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Wenn Trinkwasser aus dem Meer kommt

Marc Schmidt Ventil-Welt 2019-03-14 13:51:32
Zuverlässig liefern Menschen und Industrie mit hochwertigem Trinkwasser und Brauchwasser in immer mehr Regionen der Welt zu einer Herausforderung werden. Mit starkem Bevölkerungswachstum in den Ballungsräumen Asiens und des Nahen Ostens sowie längere Dürreperioden in Afrika und den westlichen Vereinigten Staaten, natürlich Wasserressourcen reichen zunehmend nicht aus, um die Trinknachfrage zu decken Wasser. Meerwasserentsalzungsanlagen können hier eine zuverlässige Lösung bieten Fälle.
Die Vorteile der Meerwasserentsalzung liegen auf der Hand: Meerwasser ist krisensicher und praktisch unerschöpfliche Ressource, die in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht zu allen Zeiten, unabhängig von Niederschlag, Oberflächenwasser und Grundwasser. Im Außerdem ist das aus Meerwasser gewonnene Trinkwasser von ausgezeichneter Qualität.
Bis vor kurzem sind die hohen Kosten für entsalztes Wasser, die hauptsächlich darauf zurückzuführen sind Der hohe Energiebedarf widersetzte sich seiner Verwendung. Jedoch technologisch innovationen machen die anlagen wirtschaftlicher, so dass derzeit eine nachfrage besteht der Aufgang.

Trend: Umkehrosmose
In der Vergangenheit sind thermische Anlagen, in denen Meerwasser durch Erhitzen in einem verdampft wird mehrstufigen Prozess, spielte die wichtigste Rolle, aber heute umso mehr Energieeffiziente Umkehrosmoseanlagen setzen sich zunehmend durch.
Bei der Umkehrosmose (abgekürzt als RO) wird das Meerwasser durchgedrückt Membranfilter unter hohem Druck. Die feinporigen Filter sind so ausgelegt dass die Wassermoleküle durch die Membranen gedrückt werden, während Salze und Mineralien bleiben erhalten.
Um die Membranen vor Beschädigungen zu schützen, muss das Meerwasser sorgfältig aufbereitet werden vor und gründlich von Fremdkörpern, Schwebeteilchen und anderen gereinigt Verunreinigungen. Dies geschieht normalerweise durch Makrofiltration in beispielsweise Sand Filterbecken, gefolgt von Mikrofiltration. Nach Umkehrosmose das Filtrat wird einer erneuten Mineralisierung unterzogen, bei der Mineralien vor der Wiedereinführung eingeführt werden Aufbereitetes Wasser kann in die Trinkwasserversorgung geleitet werden.
Der Energiebedarf für die Umkehrosmose ist deutlich geringer als für thermische Prozesse. Die Hochdruckpumpen in der RO-Einheit, die das erzeugen der für die Umkehrosmose erforderliche Druck ist für einen großen Teil der Energieverbrauch. Durch die Rückgewinnung der in der Energie enthaltenen Druckenergie Konzentrat bleiben, kann der ohnehin geringere Energiebedarf noch weiter sein reduziert. Es gibt auch weitere Verbesserungen an Membranen, die sich verringern Betriebskosten. Diese und andere Faktoren bedeuten, dass Meerwasserentsalzung ist wirtschaftlicher und wichtiger für die Trinkwasserversorgung.
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Karlsbad Entsalzungsanlage
Die Carlsbader Entsalzungsanlage ist derzeit die größte Umkehrosmoseanlage in die westliche Hemisphäre. Die Anlage in der Nähe von San Diego, Kalifornien beispielhaft in punkto umweltschutz und energieeffizienz Seit 2016 in Betrieb und liefert ca. 200.000 Kubikmeter täglich hochwertiges Trinkwasser.
In dieser modernen Anlage kommen etwa 500 elektrische AUMA-Stellantriebe zum Einsatz. Elektrische Antriebstechnik wurde in Carlsbad wegen ihres Vorrangs bevorzugt einfache Installation, hohe Zuverlässigkeit im nahezu wartungsfreien Betrieb und niedrige Betriebskosten. Die robusten SA-Stellantriebe für Auf-Zu-Betrieb und SAR für den Modulationsbetrieb werden hauptsächlich in Verbindung mit dem leistungsstarken GS verwendet Schwenkgetriebe und die intelligente AC-Steuerung. Die Stellglieder sind über Profibus DP in das Steuerungssystem integriert und trägt so zum gleichbleibend hoher Automatisierungsgrad in der Flaggschiffanlage.
Die Stellantriebe bedienen eine Vielzahl von Schieber-, Schmetterlings- und Kugelhähnen Prozessschritte, von der Meerwassergewinnung über Sandfiltration, Mikrofiltration, RO-Einheit und Remineralisierung, zur Einspeisung in das Trinkwassernetz. Im Die Reinigungsprozesse, die periodisch erforderlich sind, automatisieren die Versorgung Spül - und Reinigungslösungen und Spülluft sowie das Recycling von Reststoffe.

Höchste Korrosion Schutz
Salz ist in Karlsbad allgegenwärtig. Die Stellglieder sind ständig dem ausgesetzt salzige Seeluft aus dem Pazifik. Die Medien in den Pipelines sind auch aggressiv - nicht nur das Meerwasser, sondern auch und insbesondere das konzentrierte Sole, die ein Nebenprodukt der Umkehrosmose ist. Diese Medien sind Nicht nur eine Herausforderung für Rohrleitungen und Ventile, aus denen normalerweise gefertigt wird spezielle korrosionsbeständige Materialien. Mögliche Lecks können auch Aktuatoren verursachen in direkten Kontakt mit Meerwasser oder stark ätzender Sole kommen.
Eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit ist unerlässlich, um der Salzatmosphäre standzuhalten und die aggressiven Medien. Hier bewähren sich die AUMA-Stellantriebe mit ihren Korrosionsschutz, zertifiziert vom TÜV Rheinland. Sogar die Standardversion erfüllt die Anforderungen der höchsten C5-M-Korrosionskategorie für stark salzhaltige Atmosphären und nahezu konstante Kondensation gemäß ISO 12944-6.
Diese hohe Korrosionsbeständigkeit beruht auf dem extrem robusten zweischichtigen AUMA Pulverbeschichtung. Jedes Gehäuseteil wird vor der Montage einzeln beschichtet. Diese bedeutet beispielsweise, dass Gehäusedeckel bei der Montage demontiert werden können ohne probleme: im gegensatz zum nasslackieren eines fertig montierten gerätes Pulverbeschichtung - und damit der Korrosionsschutz - bleibt erhalten. Ein weiterer Besonderheit ist die Pulverbeschichtung „hinter der Dichtkante“, die Die Flanschflächen und die Nut für den Dichtring sind überall dort aggressiv Atmosphäre kann durchdringen. Dies verhindert auch Korrosion an den Flanschflächen.

Unter hoch Druck
Der hohe Druck, bei dem das Meerwasser auch durch die Membranen gedrückt wird stellt hohe Anforderungen an die Stellantriebe. Zum Beispiel oft starke Vibrationen in der Nähe der Hochleistungspumpen auftreten. Hier der modulare AUMA Stellantriebe bieten den Vorteil, dass der Stellantrieb mit Elektronik gesteuert werden kann getrennt vom Stellantrieb montiert, in einem Abstand von bis zu 100 Metern. Schon seit es besteht die Gefahr von Druckstößen aufgrund des hohen Drucks in der Rohrleitung, Bypass-Leitungen werden in das Meerwasserversorgungssystem von Carlsbad eingebaut. Die AC Stellantriebssteuerungen enthalten eine Verriegelungsfunktion, die die Hauptsteuerung gewährleistet Das Ventil ist nur geschlossen, wenn das Ventil im Bypass vollständig geöffnet ist.
AUMA SAR-Stellantriebe zur Feineinstellung von Durchfluss und Druck werden beispielsweise an den Hochdruckpumpen vor der RO-Einheit und eingesetzt auf den Speisepumpen für das aufbereitete Trinkwasser, jeweils kombiniert mit einer GS Schwenkgetriebe. Diese Stellantriebe sind speziell für den häufigen Betrieb konzipiert und hohe Positioniergenauigkeit und erfüllen die Anforderungen für das Modulieren der Klasse C Pflicht nach EN 15714-2. Im GS-Schwenkgetriebe ein Bronze-Schneckengetriebe bietet die hohe Verschleißfestigkeit, die für den Modulationsbetrieb erforderlich ist.

Fazit
In Karlsbad sowie in zahlreichen anderen Entsalzungsanlagen in ganz Deutschland Weltweit beweisen AUMA elektrische Stellantriebe, dass sie die hohen Anforderungen erfüllen auf sie gestellt. Insbesondere der TüV-zertifizierte hohe Korrosionsschutz garantiert dauerhafte, zuverlässige Ventilautomatisierung. Das modulare Produktdesign mit Stellantriebe, Getriebe und integrierte Steuerungen ermöglichen eine umfassende aus einer Hand Lösungen für alle Meerwasserentsalzungsaufgaben. Außerdem ein weltweiter Umsatz Ein Service-Netzwerk in über 70 Ländern bietet schnellen und kompetenten Support vor Ort.