kleptechniek – GF - Expert Engineering Zone

Hydraulisch geoptimaliseerde drinkwaterinstallatie in het Erlabrunn ziekenhuis

Frederik Koninckx — Wed, 30 Sep 2020 10:00:00 +0000

Het ziekenhuis Erlabrunn werd gebouwd in de jaren 50. Het was het eerste nieuwe ziekenhuisgebouw in de voormalige Duitse Democratische Republiek. Het gebouwencomplex bleef in de loop der jaren groeien en het aangesloten waterleidingnet moest daarbij voortdurend worden uitgebreid.

Het bestaande systeem voor drinkwatervoorziening in het hoofdgebouw draaide op hoge temperaturen en met een grote pompcapaciteit. De verantwoordelijken besloten om het systeem te retrofitten met een extra circulatiecontrolesysteem om een optimale hygiëne te garanderen op lange termijn. De beoogde doelstellingen hiervan waren een betrouwbare hydraulische uitbalancering van het gehele drinkwaternet, een perfecte drinkwaterhygiëne en een geoptimaliseerde energiebehoefte voor de warmwaterbereiding voorzien.

Uitdagende omstandigheden

Een uiterst belangrijke basisbehoefte voor ziekenhuizen is perfect drinkwater. Vanwege de omvang van het leidingnet en de (door de jaren heen verkregen) complexiteit ervan vormde de berekening van de hydrauliek een bijzondere uitdaging. Deze moet betrouwbaar functioneren om een zo gelijkmatig mogelijke doorstroming in het leidingnet te waarborgen. Ook dient het water zich in elke leiding immer op correcte temperatuur te bevinden (warm water minstens 55°C), teneinde de groei van micro-organismen in het water te voorkomen.

Met het moderne Hycleen Automation Circulatiecontrolesysteem kan de sanitaire techniek meteen op de locatie zelf worden bediend via een centraal paneel met een intuïtieve gebruikersinterface, de Hycleen Automation Master.

Het ingenieursbureau Berg uit Schwarzenberg/Erzgebirge vond de oplossing in het Hycleen Automation System. Dit systeem zorgt voor de hydraulische uitbalancering en de automatische spoeling van de drinkwaterinstallatie. Hierdoor voorkomt men toekomstige biologische verontreiniging en borgt men de permanent hoge waterkwaliteit. De retrofittijd bedroeg in dit project slechts 2 weken.

Veilige besturing van alle kleppen via een centrale besturingseenheid

Met het moderne Hycleen Automation circulatiecontrolesysteem kan de sanitaire techniek meteen op de locatie zelf bediend worden via een centraal paneel met intuïtieve gebruikersinterface; de Hycleen Automation Master. Het is niet nodig om de kleppen of sensoren handmatig in te stellen, want dit gebeurt automatisch. Een master stuurt tot 50 kleppen (met geïnte-greerde regelaar en temperatuursonde) en sensoren aan in het drinkwatersysteem. Deze leveren allen tesamen de benodigde meetwaarden voor de besturing. Op deze manier wordt de drinkwaterhygiëne dus als het ware geautomatiseerd.

Het Hycleen Automation System bewaakt continu limiettemperaturen, past de instellingen van de kleppen daaraan aan en spoelt automatisch de leidingen. Dat bespaart tijd, omdat de installateur zelf niets meer hoeft aan te passen na de installatie.

De circulatieregelaars met temperatuursensor openen en sluiten autonoom en regelen het debiet afhankelijk van de watertemperatuur. Door de permanente uit-balancering in alle leidingen wordt een constant hoge watercirculatietemperatuur van meer dan 55 graden bereikt.

L’article Hydraulisch geoptimaliseerde drinkwaterinstallatie in het Erlabrunn ziekenhuis est apparu en premier sur GF - Expert Engineering Zone.

Nieuw desinfectie-systeem voor drinkwater

Frederik Koninckx — Tue, 29 Sep 2020 10:06:00 +0000

In ziekenhuizen zoals RoMed gelden zeer strenge hygiënevoorschriften. Aangezien er zich veel patiënten met een verzwakte immuniteit in het gebouw bevinden, moet het drinkwater ook absoluut vrij blijven van ziekteverwekkende bacteriën zoals legionella. In de zomer van 2016 besloot de directie van het Rosenheimer ziekenhuis daarom om te investeren in een veilig en efficiënt desinfectiesysteem, Hycleen Des 30.

Drinkwaterhygiëne in het ziekenhuis

Het RoMed ziekenhuis werd ingehuldigd in 1968. Vandaag telt het 640 bedden. Vooral bij grote gebouwen, zoals het RoMed ziekenhuis, met diverse (soms complexe) aansluitingen en een sterk variërend waterverbruik is het een grote uitdaging om al het drinkwater te beschermen tegen microbiologische besmetting. Dit wordt nog moeilijker gemaakt door het feit dat RoMed en het aangesloten waterleidingnet in de loop der jaren voortdurend zijn uitgebreid.

Aangesloten op de watervoorziening vormt de Hycleen Des 30 het hart van het hele systeem en wordt het automatisch aangestuurd door een centrale besturing.

Veilige, krachtige desinfectieoplossing

De nieuwe Hycleen Des 30 produceert een krachtig werkend desinfectiemiddel zonder gevaarlijke chemicaliën. Het doseren ervan zorgt ervoor dat het koude en warme water permanent in perfect hygiënische staat zijn. De Hycleen Des 30 produceert in de installatie een elektrisch geactiveerde desinfectieoplossing met een aandeel natriumhypochloriet (Anolyte Neutral genaamd) op basis van hoogzuiver zout, onthard water en stroom. Het resultaat is een volstrekt ongevaarlijk stof en het voordeel ervan is, dat er geen hogere veiligheidseisen gesteld hoeven te worden.

Het 4-stappenplan dat een optimale kwaliteit van het drinkwater garandeert.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Gerichte dosering van het middel

“Zorgen voor kiemvrij drinkwater heeft de hoogste prioriteit”, verklaart dr. Birgitt Mergen, ziekenhuishygiënist van het RoMed ziekenhuis. Dit verklaart en onderstreept de hoge relevantie van een altijd betrouwbaar werkende desinfectiemiddelinstallatie. Daartoe werd de industriële versie van de Hycleen Des 30 in de kelder van het RoMed ziekenhuis geïnstalleerd. Ze beschermt thans permanent al het koude en warme drinkwater tegen ziekteverwekkende bacteriën.
Aangesloten op de watervoorziening, vormt de Hycleen Des 30 het hart van het hele systeem en wordt het automatisch aangedreven via de centrale besturingseenheid aan de achterzijde. Het apparaat heeft achteraan ook drie doseerpompen voor de drie bijbehorende doseerpunten.
Het desinfectiemiddel, dat altijd vers wordt geproduceerd door het apparaat, heeft een betrouwbare werkzaamheid tegen bacteriën, breekt de biofilm aantoonbaar af en heeft een minimaal corrosiepotentieel. Het permanente aandeel ervan in het water heeft geen enkele schadelijke invloed.

Aan de achterzijde heeft het apparaat drie doseerpompen voor de drie bijbehorende doseerpunten. Met slechts één systeem worden de twee koudwater-inlaten in het noorden en het zuiden evenals de warmwatercirculatie voorzien van een desinfectiemiddel.

Gegarandeerde naleving van de richtlijnen
De Hycleen Des 30 voldoet aan de verplichte EU-biocideverordening nr. 528/2012 voor het gebruik van een desinfectiemiddel in drinkwater. Dankzij de besturingstechniek worden de nieuw ingevoerde grenswaarden van de 19e drinkwatervoorschriften voor chloraat in drinkwater te allen tijde gerespecteerd. Bij een juiste dosering heeft het ook geen invloed op de smaak van het drinkwater.

Ontdek een andere referentiecase waarin producten van Hycleen Automation zijn gebruikt.

L’article Nieuw desinfectie-systeem voor drinkwater est apparu en premier sur GF - Expert Engineering Zone.

Automatisering van industriële processen bij Zoutman

David Boonen — Wed, 17 Jun 2020 23:04:37 +0000

Veel processen die vandaag in de industrie worden gebruikt, zijn met de huidige stand van de technologie achterhaald. Toch stellen bedrijven de investeringen in automatisering uit omdat ze twijfelen aan de ROI. Ook bij Zoutman werd getwijfeld, maar een proefopstelling bracht het doorslaggevende argument. In deze casus nemen we u mee in de argumentatie en de twijfels van Zoutman.

Zoutman is een toonaangevende en snelgroeiende zoutproducent die jaarlijks 300.000 ton zout verwerkt voor diverse toepassingen, waaronder voedingszout, MARSEL®, zout voor waterbehandeling, strooizout, veevoeder- en landbouwzout, technisch zout en zout voor wellness.

De beperking van kogelkranen

Eén van de activiteiten van Zoutman is de productie van pekel. Om pekel te maken worden zoutkristallen op de transportband aangevoerd. Deze worden besproeid met een perfect gedoseerde hoeveelheid water.

Tot voor kort werd het besproeien van de zoutkristallen geregeld met elektrische en manuele kogelkranen (kogelventielen). Er werd ook gebruik gemaakt van visuele debietmeters. Daardoor hadden de operatoren de handen vol met het regelen van het proces. Nauwkeurig regelen met kogelkranen is namelijk een lastige klus omdat het systeem moeilijk te balanceren is. Elektrische kogelventielen hebben een parabolische karakteristiek. De klep beweegt zich tussen de open stand (20mA) en de gesloten stand (4mA) op parabolische wijze (zie grafiek).

Het manueel zoeken naar de juiste stand was daardoor een hele uitdaging. De flow fluctueerde snel in de ene of andere richting. In een omgeving waar zeer nauwkeurig gedoseerd moet worden, zoals bij Zoutman, betekent dit dat er heel vaak moet bijgesteld moet worden. Operatoren die regelmatig met kogelventielen werken, weten hoe lastig het is om overshoot of undershoot te vermijden.

Eerste stappen naar automatisering: elektromagnetische debietmeters gevolgd door elektrische diafragmaventielen

Automatisering mag dan al een buzzword zijn, het is zeker geen leeg begrip. Het betekent dat doorheen het hele proces de kleppen, meet- en analyse instrumenten zoveel mogelijk op elkaar zijn afgestemd en met elkaar communiceren. Het doel is dat de operatoren de handen vrijhouden voor analyse en bewaking van de kwaliteit. Automatisering was bij Zoutman nog niet aan de orde. Het proces is moeilijk in standaarden te verpakken en de zeer corrosieve materialen hebben een grote impact op de installatie. Het doseren moet bovendien zeer nauwkeurig gebeuren. Toch sluit dit automatisering niet uit.

Stapsgewijs naar automatisering

In de eerste fase wordt gekeken naar elektrisch gestuurde elektromagnetische debietmeters om de manuele kogelventielen te vervangen. De keuze valt op de elektrische diaframaklep van GF Piping Systems, de e-Diastar. Deze is volledig in chemische resistente PPGF kunststof gebouwd en is vrij van metalen schroeven. Corrosie door de pekel is daardoor uitgesloten. De recent op de markt gebrachte klep lost ook een tweede probleem op: de curve van dit ventiel is zo goed als lineair. Dat betekent dat bijna elke stand tussen open en gesloten mogelijk is. Manuele interventie is niet langer nodig. De operatoren kunnen de kleppen vanop de computer bedienen. Zoutman heeft bijna 10 jaar gewerkt met kogelkranen en stapt nu dankzij de veel hogere efficiëntie van de installatie een nieuw tijdperk binnen.

Wat eraan vooraf ging: 6 maanden testopstelling

Zoutman wilde geen enkel risico nemen en besloot om een testopstelling te bouwen die zes maanden zou proefdraaien. Het bedrijf kocht een debietmeter en een regelkraan aan en liet deze proefdraaien in het labo. De opstelling werkte zo voortreffelijk dat meteen besloten werd om de hele productielijn om te bouwen. Op de 3D tekening hieronder ziet u een bovenaanzicht van de transportband. De pneumatische bediende membraanventielen (in geel, onderaan) en de elektrisch gestuurde membraanventielen (in blauw), zijn volledig geautomatiseerd.

De kleine gele koppen bovenaan de tekening zijn elektromagnetische debietmeters (GF-2551), deze meten het debiet van het water dat over het zout gesproeid wordt. Je ziet ze ook in de foto hierboven. Ze sturen automatisch de elektrisch gestuurde membraanventielen (blauw) aan. Met deze opstelling kan Zoutman dus automatisch meten en regelen en is de dosering 10 maal nauwkeuriger dan voorheen.

Oud versus nieuw

In de oude installatie werden magneetventielen gebruikt. Het nadeel van magneetventielen is dat deze enkel een functie open of gesloten hebben.

Regelen kan wel, maar is erg omslachtig. Met elektrische ventielen kunnen de open en gesloten standen, maar ook alle posities daartussenin worden gekozen. Mede daarom is het elektrisch ventiel een uitgelezen instrument om ingezet te worden bij procesautomatisering. Nauwkeurigheid tot op 1% is hier nu de nieuwe norm.

De magneetventielen of solenoid valves in de oude opstelling waren vervaardigd in messing. De schroeven waren in staal. Op lange termijn is dit niet de ideale oplossing in een agressieve omgeving zoals bij Zoutman.

Flowprofiel van de nieuwe generatie kleppen overtreft op alle vlakken de oude

Automatisering heeft tot doel om zoveel mogelijk menselijke interventie uit te schakelen. Dat betekent echter ook dat de kleppen zeer betrouwbaarheid moeten zijn. Ze moeten bij voorkeur kunnen werken met een minimum aan (of liefst geen) onderhoud. Een optimale doorstroming van het medium doorheen de klep is een aanzienlijke toegevoegde waarde. Op de onderstaande simulatie ziet u links een reguliere flow, zoals die voorkomt in de meeste kleppen, rechts ziet u de flow doorheen een verbeterde klep.

Door de ergonomie van de nieuwe generatie kleppen ondervindt de vloeistofstroom weinig obstructie. De ronde vormen laten het medium optimaal doorstromen.

In de oude klep (links) moet het medium een soort schans overspringen en heeft het de neiging om turbulentie te veroorzaken, waardoor drukval ontstaat. Op termijn zal dit leiden tot verlies aan energie en zullen de pompen harder moeten werken.

Industrie 4.0: waar alle componenten met elkaar verbonden zijn

Zoutman treedt met deze opstelling bijna geruisloos een nieuw tijdperk binnen: dat van Industrie 4.0. Alle elementen in het productieproces van pekel zijn op elkaar afgestemd: de instrumentatie, de manuele, pneumatische en elektrische ventielen, zelfs de buizen en de fittingen. In dit voorbeeld zijn alle meet- en regelinstrumenten van GF Piping Systems, een Zwitserse producent van synthetische producten die ontworpen werden om ingezet te worden voor de processing van corrosieve en chemische vloeistoffen.

ROI – terugverdientijd van automatisering

Zonder nu al over de juiste cijfers te beschikken, maken de operatoren bij Zoutman na een half jaar al gewag van een investering die op korte termijn terugbetaald is. En dat terwijl de verwachte levensduur hoger ligt dan 10 jaar. Dankzij de materiaalkeuze die corrosiebestendig is, zorgen de kleppen nooit voor de klassieke problemen die we bij metaal zien. Zelfs niet in zwaar corrosieve omstandigheden zoals zout.

L’article Automatisering van industriële processen bij Zoutman est apparu en premier sur GF - Expert Engineering Zone.