明雨水已經(jīng)進(jìn)入了污水處理系統(tǒng)，并且正在接受處理。通過增加泵的運(yùn)行和廢水處理，這些額外的雨水使市政當(dāng)局付出了金錢的代價(jià)。

 

        可靠，不間斷的運(yùn)行是廢水提升站的重要組成部分。大型住宅和商業(yè)綜合體排放到一個(gè)站點(diǎn)的社區(qū)無法承受較長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間來進(jìn)行維護(hù)，修理或安裝新設(shè)備。

 

        倫巴第村的水處理和廢水泵送主管Luke Sharp表示，該村現(xiàn)有14個(gè)衛(wèi)生升降站，需要24/7全天候監(jiān)控。此外，進(jìn)入當(dāng)?shù)匚鬯�處理廠并由其處理的廢水量是關(guān)鍵指標(biāo)。

 

        “無論是干燥天氣還是潮濕天氣，我們都不知道我們從不同的升降機(jī)站抽出的實(shí)際流量。我們知道，由于I＆I和污水泵的連接，我們的衛(wèi)生站的運(yùn)行量大大增加了，我們需要迅速解決此問題，以便生成更好的流量數(shù)據(jù)。” Sharp說。

 

        近年來，由于春季和秋季的大雨以及冬季的溫暖溫度使積雪迅速融化，倫巴底村經(jīng)歷了幾次下水道溢水和地下室后備設(shè)施的問題。這些事件將淹沒衛(wèi)生污水收集系統(tǒng)。

 

流量測(cè)量的重要性

 

        經(jīng)驗(yàn)表明，流量測(cè)量是優(yōu)化提升站操作的寶貴工具。準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù)可幫助操作員了解系統(tǒng)是否有效運(yùn)行。監(jiān)視提升站中的流量為一般計(jì)費(fèi)過程，評(píng)估泵效率，分析I＆I的影響以及計(jì)劃維護(hù)計(jì)劃提供了重要的參考點(diǎn)。

 

        倫巴底村（Village of Lombard）以前在其衛(wèi)生電梯站使用超聲波多普勒流量計(jì)，但是這些低成本的設(shè)備無法提供足夠的測(cè)量精度。此外，電表經(jīng)歷了許多故障，并且工作狀態(tài)差，并且從未得到充分的維修。維修現(xiàn)有儀表所需的投資成本過高。

 

        流量監(jiān)測(cè)是識(shí)別流入和入滲以確定發(fā)生問題的非常好步，以便隔離具有非常差I(lǐng)＆I特性的盆地。倫巴底村的水和廢水處理部門決定對(duì)以下設(shè)備進(jìn)行儀表升級(jí)：

 

        消除主要和次要降雨事件期間的慢性衛(wèi)生污水下溢（SSO）。

        消除主要和次要降雨事件期間的長(zhǎng)期地下室備份

        減少整個(gè)收集系統(tǒng)中的I＆I

        防止收集系統(tǒng)內(nèi)潛在的高風(fēng)險(xiǎn)故障

        更好地分析每個(gè)提升站的流量信息

        降低廢水處理成本

        提供分析以評(píng)估未來重大開發(fā)項(xiàng)目的能力

        該村莊根據(jù)已知的限制條件評(píng)估了幾種常用的流量計(jì)量技術(shù)，例如由于需求量大而無法關(guān)閉站的運(yùn)行以及難以將管道流量計(jì)安裝到現(xiàn)有管道中。

 

        盡管傳統(tǒng)的在線設(shè)備（例如電磁流量計(jì)）可提供很高的測(cè)量精度，但它們也需要電才能運(yùn)行，包括潛水，水密連接。這筆費(fèi)用以及相關(guān)的開挖工作將推高項(xiàng)目范圍和安裝價(jià)格。

 

選擇合適的儀表

 

        在仔細(xì)考慮了不同制造商的流量測(cè)量解決方案之后，倫巴底村發(fā)現(xiàn)超聲波傳輸時(shí)間流量計(jì)是其提升站的非常佳方法。超聲波運(yùn)輸時(shí)間計(jì)可以改進(jìn)診斷功能，以準(zhǔn)確地測(cè)量流量，幫助確定潛在的泵故障并在車站的設(shè)備上啟動(dòng)適當(dāng)?shù)念A(yù)防性維護(hù)程序，從而延長(zhǎng)資產(chǎn)的使用壽命。

 

        運(yùn)輸時(shí)間超聲波流量計(jì)通過將超聲波傳播到充滿液體的管道中并測(cè)量飛行時(shí)間來測(cè)量流速。借助夾鉗技術(shù)，該儀表是非侵入式的—其設(shè)計(jì)具有諸如降低安裝成本，不間斷生產(chǎn)，在各種管道尺寸上的安裝靈活性，無壓頭損失，不與內(nèi)部液體接觸以及無泄漏等優(yōu)點(diǎn)�；顒�(dòng)部件要維護(hù)。這種方法可以在儀表的整個(gè)使用壽命內(nèi)進(jìn)行日常維護(hù)活動(dòng)，而不必切入管道。

 

        倫巴底村與流量測(cè)量，控制產(chǎn)品和通信解決方案的創(chuàng)新者Badger Meter保持著現(xiàn)有關(guān)系，該服務(wù)為全球的自來水公司，市政當(dāng)局以及商業(yè)和工業(yè)客戶提供服務(wù)，并選擇部署該公司的Dynasonics®超聲波傳輸時(shí)間流米。

 

        夏普說：“基于我們之前與Badger Meter合作的經(jīng)驗(yàn)，我們知道他們擁有良好的產(chǎn)品和客戶支持。” “我們的目標(biāo)是以非常經(jīng)濟(jì)的方式在我們的每個(gè)升降機(jī)站上安裝工作可靠的流量計(jì)，并且他們的團(tuán)隊(duì)很棒。”

 

        該迪納聲TFX-5000超聲波夾式流量計(jì)是用于測(cè)量體積流量的非常新解決方案，其中包含清潔液體以及少量懸浮固體（例如地表水或原污水）的液體。該儀表具有多種配置，以滿足特定的應(yīng)用需求。它易于使用，并且具有有用的診斷功能，可以消除編程時(shí)的猜測(cè)。取決于編程和集成到可編程邏輯控制器（PLC）中的情況，可以向用戶發(fā)出不合規(guī)格的流量條件警報(bào)，并訪問帶有非常新警報(bào)，錯(cuò)誤和事件代碼的歷史記錄。此外，流量計(jì)還支持編碼器輸出，可與蜂窩終端一起使用，以連接到基于云的AquaCUE®或BEACON®Advanced Metering Analytics（AMA）軟件套件。

 

        TFX-5000流量計(jì)具有易于閱讀的大型圖形顯示，并提供Modbus RTU，Modbus TCP / IP，BACnet MS / TP和BACnet / IP連接選項(xiàng)。配置和故障排除通過可選的鍵盤或使用SoloCUE®Flow Device Manager軟件的通用串行總線（USB）電纜完成。儀表對(duì)需要單元鎖定的應(yīng)用程序使用四級(jí)密碼安全系統(tǒng)。

 

        對(duì)于在水位線以下的室外安裝，例如在儀表坑或人孔中，Badger Meter建議使用具有硅基室溫硫化（RTV）特性的Dynasonics DTTN系列潛水式IP68等級(jí)換能器，這大大減少了將來的維護(hù)需求。

 

        在倫巴底村的廢水處理系統(tǒng)中，通過監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)對(duì)升降機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。所有信息都被發(fā)送回集中位置，操作員可以在此處監(jiān)視和維護(hù)每個(gè)站點(diǎn)。SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)將得到持續(xù)監(jiān)控，以確保非常高水平的效率。

 

        Dynasonics超聲波傳輸時(shí)間流量計(jì)提供4-20 mA模擬輸出，該輸出端接至PLC輸入。使用通信SCADA網(wǎng)絡(luò)將流量信息和所有提升站指標(biāo)發(fā)送回SCADA機(jī)器。然后，所有數(shù)據(jù)都會(huì)在主SCADA服務(wù)器上趨勢(shì)化，并在中央監(jiān)控站點(diǎn)上提供，操作員可以密切關(guān)注提升站的流量，泵的運(yùn)行時(shí)間和其他運(yùn)行參數(shù)。每日流量，泵的運(yùn)行時(shí)間和周期已添加到SCADA機(jī)器中的XLR報(bào)告程序中，因此可以生成每月報(bào)告。

 

        夏普由四名操作員組成的團(tuán)隊(duì)使用提升站流量計(jì)檢修孔中的現(xiàn)有管道安裝了超聲波鉗形表。為了執(zhí)行工作，每個(gè)站點(diǎn)都需要一個(gè)狹窄的空間條目。然后，操作員拉出傳感器電纜，將傳感器安裝到排放管道上，將主機(jī)安裝在SCADA機(jī)柜中，并將這些單元連接到PLC。ger計(jì)代表通過使用便攜式超聲波設(shè)備訪問每個(gè)站點(diǎn)來協(xié)助啟動(dòng)，以驗(yàn)證實(shí)際流量讀數(shù)并校準(zhǔn)已安裝的流量計(jì)。該村的集成商也參與了該過程，整個(gè)項(xiàng)目?jī)H用了兩天時(shí)間就完成了。

 

        “ Dynasonics超聲波流量計(jì)可直接從車站獲得干燥和潮濕天氣的流量讀數(shù)，以便我們可以推斷相關(guān)信息并分析與污水泵，漏水支管或下水道主管有關(guān)的I＆I條件。這使我們能夠利用從儀表中看到的數(shù)據(jù)將未來的維修工作集中在盆地上。” Sharp說。“同時(shí)，訪問詳細(xì)的流量數(shù)據(jù)使我們的部門能夠計(jì)算升降機(jī)站的現(xiàn)有容量，以支持該地區(qū)的任何新商業(yè)或住宅開發(fā)。”

 

        在倫巴底村，基于持續(xù)監(jiān)控活動(dòng)的例行維護(hù)計(jì)劃已被證明有效地提高了升降機(jī)站的效率。利用準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù)，操作員能夠快速響應(yīng)泵性能下降的情況。運(yùn)營(yíng)商在問題變得嚴(yán)重之前就對(duì)其進(jìn)行檢查和補(bǔ)救，這可能導(dǎo)致地下室備份或SSO。

 

對(duì)廢水使用者的好處

 

        正如倫巴德村（Village of Lombard）所展示的那樣，當(dāng)用戶無法關(guān)閉廢水處理裝置以安裝傳統(tǒng)的在線流量計(jì)時(shí)，諸如Dynasonics TFX-5000超聲波鉗式流量計(jì)之類的非侵入式流量測(cè)量?jī)x器是理想的解決方案。超聲波計(jì)從外部管壁進(jìn)行測(cè)量，因此設(shè)備上沒有磨損，幾乎無需維護(hù)。整個(gè)流量計(jì)系統(tǒng)由超聲換能器和測(cè)量變送器組成，可以很容易地帶到現(xiàn)場(chǎng)并由少量人員安裝。無需在排放管道上進(jìn)行工作，切入新的閥門，進(jìn)行挖掘或?qū)θ丝走M(jìn)行電動(dòng)操作。

 

        由于采用了夾鉗技術(shù)，TFX-5000流量計(jì)可以在現(xiàn)有的提升站內(nèi)非常簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)高效地部署流量測(cè)量點(diǎn)，即使由于缺乏直管長(zhǎng)度和安裝壓力而經(jīng)常不容易工作時(shí)，靠近泵。

 

        根據(jù)Sharp的說法，超聲波傳輸時(shí)間流量計(jì)的使用為其部門的廢水泵送操作提供了可觀的投資回報(bào)（ROI）。

 

        夏普說：“超聲波鉗形表易于安裝，從而降低了我們的總體項(xiàng)目成本。” “我們可以使用準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù)來更好地計(jì)劃與I＆I相關(guān)的資本改善項(xiàng)目，并驗(yàn)證廢水處理廠的成本，以便優(yōu)先分配預(yù)算。”

 

        他補(bǔ)充說：“ Badger流量計(jì)以其優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品而聞名，這是我們選擇他們的流量計(jì)感到滿意的主要原因之一。”

 

結(jié)論

 

        在水和廢水行業(yè)中要求苛刻的提升站應(yīng)用需要一種可靠，準(zhǔn)確且無創(chuàng)的流量測(cè)量解決方案。至關(guān)重要的是，流量計(jì)量設(shè)備必須易于安裝在升降臺(tái)上，而無需關(guān)閉正常運(yùn)行。

 

        倫巴底村的水處理和廢水泵部門對(duì)各種流量計(jì)制造商進(jìn)行了評(píng)估，獲得了建議并查看了產(chǎn)品演示，但非常終認(rèn)為Badger Meter Dynasonics超聲波運(yùn)輸時(shí)間流量計(jì)是優(yōu)化性能，可靠性和總擁有成本的答案它的衛(wèi)生升降站。