排水は有害な細菌や病気を運んでくる可能性があるため、排水処理場で処理・殺菌する必要があります。この処理が終わると、近くの川や湾にポンプで水を流します。
写真提供 San Mateo, California
応募資格
サンフランシスコ・ベイエリアでは、現在、老朽化した下水道システムと下水処理場に依存しています。一般的に、下水道管の平均寿命は50～60年ですが、ベイエリアの下水道管の多くは1900～1960年に建設され、耐用年数内にやっと収まる状態です。さらに、このインフラは、希釈された生ゴミや汚染物質が地域の道路や小川、海岸、湾に漏れる下水道オーバーフローなどの故障を起こしやすく、公衆衛生や環境問題の原因となっています。
最近、「クリーンウォータープログラム」と呼ばれる10年間の資本改善インフラ構想に10億ドルが投資されました。このプログラムは、新しい下水処理場の建設を含む下水道輸送の修理、交換、アップグレードによって、約17万人の住民を抱えるサンフランシスコ湾岸地域の人口増加をサポートするものです。具体的には、オーバーフローを防ぐために、雨天時の下水道容量を確保するために建設されます。最後に、下水処理場は現在および将来の規制要件も遵守することになります。
排水処理プラントの重要な構成要素のひとつに、水中ポンプがあります。水中ポンプは、配管システム全体の廃水の流れを維持します。これらのポンプは、水の流れを維持するためにシャフトが高速で回転するため、漏れを防ぐための保護シールが設けられています。ポンプ＆システムの
Jussi Sorvojaによると、シールの種類によって必要なシール水の流量と圧力が決まっており、それを超えるとシステムの故障につながる可能性があるとのことです。シールと回転軸を冷却・潤滑し、不純物を洗い流すために必要なシール水はごく少量です。
プロセスソリューション
シール水の消費量が多すぎて、水の消費コストが高くなることがよくあります。シール水と圧力をコントロールするために、バルブとメータリングチューブで流量とシール水の圧力を調整できる可変エリアロータメーターが利用されます。Jussi Sorviaは、「流量計を使用しないシステムと比較して、流量計はシステム内のシール水の使用量を最大90%削減することができます」とも述べています。また、適切なシール水の圧力と流量を維持することで、シールの性能を最大限に発揮させることができます。
シールポンプシステムの概略図（Flowserve提供）。
フロースキームにおけるガラス管式可変面積流量計
このプログラムをサポートする企業の一つである制御システムインテグレーターが、流量・圧力制御計装のエキスパートであるポントン・インダストリーズにコンタクトを取ってきた。インテグレーターは、11台の水中ポンプにそれぞれ1台ずつ、計11台の流量制御計を必要としていました。顧客に合わせたサポートを提供する彼らのビジネスの一環として、Ponton Industriesは以下のパラメータに基づいてBrooks Instrument GT1600シリーズ可変エリアフローメーターを推奨しました。
インストルメンテーションハイライト:
- シール水の流量と圧力の変動を補正するための調整可能な目盛りを装備
- ガラス管の覗き窓は360°および180°回転可能で、流量過程を容易に監視できます
- バルブと計量管一体型のため、シール水のコストを節約できます
- 電源が不要なため、光熱費がかからない
- シール水使用によるポンプのシール維持が可能
プロジェクトが完了すると、プラントは夏季に1日あたり1200万ガロンを処理し、通常の8倍までの流量を効果的に管理することになります。排水処理プラント全体から見れば小さな部品ですが、Brooks Instrument GT1600 Series variable area flow metersはシール水を制御して節約し、シール水を効率的に使用することで水中ポンプを保護・維持することでコスト削減を可能にします。
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