کاربرد ژنراتور در صنعت آب و فاضلاب

قطع برق در تأسیسات آب و فاضلاب می‌ تواند در مدت کوتاهی عملکرد یک شبکه بزرگ را مختل کند. با خاموش شدن پمپ‌ های آب، فشار خطوط انتقال کاهش پیدا می‌ کند و با توقف پمپ‌ های فاضلاب، سطح حوضچه‌ ها بالا می‌ رود. در تصفیه‌ خانه فاضلاب هم قطع برق بلوئر های هوادهی، پمپ‌ های برگشت لجن و تجهیزات تزریق مواد شیمیایی، شرایط فرایند را تغییر می‌ دهد و ممکن است کیفیت پساب خروجی را کاهش دهد.
به همین خاطر، کاربرد ژنراتور در صنعت آب و فاضلاب فقط به روشن کردن تجهیزات هنگام خاموشی محدود نیست. ژنراتور بخشی از سیستم تداوم بهره‌ برداری است و باید با توان موتور پمپ‌ ها، روش راه‌ اندازی، تعداد مصرف‌کننده‌ های ضروری و مدت قطعی برق هماهنگ باشد.
یکی از اشتباهات رایج در خرید ژنراتور تصفیه‌ خانه، محاسبه ظرفیت دستگاه با جمع ساده توان درج‌ شده روی پلاک تجهیزات است. موتور پمپ و بلوئر هنگام راه‌ اندازی جریان بیشتری نسبت به حالت عادی دریافت می‌ کند. اگر ژنراتور نتواند این جریان لحظه‌ ای را تأمین کند، افت ولتاژ، خطای اینورتر یا استارت ناموفق موتور رخ می‌ دهد.

چرا تأسیسات آب و فاضلاب به ژنراتور نیاز دارند؟

بخش زیادی از تجهیزات صنعت آب و فاضلاب به‌ صورت شبانه‌ روزی کار می‌ کنند. پمپ‌ های انتقال، پمپ‌ های شناور، آشغال‌ گیر های مکانیکی، بلوئر های هوادهی، همزن‌ ها و سیستم‌ های کنترل باید حتی هنگام قطع برق شبکه در مدار بمانند. پیامد خاموشی در هر بخش متفاوت است. توقف پمپ آب خام می‌ تواند ورودی تصفیه‌ خانه را قطع کند. خاموش شدن پمپ خروجی هم ممکن است ظرفیت انتقال آب تصفیه‌ شده به مخازن شهری را کاهش دهد. در شبکه فاضلاب، توقف پمپ‌ های مستغرق یک ایستگاه لیفت استیشن، خطر سرریز فاضلاب خام را به همراه دارد.
در تصفیه‌ خانه فاضلاب، مسئله فقط تجمع جریان ورودی نیست. توقف بلوئر های هوادهی باعث کاهش اکسیژن محلول می‌ شود و فعالیت میکروارگانیسم‌ های هوازی را مختل می‌ کند. اگر قطعی طولانی باشد، بازگرداندن فرایند بیولوژیکی به شرایط پایدار زمان‌ بر خواهد بود. ژنراتور مناسب باید پس از قطع برق، بار های حیاتی را در یک ترتیب مشخص وارد مدار کند. این کار معمولاً از طریق تابلو چنج‌اور اتوماتیک یا ATS انجام می‌ شود. پس از تثبیت ولتاژ و فرکانس، ابتدا تجهیزات ضروری و سپس بار های کم‌ اهمیت‌ تر روشن می‌ شوند.

کاربرد ژنراتور در ایستگاه‌ پمپاژ آب

ایستگاه پمپاژ آب برای انتقال آب خام، ارسال آب تصفیه‌ شده یا تقویت فشار شبکه استفاده می‌ شود. در این ایستگاه‌ ها معمولاً چند پمپ به‌ صورت اصلی، رزرو و کمکی نصب شده است. نیازی نیست همه پمپ‌ ها هنگام قطع برق فعال باشند. برای مثال، ممکن است یک ایستگاه چهار پمپ داشته باشد، اما دو پمپ بتوانند دبی اضطراری شبکه را تأمین کنند. در این شرایط، انتخاب ژنراتور بر اساس توان هر چهار پمپ هزینه خرید و مصرف سوخت را بدون دلیل افزایش می‌ دهد. راهکار فنی، تعیین بار های اضطراری است. پمپ‌ هایی که برای حفظ حداقل دبی و فشار شبکه لازم هستند در اولویت قرار می‌ گیرند. روشنایی غیر ضروری، تجهیزات اداری و پمپ‌ های رزرو از باس برق اضطراری جدا می‌ شوند. استارت پمپ‌ ها باید به‌ صورت مرحله‌ ای انجام شود. روشن شدن هم‌ زمان چند موتور بزرگ، افت شدید ولتاژ ایجاد می‌ کند و ممکن است ژنراتور را از مدار خارج کند. با تعیین فاصله زمانی میان استارت هر پمپ، فشار وارد شده به موتور دیزل و آلترناتور کاهش پیدا می‌ کند. در خطوط انتقال طولانی، توقف ناگهانی پمپ ممکن است شرایط هیدرولیکی شبکه را هم تغییر دهد. عملکرد ژنراتور باید با شیر های کنترلی، مخازن ضربه‌ گیر و سیستم حفاظت در برابر ضربه قوچ هماهنگ باشد.

استفاده از ژنراتور برای پمپ چاه آب

پمپ‌ های شناور چاه معمولاً در عمق زیادی نصب می‌ شوند و خرابی آن‌ ها هزینه تعمیر و خروج پمپ از چاه را بالا می‌ برد. نوسان ولتاژ، استارت ناموفق و قطع و وصل مکرر برق می‌ تواند باعث افزایش دمای سیم‌ پیچ موتور شود.

برای انتخاب ژنراتور پمپ چاه باید اطلاعات زیر بررسی شوند:

• توان و جریان نامی موتور
• عمق نصب پمپ
• هد کل و دبی مورد نیاز
• طول کابل برق
• روش راه‌ اندازی
• تعداد استارت در ساعت
• وجود سافت‌ استارتر یا اینورتر
• ارتفاع محل نصب از سطح دریا

اگر موتور به روش مستقیم یا DOL روشن شود، جریان استارت آن چند برابر جریان نامی خواهد بود. انتخاب ژنراتور صرفاً برابر با توان موتور، معمولاً افت ولتاژ بالایی ایجاد می‌ کند. استفاده از سافت‌ استارتر یا اینورتر می‌ تواند جریان لحظه‌ ای را کاهش دهد. با این‌ حال، وجود درایو مسئله انتخاب ژنراتور را کاملاً حل نمی‌ کند. اینورتر یک بار غیرخطی است و ممکن است هارمونیک تولید کند. آلترناتور، AVR و سطح توان ژنراتور باید با تعداد و ظرفیت درایو ها هماهنگ باشند. در چاه‌ هایی که منبع اصلی تأمین آب یک منطقه هستند، مخزن سوخت ژنراتور باید بر اساس مدت قطعی احتمالی طراحی شود. یک مخزن کوچک ممکن است در خاموشی طولانی، بهره‌ بردار را به سوخت‌ گیری مکرر مجبور کند.

کاربرد ژنراتور در تصفیه‌ خانه آب

در تصفیه‌ خانه آب، مراحل مختلف فرایند به یکدیگر وابسته هستند. قطع برق پمپ آب خام، ورودی مجموعه را متوقف می‌ کند و خاموش شدن سیستم تزریق مواد شیمیایی می‌ تواند کیفیت انعقاد و گند زدایی را تحت تأثیر قرار دهد. مهم‌ ترین تجهیزات نیازمند برق اضطراری در تصفیه‌ خانه آب عبارت‌ اند از:

• پمپ‌ های آب خام
• پمپ‌ های انتقال آب تصفیه‌ شده
• میکسر های سریع و کند
• پمپ‌ های تزریق کلر و مواد منعقد کننده
• پمپ‌ های تنظیم pH
• تجهیزات شست‌ و شوی معکوس فیلتر ها
• کمپرسور هوای ابزار دقیق
• سیستم‌ های UV یا ازن‌ زنی
• تابلو های PLC و سیستم SCADA
• روشنایی اضطراری اتاق‌ های عملیاتی

همه این مصرف‌ کننده‌ ها لزوماً نباید هم‌ زمان به ژنراتور متصل شوند. بار های اصلی باید بر اساس وضعیت بهره‌ برداری و حجم مخازن اولویت‌ بندی شوند. برای نمونه، می‌ توان شست‌ و شوی فیلتر را در زمان قطعی به تأخیر انداخت، اما پمپ تزریق کلر یا سیستم کنترل نباید از مدار خارج شود.

کاربرد ژنراتور در تصفیه‌ خانه فاضلاب

جریان فاضلاب ورودی هنگام قطع برق معمولاً متوقف نمی‌ شود. اگر پمپ‌ های ورودی و انتقال از مدار خارج شوند، سطح حوضچه‌ ها افزایش پیدا می‌ کند. ادامه این وضعیت خطر سرریز و ورود فاضلاب تصفیه‌ نشده به محیط را بالا می‌ برد. در فرایند لجن فعال، بلوئر هوادهی یکی از اصلی‌ ترین بار های الکتریکی است. توقف طولانی بلوئر، اکسیژن محلول مخزن هوادهی را کاهش می‌ دهد. در چنین شرایطی، فعالیت زیستی فرایند مختل می‌ شود و کیفیت پساب خروجی افت می‌ کند.

ژنراتور تصفیه‌ خانه فاضلاب معمولاً برق تجهیزات زیر را تأمین می‌ کند:

• پمپ‌ های ورودی فاضلاب
• پمپ‌ های انتقال بین واحد ها
• آشغال‌ گیر های مکانیکی
• بلوئر های هوادهی
• همزن‌ های مستغرق
• پمپ‌ های برگشت لجن
• پمپ‌ های لجن مازاد
• سیستم‌ های تزریق مواد شیمیایی
• تجهیزات گند زدایی
• سیستم‌ های کنترل و ابزار دقیق

تجهیزات آبگیری لجن مثل فیلترپرس، اسکروپرس یا دکانتر سانتریفیوژ معمولاً در اولویت اول قرار ندارند. این دستگاه‌ ها را می‌ توان پس از پایدار شدن وضعیت مجموعه روشن کرد. حذف آن‌ ها از بار اولیه، ظرفیت مورد نیاز ژنراتور را کاهش می‌ دهد. در تصفیه‌ خانه‌ هایی که چند بلوئر دارند، بهتر است فقط تعداد لازم برای حفظ شرایط زیستی وارد مدار شوند. روشن کردن همه بلوئر ها در شرایط اضطراری همیشه ضروری نیست.

ژنراتور در ایستگاه پمپاژ فاضلاب

ایستگاه پمپاژ فاضلاب یا لیفت استیشن برای انتقال فاضلاب از نقاط کم‌ ارتفاع به خطوط بالاتر استفاده می‌ شود. این ایستگاه‌ ها معمولاً شامل مخزن تر، پمپ‌ های مستغرق، سنسور سطح و تابلو کنترل هستند. پس از قطع برق، سطح فاضلاب داخل مخزن شروع به افزایش می‌ کند. زمان رسیدن سطح به نقطه سرریز، به حجم مخزن و دبی ورودی بستگی دارد. در ایستگاه‌ های پر تراکم، این زمان ممکن است کوتاه باشد. برای چنین مجموعه‌ ای، ژنراتور ثابت با استارت اتوماتیک انتخاب مطمئن‌ تری است. تابلو ATS قطع برق را تشخیص می‌ دهد، ژنراتور را روشن می‌ کند و پس از تثبیت پارامتر ها، پمپ‌ ها را وارد مدار می‌ کند. ژنراتور سیار بیشتر برای ایستگاه‌ های کوچک یا کم‌ ریسک مناسب است. اگر دسترسی به ایستگاه دشوار باشد، اپراتور دائمی حضور نداشته باشد یا خطر سرریز بالا باشد، استفاده از ژنراتور سیار ریسک عملیاتی ایجاد می‌ کند.

نحوه انتخاب ظرفیت ژنراتور آب و فاضلاب

محاسبه ظرفیت ژنراتور باید با تهیه لیست مصرف‌ کننده‌ ها آغاز شود. برای هر پمپ، بلوئر و تجهیز باید توان، جریان نامی، ضریب توان، روش استارت و اولویت کارکرد ثبت شود. جمع توان نامی تجهیزات فقط بخشی از محاسبه است. بزرگ‌ ترین موتور و جریان راه‌ اندازی آن معمولاً تأثیر اصلی را بر ظرفیت ژنراتور دارند. دستگاه باید بتواند موتور را روشن کند، بدون آنکه ولتاژ بیش از حد افت کند یا سایر تجهیزات تریپ شوند. اگر چند پمپ یا بلوئر در مدار هستند، زمان‌ بندی استارت اهمیت زیادی دارد. ورود مرحله‌ ای بار ها می‌ تواند ظرفیت مورد نیاز را کاهش دهد و پایداری سیستم را بهتر کند. در انتخاب ظرفیت باید موارد زیر لحاظ شوند:

• توان بار های هم‌ زمان
• جریان استارت بزرگ‌ ترین موتور
• نوع استارت مستقیم، ستاره مثلث، سافت‌ استارتر یا اینورتر
• بار های غیرخطی
• دمای محیط
• ارتفاع محل نصب
• ظرفیت توسعه آینده
• مدت کارکرد ژنراتور

بزرگ انتخاب کردن ژنراتور هم راهکار دقیقی نیست. موتور دیزلی که مدت زیادی با بار پایین کار کند، ممکن است دچار احتراق ناقص، دود گرفتگی و افزایش رسوب شود.

نکات خرید ژنراتور برای صنعت آب و فاضلاب

در زمان خرید ژنراتور، فقط برند موتور را مقایسه نکنید. آلترناتور، کنترلر، تابلو ATS، شاسی، مخزن سوخت و کیفیت مونتاژ هم روی عملکرد دستگاه اثر دارند. در تصفیه‌ خانه فاضلاب، رطوبت و گازهای خورنده می‌ توانند به تابلو و اتصالات آسیب بزنند. محل نصب باید دارای تهویه مناسب باشد و هوای گرم رادیاتور دوباره وارد اتاق نشود. کنترلر ژنراتور بهتر است امکان ثبت خطا، استارت اتوماتیک، نمایش ولتاژ و فرکانس و ارتباط با سیستم کنترل مرکزی را داشته باشد. در مجموعه‌ های بزرگ، انتقال اطلاعات ژنراتور به SCADA به بهره‌ بردار کمک می‌ کند وضعیت دستگاه را از اتاق کنترل بررسی کند. تابلو ATS هم باید بر اساس جریان واقعی مصرف‌ کننده‌ ها انتخاب شود. کوچک بودن ظرفیت کلید یا کنتاکتور تابلو، کل سیستم برق اضطراری را با مشکل مواجه می‌ کند.

نگهداری ژنراتور در تأسیسات آب و فاضلاب

ژنراتور اضطراری ممکن است برای مدت طولانی خاموش بماند، اما باید در زمان قطعی بدون تأخیر روشن شود. ضعف باتری، آلودگی سوخت، گرفتگی فیلتر یا خرابی گرم‌ کن موتور می‌ تواند استارت را ناموفق کند. برنامه نگهداری باید شامل کنترل روغن، مایع خنک‌ کننده، باتری، شارژر، فیلتر ها، تسمه‌ ها و کیفیت سوخت باشد. عملکرد تابلو ATS هم باید به‌ صورت منظم آزمایش شود. تست بدون بار فقط روشن شدن موتور را بررسی می‌ کند. برای اطمینان از عملکرد واقعی، ژنراتور باید در دوره‌ های مشخص زیر بار تست شود. هنگام تست، افت ولتاژ در زمان استارت پمپ، پایداری فرکانس، دمای موتور و زمان انتقال ATS ثبت می‌ شود.
کاربرد ژنراتور در صنعت آب و فاضلاب به حفظ فعالیت پمپ‌ های آب، پمپ‌ های فاضلاب، بلوئر های هوادهی، سیستم‌ های تزریق مواد و تجهیزات کنترل مربوط است. انتخاب دستگاه باید بر اساس رفتار واقعی مصرف‌ کننده‌ ها انجام شود، نه فقط مجموع توان درج‌ شده روی پلاک‌ ها.
برای ایستگاه پمپاژ، جریان استارت پمپ اهمیت زیادی دارد. در تصفیه‌ خانه فاضلاب، تعداد بلوئر های مورد نیاز در شرایط اضطراری باید مشخص شود. در بخش کنترل هم کیفیت ولتاژ و استفاده از UPS نقش مهمی دارد. کارشناسان ما در دلکو صنعت می‌ توانند با بررسی مشخصات پمپ‌ ها، بلوئر ها، تابلو برق، مدت قطعی و شرایط محل نصب، ظرفیت مناسب دیزل ژنراتور را محاسبه کنند. برای دریافت مشاوره فنی، مقایسه برند ها و استعلام قیمت ژنراتور مناسب تصفیه‌ خانه یا ایستگاه پمپاژ آب و فاضلاب، با واحد فروش دلکو صنعت تماس بگیرید.