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水和废水 | 提高数据准确性以利荷兰疏浚作业

来源:荣格 发布时间:2017-09-26 552
工业金属加工泵与过滤 市场趋势
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OrangePit是荷兰专业挖掘公司的合作厂商,共同服务于建筑承包商和煤矿业主,它设计、建造和提供挖泥机和施工船。该公司面临的挑战是,为了实现高效的挖掘作业,既要有准确数据,还必须经济可行。因此它向一家研发密度测量系统的美国制造商寻求了建议。

在防洪、土地开垦和港口拓宽这类集多种功能于一体的应用中,都涉及到了挖掘工作。通常使用流量计来确保挖掘工作高效地进行,并且正在挖掘的物料确实是目标材料。然而,这项工作的特性决定了在挖掘工程中,往往涉及到诸多猜测,导致测量不准确、生产效率低下、预算困难。

挑战

日益增长的能源成本正在挤压挖掘系统运营的利润。将单位固体质量的成本降至最低,这对高效的挖掘作业至关重要。但到目前为止,挖掘作业中一直存在生产损失。

作为必要条件,挖掘管道中流动的泥浆由约60%的水和40%的固体组成。然而实践表明,挖掘头放置位置不合理会抽出过量的水,成本高昂且效率低下。

OrangePit公司设计、建造和提供挖泥机和施工船

OrangePit公司设计、建造和提供挖泥机和施工船

最终目标是始终尽量减少吸水量,同时使固体所占的百分比最大化。事实上,挖掘作业的主要作用及其操作者的主要职责,就是生成具有最大实际密度的泥浆,并使其以目标速度流过排放管道。

估计挖掘泥浆比重的最常见方法,是人在几米远处通过视觉来判断。过去业界已经认同了这种基于直觉的估计方法,但是当要输出实际生产数据时,这种方法严重缺乏具体信息。现代挖掘操作人员需要用近乎实时、毫无延迟地对泥浆密度进行准确地测量。

OrangePit公司试图寻找一种更好方法来高效完成工作并从中获利。该公司希望利用一种更精确的方法来计算泥浆内的固体含量,以便使水与固体的比例达到最小,从而减少过量吸入,同时增加产量。

红色仪表技术

实时精密密度计(红色仪表)技术利用了一些组件,使测量仪的重复性更高,测量结果更准确,使用寿命更长。其中一个组件是耐磨衬里,它使得红色仪表适用于不同的载液和磨料颗粒。

这种耐用衬里延长了套筒的使用寿命。其他组件有利于套筒恢复其原始状态下的高精度特性,并保持原有形状。这使得测量仪不仅可重复性好,且精度不受影响。

红色仪表在6:1密度范围内具有+/-0.25%的精度,这与其他大多数连续测量技术截然不同。此外,红色仪表适用于任何管径以及大部分比重范围。

采用绝缘外壳来保护套筒和测量装置,使其不受环境温度和天气的影响。外壳的顶部被设计成弯曲状,以防止积雪等情况。这样的设计使得雨、雪和风对仪表的影响大体上可以忽略不计,而只需重点考虑介质温度的影响,并且避免了由于天气原因而造成的设备损坏。

红色仪表是一种能更高效测量的挖掘仪。

红色仪表是一种能更高效测量的挖掘仪。

采用NEMA 4x外壳来防止由于天气干扰PLC和测量设备接线而造成的有害影响。否则,水、灰尘和热量会对电子器件造成严重损害。

红色仪表具有简单的一键校准功能,可校准任何载液。红色仪表还可以处理双向流量。它还可以对系统进行全天候24小时测量。无论身处何处,都可以通过无线或以太网连接对系统进行实时监控,从而便于维护系统。

RM2如何工作

红色仪表RM2将测量数据传输给可编程逻辑控制器(PLC)的响应时间为50毫秒。然后,应用专利算法对这些取自套筒内多个传感器的原始数据进行处理,最终每秒输出20个极为准确的密度测量读数。

RM2能够耐受所有挖掘应用中已发现的强烈磨蚀性泥浆。其设计还使RM2能适应挖泥机工作时发生的俯仰和滚转动作。

当泥浆流过红色仪表时,其密度从9.08am变化到了2.09pm。

当泥浆流过红色仪表时,其密度从9.08am变化到了2.09pm。

在套筒下方,一台位移激光器应用激光干涉法这种精确的测量技术,来计算由密度变化所引起的微小偏转。根据该程序,RM2确保均匀的磨蚀性泥浆本身不会受到影响,且泥浆对仪器功能的影响最小。

这种连续测量有助于解决OrangePit一直面临的难题,即实时了解泥浆中发生的情况。一旦掌握了这些信息,操作人员就可以立即作出决定来保持生产的一致性。

在同一时段内泥浆中的固体含量百分比。

在同一时段内泥浆中的固体含量百分比。

一旦安装了RM2密度计,挖泥机操作人员就可以根据触摸屏式可变输出显示屏上的信息,实时观察所挖掘物料的生产情况以及其中的固体百分比。这样,操作人员可准确看出在挖掘管道中输送的固体的密度,并立即决定如何移动和放置吸入管。

数据示例

本文中两张图表的数据都是2016年8月采集的,这时OrangePit挖泥机上安装的红色仪表已经工作了大约两个月。第一张图表显示,当泥浆流过红色仪表时,其密度从9.08am变化到2.09pm。

第二张图显示在同一时段内泥浆中的固体含量百分比。

结论

实践证明,RM2的量化生产能力对于OrangePit的运营极为有用。这一小小变化为公司提供了大量运营数据。

NEMA 4x外壳,可防止天气干扰PLC而造成的有害影响。

NEMA 4x外壳,可防止天气干扰PLC而造成的有害影响。

这些数据起到了重要的帮助作用,其中包括实时地对工作情况进行可视化显示。这样做可以实现更高效的挖掘,不仅节能而且减小了设备磨损。OrangePit还能非常准确地审核和分析数据,以便进行计费和审计。

可能RM2最有价值的就是,它使得挖掘工作人员能以前所未有的高效率来操纵挖掘机。OrangePit现在能确切地显示挖掘工作期间发生了什么以及何时发生的。



OrangePit公司的运营数据集。此图显示了挖掘工作的简况,显示了挖掘操作员可利用的效率水平。图中以数字标识的重要事件如下:

1、泵起动

2、挖掘机移动到堤岸

3、当发生抽吸时出现轻微的真空

4、开始挖掘

5、堤岸崩塌导致待处理的物料增加

6、维持工作


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