Un approvisionnement fiable
Fournir aux populations et aux industries une eau potable et une eau de traitement de haute qualité devient un défi dans de plus en plus de régions du monde. Avec fort
Avec la croissance démographique dans les zones métropolitaines d’Asie et du Proche-Orient et les périodes prolongées de sécheresse en Afrique et dans l’ouest des États-Unis, les ressources naturelles en eau sont de plus en plus insuffisantes pour répondre à la demande en eau potable. Les usines de dessalement d’eau de mer peuvent offrir une solution fiable dans ces cas-là.
Les avantages du dessalement de l’eau de mer sont évidents : l’eau de mer est une ressource insensible aux crises et pratiquement inépuisable, disponible en quantité suffisante à tout moment, quelles que soient les précipitations, les eaux de surface et les eaux souterraines. De plus, l’eau potable obtenue à partir de l’eau de mer est d’excellente qualité.
Jusqu’à récemment, les coûts élevés de l’eau dessalée, principalement dus à la forte demande énergétique, nuisaient à son utilisation. Cependant, technologique
les innovations rendent les usines plus économiques, la demande est donc actuellement en hausse la hausse.
Tendance : l'osmose inverse
Dans le passé, les centrales thermiques, dans lesquelles l'eau de mer était évaporée par chauffage au cours d'un processus en plusieurs étapes, jouaient le rôle le plus important, mais aujourd'hui, les installations d'osmose inverse, plus économes en énergie, sont de plus en plus acceptées.
Dans l'osmose inverse (en abrégé RO), l'eau de mer est pressée à travers des filtres à membrane sous haute pression. Les filtres à pores fins sont conçus de manière à ce que les molécules d'eau soient forcées à travers les membranes tandis que les sels et les minéraux sont retenus.
Pour protéger les membranes des dommages, l'eau de mer doit être soigneusement traitée au préalable et soigneusement nettoyée des corps étrangers, des particules en suspension et autres impuretés. Cela se fait généralement par macrofiltration, par exemple dans des bassins filtrants à sable, suivie d'une microfiltration. Après l'osmose inverse, le filtrat subit une reminéralisation, au cours de laquelle les minéraux sont réintroduits avant que l'eau traitée puisse être introduite dans l'approvisionnement en eau potable.
Les besoins énergétiques de l’osmose inverse sont nettement inférieurs à ceux des procédés thermiques. Les pompes haute pression de l'unité OI, qui génèrent la pression nécessaire à l'osmose inverse, sont responsables d'une grande partie de la consommation d'énergie. En récupérant l'énergie de pression contenue dans le concentré restant, le besoin énergétique déjà inférieur peut être encore réduit.
D'autres améliorations ont également été apportées aux membranes, ce qui réduit les coûts d'exploitation. Ces facteurs et d’autres signifient que le dessalement de l’eau de mer est
devenir plus économique et plus important pour l’approvisionnement en eau potable.
Usine de dessalement de Carlsbad
L'usine de dessalement de Carlsbad est actuellement la plus grande usine d'osmose inverse de l'hémisphère occidental. L'usine près de San Diego, en Californie, est exemplaire en termes de protection de l'environnement et d'efficacité énergétique. Elle est en service depuis 2016 et fournit chaque jour environ 200 000 mètres cubes d'eau potable de haute qualité.
Environ 500 actionneurs électriques AUMA sont utilisés dans cette usine moderne.
La technologie d'actionnement électrique a été privilégiée à Carlsbad en raison de sa simplicité d'installation, de sa grande fiabilité, de son fonctionnement pratiquement sans entretien et de ses faibles coûts d'exploitation. Les robustes servomoteurs SA pour service ouvert-fermé et SAR pour service modulant sont principalement utilisés en conjonction avec les puissants réducteurs fraction de tour GS et les commandes AC intelligentes. Les actionneurs sont intégrés au système de contrôle via Profibus DP, contribuant ainsi au degré élevé et constant d'automatisation de l'usine phare.
Les actionneurs actionnent une grande variété de vannes à vanne, à papillon et à bille dans toutes les étapes du processus, depuis l'extraction de l'eau de mer, en passant par la filtration sur sable, la microfiltration, l'unité RO et la reminéralisation, jusqu'à l'alimentation dans le réseau d'eau potable. Dans les processus de nettoyage périodiquement requis, ils automatisent l'alimentation en solutions de rinçage et de nettoyage et en air de rinçage ainsi que le recyclage des matières résiduelles.
Protection maximale contre la corrosion
Le sel est omniprésent à Carlsbad. Les actionneurs sont constamment exposés à l’air marin salé venant du Pacifique. Les fluides présents dans les pipelines sont également agressifs – pas seulement l'eau de mer, mais aussi et surtout la saumure concentrée qui est un sous-produit de l'osmose inverse. Ces fluides ne constituent pas seulement un défi pour les conduites et les vannes, qui sont généralement constituées de matériaux spéciaux résistants à la corrosion. Des fuites potentielles peuvent également amener les actionneurs à entrer en contact direct avec de l'eau de mer ou une saumure hautement corrosive.
Une excellente résistance à la corrosion est essentielle pour résister à l’atmosphère saline et aux milieux agressifs. Ici, les servomoteurs AUMA prouvent leur valeur grâce à leur protection contre la corrosion, certifiée par le TüV Rheinland. Même la version standard répond aux exigences de la catégorie de corrosion la plus élevée C5-M pour les atmosphères très salines et la condensation presque constante conformément à la norme ISO 12944-6.
Cette résistance élevée à la corrosion est due au revêtement en poudre AUMA à deux couches extrêmement robuste. Chaque partie du boîtier est revêtue individuellement avant l'assemblage. Cela signifie par exemple que les couvercles du boîtier peuvent être démontés sans problème lors du montage : contrairement à la peinture humide d'un appareil entièrement assemblé, le revêtement en poudre – et donc la protection contre la corrosion – reste intact. Une autre particularité est le revêtement en poudre « derrière le bord d'étanchéité », qui inclut les surfaces de bride et la rainure pour la bague d'étanchéité là où l'atmosphère agressive peut pénétrer. Cela empêche également la corrosion sur les faces des brides.
Sous haute pression
La haute pression à laquelle l'eau de mer est forcée à travers les membranes impose également des exigences élevées aux actionneurs. Par exemple, de fortes vibrations se produisent souvent à proximité des pompes hautes performances. Ici, les actionneurs modulaires AUMA offrent l'avantage que les commandes d'actionneur avec électronique peuvent être montées séparément de l'actionneur, à des distances allant jusqu'à 100 mètres. Comme il existe un risque de coups de bélier dus à la haute pression dans le pipeline, des conduites de dérivation sont installées dans le système d'alimentation en eau de mer de Carlsbad. Les commandes de l'actionneur AC contiennent une fonction de verrouillage qui garantit que la vanne principale n'est fermée que si la vanne du by-pass est complètement ouverte.
Pour un réglage fin du débit et de la pression, des servomoteurs modulants AUMA SAR sont par exemple utilisés sur les pompes haute pression en amont de l'unité OI et sur les pompes d'alimentation pour l'eau potable traitée, chacune associée à un réducteur fraction de tour GS. . Ces actionneurs sont spécialement conçus pour un fonctionnement fréquent et une précision de positionnement élevée, et répondent aux exigences de service modulant de classe C selon la norme EN 15714-2. Dans le réducteur fraction de tour GS, un engrenage à vis sans fin en bronze offre la haute résistance à l'usure requise pour le service modulant.
Conclusion
À Carlsbad ainsi que dans de nombreuses autres usines de dessalement du monde entier, les servomoteurs électriques AUMA démontrent qu'ils répondent aux exigences élevées qui leur sont imposées. En particulier, la haute protection contre la corrosion certifiée TüV garantit une automatisation des vannes durable et fiable. La conception modulaire du produit avec des actionneurs, des boîtes de vitesses et des commandes intégrées permet des solutions complètes à source unique pour toutes les tâches de dessalement de l'eau de mer. De plus, un réseau mondial de vente et de service dans plus de 70 pays offre une assistance locale rapide et compétente.
Dix articles avant et après
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