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 Torben Larsen Aalborg Universitet Vestforsyning, Erhverv A/S - Aalborg Forsyning, Kloak A/S - Envidan A/S – Aalborg Universitet

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

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

Vedligehold nytter, men kan det betale sig? Kun få eksempler på publiceret dokumentering af spildevandspumpers vedligehold eksisterer Amsterdam Forebyggende vedligehold Regelmæssigt tilsyn og udskiftning af komponenter Rotterdam Vedligehold efter behov (haveribaseret) Prioritering af rækkefølge af reparationer Antal fejl pr. pumpe pr. år Varighed af fejl timer Amsterdam4,313,5 Rotterdam1310 (Vandforsyning USA)(0,27)- 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.

Trykmåling pumpestation Egensevej, Aalborg Øst 5 L = 1740 m D i = 508 mm h geo = 5,80 m Q = 225 l/s

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

Trykstød ved pumpestart Kernen I projektidéen – måling af trykket ved punkt 2 og punkt 4 7 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

Tryk ved pumpestation i ledning med luftansamling Længdeprofil T rykmåling ved pumpestop

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

Energioptimering Hvor 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 m 3 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

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

slut