Techniek operationeel watersysteem Lesboek module 2
Nieuwegein, 2015
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Versie 1.2
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Inhoudsopgave 1 1.1 1.2 1.3
1.4
1.5
1.6 2 2.1 2.2 2.3
2.4
2.5
2.6
Pompen.................................................................................................................... 1 Leerdoelen ............................................................................................................... 1 Inleiding.................................................................................................................... 1 Begrippen................................................................................................................. 2 1.3.1 Opvoerhoogte.............................................................................................. 2 1.3.2 Pomp- en leidinggrafieken ........................................................................... 4 Typen wateropvoerwerken en hun werking ............................................................ 11 1.4.1 Scheprad ................................................................................................... 12 1.4.2 Zuigerpomp ............................................................................................... 12 1.4.3 Vijzel.......................................................................................................... 12 1.4.4 Centrifugaalpompen .................................................................................. 15 1.4.5 Schroefcentrifugaalpompen ....................................................................... 16 1.4.6 Schroefpompen ......................................................................................... 18 Veelvoorkomende storingen bij pompinstallaties .................................................... 19 1.5.1 Verstoppingen ........................................................................................... 20 1.5.2 Droogloop .................................................................................................. 20 1.5.3 Cavitatie. ................................................................................................... 20 1.5.4 Water in olie .............................................................................................. 20 1.5.5 Breukschade aan de kabels. ..................................................................... 20 1.5.6 Slijtage van de schroef .............................................................................. 21 1.5.7 Storingen bij vijzels .................................................................................... 21 Samenvatting ......................................................................................................... 21 Overige technische installaties ............................................................................... 25 Leerdoelen ............................................................................................................. 25 Inleiding.................................................................................................................. 25 Roosterreinigers ..................................................................................................... 25 2.3.1 Vingerbalkreiniger met hydraulische cylinder ............................................. 26 2.3.2 Kettingreiniger ........................................................................................... 27 2.3.3 Krooshekreiniger met hydraulische arm..................................................... 28 2.3.4 Bovenloopreinigers .................................................................................... 30 2.3.5 Neerlaatbaar rooster.................................................................................. 31 2.3.6 Containerplatform ...................................................................................... 31 Vacuüminstallaties ................................................................................................. 32 2.4.1 Schottenpomp ........................................................................................... 33 2.4.2 Vloeistofring vacuümpomp ........................................................................ 34 2.4.3 Klauwenpomp............................................................................................ 35 2.4.4 Schroef vacuümpomp................................................................................ 36 Corrigerende organen: kleppen en afsluiters .......................................................... 37 2.5.1 Schuif afsluiters en vlinderkleppen ............................................................ 37 2.5.2 Keerkleppen .............................................................................................. 38 Stuwen ................................................................................................................... 40 2.6.1 Kantel stuwen ............................................................................................ 41 2.6.2 Klepstuwen ................................................................................................ 42 2.6.3 Overstortstuw of schuifstuw ....................................................................... 43 2.6.4 Speciale stuwen ........................................................................................ 44
Techniek Operationeel watersysteem
2.7
Schutsluizen ........................................................................................................... 46
3 3.1 3.2 3.3 3.4
Aandrijvingen ......................................................................................................... 49 Leerdoelen ............................................................................................................. 49 Inleiding.................................................................................................................. 49 Vermogen .............................................................................................................. 49 Toerental ................................................................................................................ 50 3.4.1 Aanpassing van het toerental .................................................................... 51 3.4.2 V-riemen.................................................................................................... 52 3.4.3 Tandwielkasten ......................................................................................... 53 3.4.4 Motorreductor ............................................................................................ 56 3.4.5 Hydraulische overbrenging ........................................................................ 56 Samenvatting ......................................................................................................... 58
3.5 4 4.1 4.2 4.3
4.8
Onderhoud en smering........................................................................................... 59 Leerdoelen ............................................................................................................. 59 Inleiding.................................................................................................................. 59 Onderhoudsaspecten ............................................................................................. 59 4.3.1 Veiligheid ................................................................................................... 60 4.3.2 Arbo-wet .................................................................................................... 60 4.3.3 Arbo-catalogus .......................................................................................... 61 4.3.4 De machine richtlijn ................................................................................... 62 4.3.5 Conformiteitsverklaring .............................................................................. 62 4.3.6 CE-markering ............................................................................................ 63 4.3.7 Veiligheidseisen ........................................................................................ 63 Vormen van onderhoud .......................................................................................... 64 4.4.1 Preventief onderhoud ................................................................................ 64 4.4.2 Wrijving en smering ................................................................................... 67 4.4.3 Smeermiddelen ......................................................................................... 69 4.4.4 Olie verversen en smeerschema ............................................................... 72 Correctief onderhoud.............................................................................................. 73 4.5.1 Modificaties / Verbeteringen ...................................................................... 75 Onderhoudsaspecten ............................................................................................. 75 4.6.1 Milieu ......................................................................................................... 76 4.6.2 Kosten ....................................................................................................... 76 4.6.3 Onderhoudsadministratie........................................................................... 77 Waarom onderhoud ............................................................................................... 78 4.7.1 Onderhoud op basis van risico .................................................................. 79 4.7.2 Bedrijfszekerheid ....................................................................................... 80 4.7.3 Technische beschikbaarheid ..................................................................... 80 Samenvatting ......................................................................................................... 81
5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
De elektrotechnische installatie .............................................................................. 83 Leerdoelen ............................................................................................................. 83 Inleiding.................................................................................................................. 83 Elektriciteitsproductie, distributie en mogelijke gevaren .......................................... 84 Enkele elektrotechnische begrippen ....................................................................... 86 Elektrische energie in installaties en de kosten daarvan......................................... 87
4.4
4.5 4.6
4.7
5.6
Opbouw van een elektrische installatie .................................................................. 88 5.6.1 Uitvoerorganen .......................................................................................... 88 5.6.2 Hoofdschakelelementen ............................................................................ 90 5.6.3 Besturing ................................................................................................... 91 5.6.4 Signaalgevers............................................................................................ 93 5.7 Elektromotoren ....................................................................................................... 93 5.8 Aanzetmethoden .................................................................................................... 94 5.9 Beveiligingen .......................................................................................................... 95 5.9.1 Kortsluitbeveiligingen................................................................................. 95 5.9.2 Thermische beveiliging .............................................................................. 96 5.9.3 Aardlekbeveiliging en aarding .................................................................... 96 5.10 Veiligheid in elektrische installaties ........................................................................ 97 5.10.1 Elektrische gevaren ................................................................................... 97 5.10.2 Voorschriften ............................................................................................. 98 5.11 Elektrotechnische tekeningen................................................................................. 99 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
6.6
6.7 7 7.1 7.2 7.3
Telemetrie en veldcomponenten .......................................................................... 101 Leerdoelen ........................................................................................................... 101 Inleiding................................................................................................................ 101 Het telemetriesysteem.......................................................................................... 101 6.3.1 Werking van het telemetriesysteem ......................................................... 102 Betrouwbare meetgegevens................................................................................. 106 Niveaumeting ....................................................................................................... 107 6.5.1 Niveaumeting met Hydrostatische opnemer ............................................ 107 6.5.2 Ultrasone niveauopnemer........................................................................ 110 6.5.3 Kwaliteit van meetopstellingen................................................................. 111 Debietmeting ........................................................................................................ 113 6.6.1 Debietberekening bij de stuw ................................................................... 113 6.6.2 Venturi meetgoot ..................................................................................... 114 6.6.3 Overlaat................................................................................................... 114 6.6.4 Inductieve debietmeter/elektromagnetische debietmeter ......................... 114 6.6.5 Ultrasonore debietmeting......................................................................... 115 Neerslagmeting .................................................................................................... 117
7.5 7.6 7.7 7.8
Telemetrie en techniek ......................................................................................... 121 Leerdoelen ........................................................................................................... 121 Inleiding................................................................................................................ 121 Programmable Logic Controller (PLC) .................................................................. 121 7.3.1 Werking van de PLC................................................................................ 123 Digitale input en output......................................................................................... 123 7.4.1 Statusleds ............................................................................................... 125 Analoge input en output ....................................................................................... 125 Storingen.............................................................................................................. 127 Software ............................................................................................................... 128 Communicatie tussen onderstation en hoofdpost ................................................. 129
8 8.1
Telemetrie en regeltechnieken ............................................................................. 131 Leerdoelen ........................................................................................................... 131
7.4
Techniek Operationeel watersysteem
8.2 8.3
8.4 8.5
Inleiding................................................................................................................ 131 Stuwsoftware ....................................................................................................... 132 8.3.1 De PI-regeling ......................................................................................... 132 8.3.2 De PI-regeling voor afvoerremmende werking ......................................... 134 8.3.3 Resultaten PI-regeling voor afvoerremmende werking ............................ 135 8.3.4 Aan- en afvoerregelingen bij pompen ...................................................... 136 Frequentieomvormers .......................................................................................... 138 Energieverbruik .................................................................................................... 139 8.5.1 Het sturen van verbruik tijdens de daluren. .............................................. 139
