Sulzer Technical Review 2 / 2019

Luftversorgung für Wasseraufbereitungsfilter

28. April 2019

In Kläranlagen entfernen Filtersysteme rund um die Uhr Abfallprodukte aus dem Abwasser, bevor es z. B. wieder in einen Fluss gelangt. Diese Filter werden regelmässig durch Rückspülen mit Luft gereinigt, die von grossen Gebläsen erzeugt wird. Sulzer erhielt von einem Kunden den Auftrag, die Ursache für zwei unerwartete Gebläseausfälle zu untersuchen und die Zuverlässigkeit des Systems zu verbessern.

Autor: Mathew Knight, Bristol, Grossbritannien.

Systeme zur Abwasseraufbereitung müssen ständig verfügbar sein, damit die erforderliche Wasserqualität gewährleistet ist.

Ein regionales britisches Wasserunternehmen hat einen Rahmenvertrag mit Sulzer über die Reparatur der Gebläse in seinen Anlagen, da der Kunde lieber alle Reparaturen von einem Anbieter durchführen lässt, anstatt sich mit zahllosen Originalherstellern auseinanderzusetzen.

Abb. 1 Die Gebläseeinheit vor der Reparatur.

Filterreinigung mit Luft

Die besagte Kläranlage betreibt drei Gebläse in einem komplexen Reinigungszyklus für das Filtersystem. Zwei der Gebläse waren kurz nacheinander ausgefallen und wurden in das Sulzer-Servicecenter geschickt (Abb. 1). Nach der Reparatur (Abb. 2) wurden die Gebläse vom Wartungsteam des Kunden wieder in der Anlage installiert. 

Kurz nach der Wiederinbetriebnahme fielen beide Gebläse jedoch wieder aus. Damit war nur noch ein Gebläse – das absolute Minimum für den Betrieb – übrig, und es gab erhebliche Bedenken in Bezug auf die Zuverlässigkeit der verbleibenden Einheit.

Abb. 2 Die Gebläseeinheit nach der Reparatur.
Wir reparieren Gebläse aller Hersteller. Wir haben ein gutes Arbeitsverhältnis mit dem Kunden, und die Gebläsereparaturen sind nur ein Teil unserer Serviceleistungen. Die Tatsache, dass wir alle Reparaturen bei uns durchführen, gibt dem Kunden vollstes Vertrauen in die Qualität der Reparaturen. Das bedeutet auch, dass wir bei Bedarf Fortschrittsmeldungen geben und die reparierten Geräte termingerecht ohne Verzögerungen zurücksenden können. Mark Teale, Bristol Service Center Manager, Bristol, Grossbritannien

Ziemlich heiss geworden

Die defekten Einheiten wurden erneut abgebaut und in das Sulzer-Servicecenter gebracht, wo nach dem Zerlegen mehrere beschädigte Teile entdeckt wurden. Die Wärmeentwicklung war so gross geworden, dass der Schranklüfter aus Kunststoff geschmolzen war und die Rotoren der Gebläse sich ausgedehnt und verkeilt hatten. Durch die Reibung hatte sich ein Rotor sogar mit dem Gehäuse verschweisst. Die Tatsache, dass beide Gebläse den gleichen Fehler aufwiesen, liess auf eine Blockade – entweder auf der Eintrittsseite oder in der Druckleitung – schliessen.

Ursachenforschung vor Ort

Sulzer bot an, eine Untersuchung vor Ort durchzuführen, um die Ursache des Problems herauszufinden. Die Ingenieure inspizierten die Einlassfilter und die Druckleitungen mithilfe eines Boroskops, konnten aber keine Blockaden feststellen. Also wandte man sich den Überdruckventilen (PRVs) zu, die sich innerhalb der Schallschutzschränke befanden und sich öffnen sollten, wenn die Gebläse gegen eine Blockade oder übermässige Last arbeiten. Beide Ventile waren fest, was zwar den Ausfall der Gebläse erklärte, aber nicht die Ursache für die Blockade war.

Abb. 3 Das Entlastungsventil, das sich als Ausfallursache herausstellte.

Die Anwendung verstehen

Die Gebläse arbeiten in einem 24-Stunden-Zyklus und produzieren Luft zur Rückspülung der granularen Filtermedien. Während des Reinigungszyklus müssen die Gebläse nicht dauerhaft in Betrieb sein. Die Regulierung erfolgt über ein Entlastungsventil, das überschüssige Luft in die Atmosphäre entlässt. So wird ein ständiges An- und Abfahren der Gebläse während des Reinigungszyklus vermieden.

Alle drei Gebläse werden durch dieses Ventil reguliert (Abb. 3). Bei genauer Untersuchung stellte sich heraus, dass die Membrankammer des Ventils mit Wasser gefüllt war, was ein Öffnen des Ventils verhinderte. Dies, verbunden mit den fehlerhaften PRVs, hatte zu einer raschen Überlastung der Gebläse geführt. Nur die Funktionstüchtigkeit des verbleibenden PRV hatte den Ausfall des letzten Gebläses verhindert. Das Entlastungsventil wurde zerlegt und gereinigt, doch Sulzer empfahl dem Kunden, alle PRVs und das Entlastungsventil auszutauschen, um die zuverlässige Funktion des Gebläsekreislaufs sicherzustellen. Über 15 Jahre lang hatten die Ventile gut funktioniert, doch wurde ihr Betriebszustand nie geprüft, da ein regelmässiger Wartungsplan fehlte.

Abb. 4 Sulzer überarbeitete die Rotoren und das Gehäuse auf die ursprünglichen Abmessungen.

Bereitstellung der Lösung

Während die Untersuchungen vor Ort abgeschlossen wurden, entfernte das Team im Servicecenter in Bristol die beschädigten Rotoren. Mithilfe von Originalzeichnungen wurden die Rotoren und das Gehäuse bearbeitet, um die ursprünglichen Abmessungen und korrekten Abstände wiederherzustellen (Abb. 4). Anschliessend wurden die Gebläse wieder zusammengebaut und zur Installation an den Standort zurücktransportiert. Sulzer übergab dem Kunden einen detaillierten Bericht mit den Ergebnissen der Untersuchung und empfahl die Implementierung einer Wartungsroutine für die PRVs und alle anderen Ventile, um in Zukunft einen zuverlässigen Betrieb sicherzustellen.

Damien Weston, Customer Support Engineer im Servicecenter in Bristol, ist sich sicher: „Ohne die Untersuchung vor Ort hätten wir die Gebläse einfach repariert, und sie wären wieder ausgefallen. Die Kombination aus unserem technischen Know-how und unserem Anwendungswissen erwies sich als ausserordentlich wertvoll bei der Lösung des Problems und der Sicherung einer langfristigen Zuverlässigkeit für den Kunden.“


Sulzer Technical Review

Nadia Qaud

Editor-in-Chief

Telefon: +41 52 262 32 67