SOLVIA CleanMix — система автоматической самоочистки мешалок очистных сооружений от волокнистых засорений. Рост тока или мощности двигателя служит блоку управления признаком намотки на рабочем органе, и ответом становится плавный реверс, глубина которого выбирается по величине превышения.
Мешалка на очистных сооружениях работает в среде, где сточная вода несёт ветошь, текстиль, синтетические нити, полимерные волокна и влажные салфетки. Эти включения наматываются на вал, лопасти или пропеллер, и явление известно во всём мире как ragging. SOLVIA CleanMix следит за нагрузкой двигателя, распознаёт намотку по её росту и снимает волокна реверсом рабочего органа, не дожидаясь ручной очистки.
Назначение — объекты, где перемешивание идёт в среде с риском волокнистых засорений: канализационные насосные станции, станции биологической очистки, резервуары-усреднители, аэротенки, аноксидные и денитрификационные зоны, иловые резервуары. Разработка рассчитана и на новые мешалки, и на дооснащение действующих: к установленному оборудованию с трёхфазным двигателем добавляются датчик тока, блок управления и частотный преобразователь.
Волокна, попавшие на рабочий орган, не останавливают мешалку сразу. Она продолжает вращаться, но перемешивание уходит от расчётного режима, а двигатель преодолевает дополнительное сопротивление и потребляет больше энергии. Проблема накапливается постепенно: сначала появляются небольшие намотки, затем растёт ток двигателя. Дальше идут нагрев привода и износ подшипников и уплотнений, а гидравлическая эффективность падает, пока дело не доходит до перегрузки и аварийной остановки.
Обычная мешалка работает до тех пор, пока намотка не ухудшит работу или не приведёт к аварии, и дальше её поднимают из резервуара, отключают, очищают рабочий орган вручную и запускают снова. Для очистных сооружений это простой, дополнительные трудозатраты и риск нарушения технологического режима. Там, где обслуживание выполняется нерегулярно, засорение оборудования становится причиной запахов, сбоев и аварийных вызовов.
Признак намотки берётся из электрической части: датчик непрерывно передаёт блоку управления ток или мощность двигателя, и текущая нагрузка сравнивается с тремя пороговыми уровнями. Превышение нормы на 5–15 % относится к начальному засорению, на 15–30 % — к среднему, на 30–50 % — к сильному. Уровень определяет не факт вмешательства, а его глубину.
Лёгкому засорению отвечает короткий реверс на 0,5 оборота, среднему — 1–1,5 оборота и большая продолжительность, сильному — серия из 3–5 реверсов, каждый до 2 полных оборотов. Слишком слабый реверс намотку не удаляет, а слишком сильный при лёгком засорении создаёт лишние механические нагрузки, и по этой причине угол реверса ограничен диапазоном 0,5–2 оборота. Фиксированная программа такого различения не делает: она срабатывает и там, где засорения нет, и остаётся слабой там, где намотка уже сильная.
Смена направления вращения выполняется через частотный преобразователь: мешалка плавно тормозит, останавливается, плавно разгоняется в обратную сторону, проходит заданный угол и возвращается к основному направлению. Рампы торможения и разгона занимают 2–5 секунд, а пусковой ток при таком реверсе не превышает 1,5 номинального тока двигателя. В материалах разработки он сопоставлен с прямым пуском контактором, где пусковой ток может достигать 5–7 номинальных значений.
Второй повод для реверса — не ток, а время. Таймер с настраиваемым периодом от 5 минут до 4 часов запускает лёгкий реверс независимо от текущей нагрузки, снимая зарождающиеся намотки до того, как они дадут заметный рост тока. Такой режим рассчитан на объекты, где ветошь, нити и влажные салфетки присутствуют в стоке постоянно, и работает рядом с адаптивным реверсом, а не вместо него.
Автоматическая очистка не всегда справляется. Если после заданного числа попыток ток не возвращается к норме, блок управления формирует аварийный сигнал: световую индикацию, звуковое предупреждение и сообщение в систему диспетчеризации или SCADA. Оператор получает его не в момент полной остановки с уже нарушенным технологическим режимом, а тогда, когда самоочистка исчерпала свои средства и требуется вмешательство персонала.
Состав узла невелик: мешалка с трёхфазным двигателем, датчик тока, блок управления, частотный преобразователь и таймер. На действующем объекте это позволяет обойтись дооснащением — двигатель и сама мешалка остаются, добавляются измерение, управление и привод с регулируемой частотой. Пороговые значения тока, параметры реверса, период профилактики и логика аварийного сигнала настраиваются по конкретной мешалке и характеру стока.
SOLVIA CleanMix — собственная технологическая разработка SOLVIA в области эксплуатации оборудования очистных сооружений; технология имеет патентную защиту в России. Решение объединяет мешалку, датчик тока или мощности, блок управления, частотный преобразователь, таймер, адаптивный алгоритм реверса и передачу аварийного сигнала в систему диспетчеризации. Оно применяется как в составе новых мешалок и очистных сооружений, так и при модернизации действующего оборудования с трёхфазными двигателями. Конкретные настройки порогов, параметры реверса, алгоритмы управления и интеграция со SCADA подбираются индивидуально под объект.
Расскажите об объекте — инженер подготовит расчёт схемы, спецификацию и коммерческое предложение в течение рабочего дня.