Driftsoptimering af pumpesystemer

Studenteropgave: Speciale

  • Søren Holm Andersen
4. semester, Vand og Miljø, Kandidat (Kandidatuddannelse)
Dette projekt omhandler driftsoptimering af kloakpumpeledninger, som i kraft
af centraliseringen af spildevandsrensningen udgør et vigtigt element i nutidens
afløbssystem. Indenfor de seneste år er der udviklet en metode til overvågning af
pumpesystemers helbredstilstand baseret på trykmålinger. Metoden er insipreret
af elektrokardiografi, idet trykmålingerne omsættes til viden om pumpens og
kloakledningens tilstand. På nuværende tidspunkt anvendes metoden til at nedbringe
vedligeholdelsesomkostningerne, da den danner grundlaget for en behovsstyret
vedligeholdelsesstrategi. I dette projekt udvides metodens anvendelsesområde til
energioptimering af pumpesystemer. En analyse af potentialet for energibesparelser
i to kloakpumpeledninger i Kongerslev og Tvis viser således, at der specielt i
ledningen i Tvis er et potentiale for energibesparelser på op mod 60%, hvis
ledningshastigheden reduceres til 0,5m/s. I projektet undersøges muligheden
for at nedsætte ledningshastigheden uden en forøgelse af ledningens ruhed, hvis
der samtidig implementeres en behovsstyret hydraulisk rensning, som baseres på
overvågningen af pumpeledningens ruhed. En analyse af en regelmæssig hydraulisk
rensning i en eksisterende pumpeledning viser imidlertid, at pumpesumpen
typisk er for lille til at ledningen på effektiv vis kan skylles ren, og at
energioptimeringen med hydraulisk rensning først kan blive implementeret ved
nyanlæg, hvis den nuværende praksis for projektering af pumpesumpe ændres. I
projektet undersøges desuden muligheden for at bekæmpe svovlbrintedannelse ved
indblæsning af trykluft i kloakledninger. Analysen konkluderer, at luftindblæsning
i nogle tilfælde er en omkostningseffektiv løsning, men at luftindblæsning ikke kan
betragtes som et universelt virkemiddel, da luften på nogle ledningsstrækninger vil
nedsætte kapaciteten af pumpesystemet markant. I projektets sidste del undersøges
muligheden for at analysere og optimere pumpesumpes selvrensningsevne ved
hjælp af kommercielle CFD-programmer. Det konkluderes, at CFD-simuleringer
kan bidrage til optimering af pumpesumpes selvrensningsevne, og at simuleringerne
specielt vil være anvendelige, hvis der implementeres en ny løsningsmetode, der
muliggør simulering af varierende vandstand uden behov for at inddrage luftfasen i
simuleringen.
SprogDansk
Udgivelsesdato19 jun. 2015
Antal sider113
ID: 213894520