Avete problemi con i vostri attuali controlli di livello delle stazioni di sollevamento? Dwyer Instruments potrebbe avere la soluzione economica di cui avete bisogno. In questo articolo esamineremo diverse strategie di rilevamento del livello, i vantaggi e gli svantaggi di ciascuna, nonché un'opzione che potreste prendere in considerazione per il vostro prossimo progetto.
Nozioni di base sulle stazioni di sollevamento
In un sistema di raccolta delle acque reflue alimentato per gravità "ideale", le acque reflue scorrerebbero in discesa dal loro punto di origine nelle aree residenziali o commerciali fino alla loro destinazione finale, l'impianto di trattamento. A causa di una serie di fattori, tra cui la distanza totale, la topografia, la geologia, l'economia, ecc., il progetto ideale delle tubazioni non è sempre realizzabile. Pertanto, nella maggior parte dei casi, le acque reflue scorrono verso il basso fino a una stazione di sollevamento dove vengono raccolte e poi pompate a un'altitudine più elevata per ricominciare il loro percorso verso il basso.
Le stazioni di sollevamento sono generalmente costruite in cemento o fibra di vetro e comprendono: pompe, binari, copertura della stazione, scatola delle valvole, sensore di livello e pannello di controllo. Indipendentemente dal metodo di costruzione scelto, il sensore di livello è un componente estremamente critico, in quanto fornisce il feedback necessario per determinare quando la pompa si accende e si spegne.
Controlli a galleggiante
Questo è il tipo più semplice di configurazione per il rilevamento e il controllo del livello, ancora oggi ampiamente utilizzato. Questi sistemi consistono essenzialmente in una serie di interruttori di livello a galleggiante con cavo installati nel pozzo umido e in un controller a galleggiante per avviare i relè di avviamento del motore. Il numero di galleggianti necessari varia in base al numero di pompe presenti nel pozzo e ai punti di allarme richiesti. In genere, sono necessari due interruttori per pompa per i punti di accensione e spegnimento di ciascuna, oltre a uno per l'allarme di livello alto o eventualmente per l'allarme di livello basso. Pertanto, in un comune sistema duplex sono necessari almeno cinque interruttori. Per impostare i punti di commutazione, è possibile variare la profondità a cui sono appesi nel pozzo o installare dei contrappesi che fungono da punti di rotazione.
Vantaggi: In genere economici a seconda del numero e del tipo di galleggianti e semplici da utilizzare.
Svantaggi: Questi sistemi non forniscono alcun feedback continuo sul livello effettivo nel pozzo. I punti di azionamento possono essere difficili da impostare con precisione. Inoltre, i galleggianti possono aggrovigliarsi o ricoprirsi di grasso, impedendone l'azionamento e causando così interventi di assistenza non desiderati.
Sistemi a gorgogliatore
Il livello del liquido in una stazione è relativo alla pressione idrostatica misurata sul fondo del pozzo. Per misurare questa pressione è possibile pompare un volume d'aria costante attraverso un tubo che scarica sul fondo del pozzo. Misurando la pressione all'interno di quel tubo è possibile determinare il livello delle acque reflue. I sistemi a gorgogliatore sono costituiti da un tubo gorgogliatore installato nel pozzo umido, un compressore di alimentazione dell'aria, un flussometro e un pressostato o un trasmettitore di pressione.
Vantaggio: Costo iniziale relativamente basso; può essere utilizzato per il monitoraggio in continuo o per il semplice controllo on/off.
Svantaggio: Manutenzione e costi operativi totali. Questi sistemi richiedono una pulizia periodica del tubo del gorgogliatore, che può facilmente intasarsi, mentre le alimentazioni meccaniche dell'aria sono soggette a usura e devono essere sostituite.
Monitoraggio in continuo
Il mercato municipale sta decisamente orientandosi verso sistemi di controllo più sofisticati in grado di fornire informazioni in tempo reale. Con l'inasprimento delle normative sull'ambiente, ciò consente un trattamento più accurato ed efficiente, oltre a rendere meno dispendiosi in termini di tempo la segnalazione dei problemi e la risoluzione dei guasti del sistema. Il monitoraggio in continuo del livello delle stazioni di sollevamento, in particolare nelle stazioni più grandi e critiche, sta diventando molto più comune per questi motivi. Questi sistemi sono generalmente costituiti da un sensore analogico nel pozzo che segnala a un controller autonomo o di tipo PLC di avviare e arrestare le pompe. Queste informazioni possono quindi essere trasmesse a una rete o a un'unità RTU che le riporta a un impianto centrale o a un sistema SCADA.
Trasmettitori a ultrasuoni
I sensori di livello a ultrasuoni forniscono un'uscita analogica in continuo riflettendo le onde sonore sulla superficie dell'acqua/delle acque reflue. Si tratta di una misurazione senza contatto, quindi il sensore viene montato in un punto qualsiasi nella parte superiore del pozzo e in genere è dotato di un dispositivo di conversione del segnale o di un controller montato sul pannello.
Vantaggi: Misurazione senza contatto, flessibilità di uscita scalabile.
Svantaggi: I sensori di livello a ultrasuoni sono in genere un'opzione più costosa e la loro installazione richiede una maggiore attenzione per garantire che non vi siano ostacoli (ad esempio tubi, cavi, pareti, binari, ecc.) all'interno dell'angolo del cono che potrebbero impedire il propagarsi delle onde sonore. In molte stazioni di sollevamento non c'è semplicemente un posto adatto per montare il sensore ed evitare questi ostacoli. Inoltre, la configurazione iniziale richiede più tempo, poiché le loro uscite devono essere sottoposte a calibrazione per ogni stazione in base alla posizione di montaggio del sensore. Anche la schiuma e la condensa rappresentano un problema per questa tecnologia, poiché la schiuma produce letture di livello errate e la condensa sulla testa del sensore può eliminare completamente il segnale. Infine, la maggior parte di questi sensori non è progettata per essere immersa, quindi le stazioni allagate potrebbero danneggiarli.
Trasmettitori di livello sommergibili
Dwyer offre opzioni per tutte le strategie sopra indicate; tuttavia, nella maggior parte delle applicazioni raccomandiamo uno dei nostri trasmettitori di livello sommergibili come il PBLT2 & PBLTX, SBLT2 e SBLTX, MBLT e FBLT . Anche in questo caso, misurando la pressione idrostatica dal fondo del pozzo umido è possibile determinare il livello del liquido, anziché misurare la pressione attraverso un tubo gorgogliante, con trasmettitori di livello sommergibili. È possibile posizionare il sensore di pressione nel punto di riferimento immergendolo direttamente nelle acque reflue. Questi forniranno quindi un segnale analogico continuo, tipicamente 4-20 mA, relativo a un intervallo di livello fisso. Un tubo di sfiato integrato consente al sensore di compensare automaticamente le variazioni della pressione barometrica.
Vantaggi: Molto competitivi in termini di costo iniziale e di funzionamento. I sensori sommergibili sono anche facili da configurare e installare... basta immergerli e collegare i due cavi. Non ci sono galleggianti che si aggrovigliano, tubi che si intasano o compressori da sostituire, e non ci sono problemi di schiuma o condensa!
Svantaggi: alcuni tipi di sonda richiedono una pulizia periodica. Tuttavia, con i tipi più recenti con diaframma di rilevamento di grandi dimensioni, come il Dwyer PBLT2, i rischi di intasamento sono sostanzialmente eliminati.
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