污水处理设备封闭的供电系统起到设备保护和节约能源的作用——污水净化处理的各个阶段都要向污水处理设备输送能源,Igus公司新推出一套满足污水处理特殊要求同时又非常节能的能源供应方案,保证了污水净化设备工作的可靠性,提高了污水处理设备的使用寿命。
污水处理池中的桥式刮泥机日复一日不间断地运行,它把沉降在池底的污泥状沉积物刮到漏斗处,让这些污泥进入下一净化过程。在运行过程中,供电和数据采集需要非常可靠的技术,迄今为止采用的一般是电缆盘或电缆拖链系统。但许多污水处理专家们对这些解决方案并不满意,不停歇的运动、经常变化的天气环境都加大了电缆的损坏,例如电缆盘收放的电缆扭曲或被勾住,业界需要新的技术方案解决这一问题。
图1 传统的电缆供电方式,随着桥式刮泥机不断前后运动而不断施放又收回的电缆已有明显可见的机械损伤
适合各种生产环境使用
科隆的供电技术专家为此专门开发了一套系统,其坚固耐用,可在各种恶劣的气候环境中使用。针对污水净化领域使用的供电系统由三大部分组成:塑料材料的防护链、适合于长期运动使用的Chainflex高柔性电缆和不锈钢材料的导电环,三者在一起构成了标准化的集成系统Basic Flizz。
在Basic Plizz中,供电电缆经电缆防护链把电力均匀输送到整个范围内,使供电电缆始终保持在一个位置固定不动,从而不会出现扭转。电缆防护链内接线柱系统提供了供电长度范围调整的可能性,其辅助传导装置也能够输送其他介质,例如空气、液体、数据或控制信号。这样,电缆和辅助传导的管道可随时扩展和加长,包括在安装后通过向外打开的堵盖快速补充加装。
Igus公司的电缆防护链和电缆均是自己开发。电缆名称中的Chainflex表示的是专为运动应用设计的高柔性电缆。电缆防护链和电缆所使用的材料均做到了准确的性能匹配,这样,敷设的电缆也就得到了防折断的特别保护。产品系列有1020种不同长度的电缆,其中包括适合于在工业生产各种系统中使用的数据线和现场总线电缆。所有的电缆都在企业实验室中完成了数百万次材料和功能测试,保证产品达到预期寿命。
电缆防护链中装好电缆后,可耐受恶劣气候的影响。不论污水净化设备建造在什么地方,这一系统都能方便地集成到污水净化设备中——既可以安装在池壁内侧,也可以安装在池壁外侧,甚至固定在地面上。Basic Flizz系统的最大长度可达100m,若使用了滚动式e-Kette防护链,允许的运动距离可延长到200m甚至更长。
图2 Igus公司在Volmetal污水处理厂的电缆防护链与桥式刮泥机之间的机械连接中采用了特殊的连接臂设计,同时,在刮泥机和防护链之间还有侧置的浮动连接臂
提高寿命 节约能源
许多污水处理厂都逐步使用Basic Fliizz系统替代原来的电缆盘供电方案或电缆拖链系统。Lüdenscheid市Ruhrverband旗下的Volmetal污水处理厂长期使用的是电缆盘供电技术方案,电缆随意躺在地上,机械性损伤等随处可见。为使电缆盘旋转收线、把收回的电缆保持在电缆盘上还要有一条固定的供电电缆,这就存在着电缆没有敷设到池壁电缆架上的可能性,导致电缆被勾住受损。
Igus封闭式的运动设备供电方式赢得了Volmetal公司的信任,在封闭式系统中,电缆防护链承受着污水处理设备运动部件带来的推拉力,电缆在防护链的两个连接端都用抗拉防护设备固定好。防护链中的电缆不受任何外部机械力的作用,提高了电缆的使用寿命。这种结构紧凑方案的另一个优点是所需的零部件和配件很少,例如所有电缆都没有辅助接点或滑环就连接起来,省去了电缆盘有磨损的滑环触点,其他零部件如驱动电机、收线弹簧等也都省略了,降低了系统的采购费用和维护保养费用。另外,因为直接由桥式刮泥机驱动,不需要单独的动力,Basic Flizz系统还很节能。
此外,传统电缆拖链系统还有一些问题。当受到风力作用时,悬链上的固定电缆作不规律运动,可能使悬链相互碰撞而受损断裂或勾在其他零部件上。另外,因为有许多磨损件,驱动悬链运动小车的维护保养工作量也很大,球轴承的滚动体会锈蚀,需要加注润滑油。与这一传统系统相比,Igus公司解决方案所需的维护保养工作量更少。另外,节省空间的Igus专用系统还有着结构设计方面的优点:所需的安装高度仅30cm,比电缆拖链系统所需的2m低了很多,使用的Chainflex高柔性电缆长度也短了许多。在新的中间供电方案中,电缆的长度还可以再缩短50%,这将会进一步降低投资费用,同时也为用户省去了不美观的电缆库建设。
图3 Igus公司的安装工人正在把Basic Flizz系统安装在污水处理池池壁上
满足个性化需求
这一供电系统已经实现了标准化,因此生产厂家可以提供现货供应,同时也可以按照用户的特殊需求单独订制。在Volmetal污水处理厂中,Igus公司的工程师们承担了从项目设计到污水处理设备的全部技术改造工作,从开始时现场测绘了所有实际尺寸,精确测定桥式刮泥机的运动距离,到绘制系统图,设计桥式刮泥机与电缆防护链之间的连接臂,以及设计桥式刮泥机侧面的、能够水平升降±35mm的浮动式连接臂。最后,只需2d时间,安装人员即可完成现场安装,借助于已有的功能性测试模块很快完成起动调试。
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