主题 2020年9月15日
智能、高效的工厂控制

污水处理厂有Ex和非Ex区。WAGO-I/O-SYSTEM 750可以实现对这两种区域的高效控制。

由于要满足一些专门的规范和常规规范,专业污水处理厂的建设和运营都变得更加复杂,并使各种事务变得琐碎。设计者和运营者选择了一款智能控制系统,而且该系统对标准和特殊应用提供同等的支持,因此大幅削减了相关开支。

WAGO-I/O-SYSTEM 750优势:

  • Ex和非Ex区域一站式解决方案
  • 本质安全,独立于现场总线,灵活,强大
  • 紧凑型设计,方便应用于空间有限的场所

随时可能发生化学反应

有一点是肯定的:几乎不可能提前确定污水处理厂中污水所含的成分。污染物、易燃成分或化学反应可随时因意外或未经授权的排放而产生或发生, 从而排出必须被归为危险气体的气体。若汽油等高度易燃的液体流入排水系统,由于其密度较低,会漂浮在水面上。作为挥发性物质,它们会快速挥发,并且根据浓度产生不健康甚至易爆性混合物。由于生成的挥发物通常比空气重,它们必定会聚集在排水管网的最低点。因此,排水管网自身及其结构,如封闭式污水存储设施、储水渠、泵或倒虹吸结构等,根据设计而分类为1区或2区。

对区域正确分类

适用于排水管网的也同样适用于废水处理厂净化系统。它们通常包括污水泵站和排水结构,用于将污水直接引入污水处理厂。如果采用开放式结构但没有任何通风设备,此要求也同样适用。易爆性混合物可在内部产生,例如,因完全正常地对污水进行除气而产生。这是由于排泄物必然会产生污泥气体,而排泄物是污水的主要组成部分。然而,污泥气体仅稍稍轻于空气,并不会聚集在处理室或结构的上部区域,而是会与空气混合。以这种方式生成的空气气体混合物的精确成分无法确定-污水持续流动,会一直在空气中形成新的湍流, 因此,空气气体混合物中气体的浓度会不断变化。

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高浓度沼气

在耙状结构中,浓度非常高的污泥气体的产生实际上与功能相关,因为粗糙和细小的物品,如树枝、纺织品和卫生用品等将在此分离。因此,此区域在危险评估中被分类为1区,相邻区域被分类为2区。此分类也适用于污泥水蓄水池,如清除污泥的轴和结构等。在污水污泥分解过程中执行的厌氧菌处理用于污水处理厂的蒸煮塔中以提 取污泥气体。这些污泥气体将在下游热电厂中转换为电和热,对污水处理厂的能量平衡具有积极作用。从污泥浓缩到污泥分解的处理区域,也会在危险评估过程中被分类为1区和2区;这同样适用于污泥容器和气体容器的外部区域。

根据标准构建并实现自动化

基于这些颇具挑战性的常规条件,需要遵守ATEX和IECEx等相关标准和法规以及工业安全规范(BetrSichV)。除了降低爆炸危险的结构性措施之外,需要遵从上述标准和规范。基于这些标准,污水处理厂的运营者有义务制定其系统危险区域的防爆保护文档。此文档要明确定义爆炸危险并指定详细的保护理念。德国DWA公报217(DWA-M 217)“专业污水处理厂的防爆保护”(2014年7月)提供了关于在实践中实现这些要求的有用信息。这些相关标准和规范还必须用于专业污水处理厂电气设备的设计;这同样适用于配电柜中的设备。

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两个区域—一个系统

设计者和运营者通常都会对尽量减少必须使用的组件和系统数量感兴趣。理由很充分:专业污水处理厂对控制系统提出的复杂要求同样会影响成本,而这种成本必须由设计者和运营者在工程设计和未来维护过程中进行预计。因此,他们更愿意采用既可用于标准应用又可用于特殊应用的产品,如用于危险环境,即污水处理厂的典型环境:高侵蚀性或腐蚀性环境。

无故障设备扩展

WAGO设计出的I/O-SYSTEM 750可确保同样的平台可用于防爆与非防爆区域:基于设计细节,该系统功能极为多样,同时坚持了较高的划分标准。它具备500个不同的模块,可直接集成现场各种不同的传感器并将形式 迥然不同的各种模拟或数字信号通过TCP/IP一并传输至控制室。除此之外,WAGO-I/O-SYSTEM可实现远程记录故障消息或雨水溢流槽的液位,以此有针对性地控制污水处理厂的流入量。除了常规的现场总线依赖关系和用于仪器仪表的开放接口的标准可用性,以及整个系统各个部件的集成外,WAGO还可实现HART通信。最终,这种通信兼容性还有助于在未来轻松集成系统扩展。

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减少设计者和运营者花费的时间和工作量

WAGO模块化设计原则有助于设计者在防爆和非防爆区域经济、高效地配备应用,而无需大量编程。运营者还可以借助自动化系统的组件实施特殊的解决方案,如部分能量测量,其中包括存储所有过程数据。因此,可以建立可显示历史值的有针对性的监视和管理系统。WAGO的I/O系统能够为程序员提供用于水和处理系统的免费函数库,为过程工程师和编程人员提供便利。

作者:Kay Miller

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