Armaturen intelligent gesteuert: Fid-Bau Portal

Armaturen intelligent gesteuert

Lindel, M.

Die Wasseraufbereitungsanlage ETA Alcantarilha in Portugal bezieht ihr Wasser von einem Staubecken, bei dem die Stauhöhe sehr stark schwankt. Eine Regelung sollte gefunden werden, die es ermöglicht, bei allen Betriebszuständen die jeweils gewünschte und für den Betrieb erforderliche Durchflußmenge zur Wasseraufbereitungsanlage sicherzustellen. Das Ergebnis der rechnerischen Simulation der Anlage ist eine Kombination aus Absperrklappe und Ringkolbenschieber, die parallel geschaltet werden, mit elektrischen Antrieben und einer speicherprogrammierbaren Steuerung. Die Absperrklappe ermöglicht die geforderten Durchflussleistungen bei allen Stauhöhen. Eine durchgeführte Kavitationsbetrachtung ergab jedoch, dass die Klappe in den meisten Betriebszuständen stark kavitieren würde, womit ein Dauerbetrieb ausgeschlossen ist. Die sichere Beherrschung des hydraulisch kritischen Betriebs bei Vollstau ist nur mit einem Ringkolbenschieber (RKS) mit Schlitzzylinder möglich. Diese Armatur ermöglicht es, in allen erforderlichen Betriebszuständen einen sicheren Regelbetrieb mit annähernd idealer linearer Kennlinie zu erhalten. Jedoch ist diese Armatur nur bis zu einer Stauhöhe von etwa 10 mWS in der Lage, die geforderte Maximalmenge abzugeben. Nur mit den minimalen Verlusten einer Klappe nahe der Offenstellung könnte die gewünschte Durchflußmenge erreicht werden. Um die Verluste bei den Minimalbedingungen möglichst gering zu halten, wurde die Klappe direkt in die Zulaufleitung und der Ringkolbenschieber in eine parallel dazu verlaufende Umführungsleitung eingebaut. Den Hauptanteil der Durchflussregelung übernimmt der Ringkolbenschieber. Die Absperrklappe wird nur zur Regelung herangezogen, wenn der RKS an seiner Leistungsgrenze angelangt ist. Im Automatik-Regelbetrieb übernimmt standardmäßig der Ringkolbenschieber die Regelung der Durchflußmenge. Abbildungen zeigen die Anlagenkennlinien im Übergangsbereich bei sinkendem Druck (Stauhöhe < 10 mWS) und bei steigendem Druck (Stauhöhe > 13 mWS). Für den Ringkolbenschieber mit Schlitzzylinder wurde die Nennweite DN 1200 und für die Klappe die Nennweite der Versorgungsleitung DN 1400 gewählt. Als Antriebe dienen elektrische Stellantriebe mit einer Matic-Steuerung.