Sistema a osmosi inversa Ecosoft INOX MO9 8″ con controller Siemens

Informazioni sul prodotto

Sistema a osmosi inversa Ecosoft INOX MO9 8″ con controller Siemens è un sistema di trattamento dell’acqua ad alta capacità, progettato per strutture che richiedono una fornitura stabile di acqua purificata. Con una capacità produttiva di 9–12 m³/h, il sistema è adatto ad applicazioni su larga scala come trattamento dell’acqua di servizio, progetti di desalinizzazione e preparazione dell’acqua di alimento per caldaie a vapore.

Il sistema utilizza nove elementi membrana da 8″ e una pompa ad alta pressione Grundfos da 7,5 kW per mantenere prestazioni stabili e un recupero fino al 75%. Può trattare acqua di alimentazione con solidi disciolti totali fino a 4500 mg/L. La piattaforma di automazione Siemens S7-1200 monitora i principali parametri operativi, tra cui pressione differenziale, temperatura del permeato, portata e conducibilità.

Il controllo di frequenza della pompa supporta un avvio graduale, aiuta a ridurre i colpi idraulici e abbassa lo stress meccanico sui componenti del sistema. Il sistema MO9 può essere integrato nei sistemi di gestione tecnica degli edifici, consentendo agli operatori di monitorare i dati di prestazione e gestire l’unità come parte di un processo di trattamento dell’acqua più ampio.

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Informazioni tecniche

Parametri
Specifica
Capacità permeato
9–12 m³/h
Recupero
75%
Solidi disciolti totali (max.)
4.500 mg/L
Fabbisogno di portata in ingresso (servizio)
12–16 m³/h
Pressione di esercizio
8–12 bar
Pressione di esercizio (max.)
14 bar
Consumo energetico
7,5 kW
Requisiti elettrici
380–400 V, 50 Hz, 3 fasi
Grado di filtrazione del prefiltro
5 μm
Peso del sistema
625 kg
Dimensioni (A × L × P)
1.950 × 3.900 × 1.200 mm

Parametri
Pompa Grundfos® CR 15-9
Vessel per membrane – 3 pz
Quadro elettrico con controller Siemens S7-1200
Accesso online alla macchina RO
Lingua del menu controller: EN
Cella di conducibilità del permeato
Cella di conducibilità dell’acqua in ingresso
Misuratore elettronico di portata del permeato
Filtri sedimenti PP melt blown, 4,5″ × 20″, 5 μm – 5 pz
Telaio in acciaio inox AISI 304 – 1 pz
Valvole motorizzate in ingresso
Interruttore a galleggiante
Pressostato regolabile dopo il filtro sedimenti
Pressostato regolabile sulla linea del permeato
Rotametro del permeato
Valvola rotametro concentrato regolabile
Valvola di ricircolo concentrato regolabile
Manometri per ingresso, post-filtro sedimenti e pressione di esercizio
Connessione acqua di alimentazione, filettatura femmina 2″
Connessione permeato, filettatura femmina 1 1/2″
Connessione concentrato, filettatura femmina 2″
Ingresso CIP, DN40 (G 1 1/2″)
Ritorno CIP, DN40 (G 1 1/2″)
Permeato CIP, DN25 (G 1″)
Porta di dosaggio antiscalant, filettatura femmina 1/2″

Parametri
Specifica
Sali disciolti totali (max.)
4.500 ppm
Durezza*
150 ppm CaCO₃
Silice
20 mg/L SiO₂
Cloro residuo
0,1 mg/L
Domanda chimica di ossigeno
5 mg/L O₂
Ferro
0,1 mg/L
Manganese
0,05 mg/L
Solfuro di idrogeno
Assente
Cloruri**
500 mg/L
Indice di densità dei sedimenti
5

* Senza dosaggio di antiscalant.

** Con dosaggio di antiscalant.

Per ricevere assistenza, contatta il supporto Ecosoft.

Prima di avviare il sistema a osmosi inversa, prepara la membrana, ricarica gli elementi, regola i dispositivi ed esegui gli altri controlli del sistema.

Evita forti variazioni di pressione o portata all’interno degli elementi spiralati durante l’avvio, l’arresto o la pulizia. Questo aiuta a ridurre il rischio di danneggiare la membrana. Durante l’avvio, passa gradualmente dal fermo macchina alla modalità operativa seguendo questi passaggi:

  • Aumenta gradualmente la pressione dell’acqua di alimentazione per 30–60 secondi.
  • Porta gradualmente le portate al livello operativo in 15–20 secondi.
  • Scarica il permeato ottenuto durante la prima ora di funzionamento.

Dopo l’ammollo iniziale, mantieni sempre gli elementi bagnati.

Per prevenire il biofouling durante lunghe pause operative, immergi gli elementi membrana in una soluzione conservante.

La caduta di pressione massima su tutta la lunghezza dell’alloggiamento è di 2,1 bar.

⚠️ Usa guanti di gomma sterili quando lavori con gli elementi membrana.

⚠️ Se è richiesta un’elevata purezza microbiologica, disinfetta il sistema a osmosi inversa e il serbatoio del permeato prima di installare la membrana.

Rimuovi l’elemento/gli elementi membrana 1 dall’imballaggio di fabbrica e installalo/installali nell’alloggiamento o negli alloggiamenti membrana 2. L’elemento membrana deve essere installato rimuovendo il tappo terminale. L’elemento membrana deve essere installato nell’alloggiamento membrana con l’O-ring rivolto verso la connessione di ingresso dell’alloggiamento membrana, come mostrato nella figura. L’O-ring deve essere orientato nella direzione opposta alla freccia.

Dopo aver installato l’elemento membrana, installa il tappo terminale 5 e fissalo all’alloggiamento membrana con i segmenti del kit di bloccaggio 6 e le viti 7. Le viti si svitano con una chiave esagonale da 8 mm.

Sull’altro lato del supporto membrana, installa l’anello di spinta 3, come mostrato nella Figura 5.2, quindi installa l’adattatore 4. Dopo di che, installa il tappo terminale 5 e fissalo all’alloggiamento con i segmenti del kit di bloccaggio 6 e le viti 7.

Collega le tubazioni di alimentazione acqua, concentrato e scarico permeato all’alloggiamento membrana. Fissa l’alloggiamento al telaio del sistema a osmosi inversa.

Al primo avvio del sistema, la prima porzione di permeato deve essere scaricata nella rete fognaria. Il tempo minimo di scarico è di 30 minuti.

💡 Durante l’installazione della membrana, fai attenzione alla direzione della freccia sul supporto membrana.

💡 Se necessario, usa glicerina come lubrificante.

 

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FAQ

  • Ecosoft MO9TISIEM è un sistema a osmosi inversa industriale ad alta capacità progettato per una produzione affidabile di acqua purificata. Combina prestazioni efficienti, controllo digitale e una struttura resistente in acciaio inox.

    Il sistema può essere integrato in una rete di livello superiore dell’impianto per il monitoraggio e il controllo dei processi tecnologici tramite SCADA o BMS.

  • Siemens S7-1200 supporta una connettività di rete robusta tramite PROFINET integrato, rendendolo adatto all’integrazione in sistemi SCADA a livello di stabilimento e al monitoraggio remoto avanzato. Il suo design modulare consente agli operatori di aggiungere moduli I/O specializzati o processori di comunicazione quando necessario.

    I sistemi con controller Siemens includono anche una strumentazione più completa, come sonde di conducibilità per acqua di alimentazione e permeato, manometri elettronici, misuratori elettronici di portata e sensori elettronici di temperatura. L’integrazione nativa con touchscreen HMI ad alta risoluzione consente di visualizzare i dati delle membrane in tempo reale e offre all’operatore un controllo di processo più dettagliato.

    Entrambi i tipi di controller possono svolgere le attività standard dell’osmosi inversa. Il PLC Siemens è più adatto ai progetti industriali in cui integrazione, flessibilità e monitoraggio avanzato sono importanti. I controller OC5000 e OC6000 sono una soluzione più compatta e conveniente per sistemi standard di trattamento dell’acqua dove non è richiesta l’integrazione con una rete a livello di stabilimento.

  • I modelli con controller Siemens includono diversi strumenti aggiuntivi. La cella di conducibilità dell’acqua di alimentazione, CE-01 nello schema di tubazioni e strumentazione, e la cella di conducibilità del permeato, CE-02, misurano continuamente i solidi disciolti per aiutare a monitorare la qualità dell’acqua.

    Le prestazioni idrauliche sono monitorate da due sensori elettronici di portata, EFI-01 ed EFI-02, situati sulle linee del permeato e del concentrato. Il sistema è inoltre dotato di trasmettitori elettronici di pressione, da EPI-01 a EPI-04, che monitorano la pressione prima e dopo i filtri sedimenti, all’ingresso dei vessel membrana e sulla linea del concentrato.

    Un sensore elettronico di temperatura, ET-01, è installato sulla linea del permeato e fornisce dati sulla temperatura del permeato.

  • I sensori di pressione prima e dopo il filtro sedimenti vengono utilizzati per monitorare la caduta di pressione. Man mano che sabbia, ruggine, calcare e altre particelle si accumulano, la resistenza del filtro aumenta. La pressione in ingresso rimane simile, mentre la pressione in uscita diminuisce.

    Se la caduta di pressione attraverso il filtro sedimenti sale a 0,6–0,8 bar, il filtro deve essere sostituito. Se la pressione dopo il filtro sedimenti scende sotto 2 bar, il pressostato di bassa pressione si attiva e il sistema entra in modalità errore.

    Se il pressostato di bassa pressione è guasto o disattivato, la pompa potrebbe non ricevere acqua sufficiente. Una pressione inferiore a 2 bar può causare cavitazione. L’assenza di pressione può causare funzionamento a secco, danneggiando i componenti interni della pompa in pochi minuti. Se la pressione differenziale scende improvvisamente a zero mentre la portata resta elevata, ciò può indicare un danno meccanico al filtro. In questo caso, il filtro deve essere sostituito.

  • Il sensore di pressione situato tra la pompa e l’alloggiamento membrana è lo strumento principale per monitorare la pressione di esercizio applicata alla membrana. Questo sensore opera in un intervallo di 0–16 bar.

    La pressione richiesta può essere impostata sull’inverter. Quando il sensore rileva il valore impostato, l’inverter controlla la velocità della pompa per mantenere la pressione richiesta.

  • Il sensore di alta pressione installato dopo gli alloggiamenti membrana si trova sulla linea del concentrato. Monitora la resistenza idraulica all’interno degli elementi membrana e supporta il funzionamento sicuro del processo di filtrazione.

    Il sensore prima della membrana mostra la pressione applicata al sistema. Il sensore dopo la membrana mostra la pressione residua dell’acqua di scarto prima che passi attraverso la valvola di regolazione del concentrato. Utilizzando entrambe le letture, il controller Siemens S7-1200 può visualizzare la pressione differenziale attraverso lo stack di membrane.

    La pressione differenziale è uno dei principali indicatori di scaling o fouling. Se la caduta di pressione tra ingresso e uscita aumenta del 10–15%, questo può indicare che gli spacer di alimentazione all’interno della membrana si stanno ostruendo con depositi minerali o materiale biologico. L’operatore può quindi decidere se è necessaria una pulizia chimica.

  • Sono presenti due celle di conducibilità: CE-01 sulla linea dell’acqua di alimentazione e CE-02 sulla linea del permeato, come indicato nello schema di tubazioni e strumentazione.

    La cella di conducibilità dell’acqua di alimentazione misura la conducibilità elettrica dell’acqua in ingresso e fornisce un valore di riferimento per i solidi disciolti totali che entrano nel sistema. La cella di conducibilità del permeato misura la qualità del permeato e aiuta a confermare che il processo di osmosi inversa rimuove efficacemente i sali.

    Un aumento della conducibilità del permeato su CE-02 può indicare danni alla membrana, scaling o la necessità di una pulizia chimica. CE-01 e CE-02 operano normalmente in un intervallo simile di 0–2000 mg/L. Se necessario, i sensori possono essere sostituiti per rispondere a esigenze specifiche del processo. Ad esempio, all’ingresso dell’acqua di alimentazione può essere installato un sensore con intervallo fino a 4000 mg/L, mentre all’uscita del permeato può essere utilizzato un sensore più sensibile fino a 200 mg/L.

  • Sono presenti due indicatori elettronici di portata: EFI-01 sulla linea del permeato ed EFI-02 sulla linea del concentrato, come indicato nello schema di tubazioni e strumentazione.

    EFI-01 misura il volume di acqua purificata prodotto dalle membrane. EFI-02 monitora il volume di concentrato scaricato nello scarico. Insieme, queste letture aiutano l’operatore a valutare il bilanciamento idraulico e l’efficienza del sistema.

    Il controller visualizza questi dati sullo schermo. Analizzando le letture di portata, l’operatore può rilevare variazioni nelle prestazioni del sistema. Ad esempio, una diminuzione della portata del permeato su EFI-01 può indicare fouling della membrana.

  • Il sensore di livello analogico 4–20 mA non è incluso nel pacchetto standard. Tuttavia, può essere installato nel serbatoio di raccolta del permeato come dispositivo di monitoraggio per il controller Siemens S7-1200.

    A differenza di un semplice interruttore a galleggiante che fornisce solo segnali on/off, un sensore di livello analogico offre all’operatore dati continui sul livello esatto dell’acqua e sul volume disponibile nel serbatoio.

  • Il controllo di frequenza della pompa ad alta pressione offre diversi vantaggi tecnici e operativi. Aiuta il sistema a mantenere una pressione o una portata del permeato stabile in condizioni operative variabili, come cambiamenti della temperatura dell’acqua di alimentazione o fouling graduale della membrana.

    In un sistema standard, la pompa funziona alla massima capacità. Con un inverter, la pompa funziona solo alla velocità necessaria per soddisfare l’attuale richiesta di pressione. Questo può ridurre il consumo energetico, abbassare i costi operativi e diminuire lo stress meccanico sui componenti del sistema.

    Il cliente beneficia anche di un funzionamento più silenzioso, di una qualità dell’acqua più stabile e di una maggiore durata dell’apparecchiatura.

  • Il sensore di temperatura dell’acqua sulla linea del permeato è importante perché la permeabilità della membrana cambia con la temperatura. Quando l’acqua diventa più fredda, può essere necessaria una pressione più alta per mantenere la stessa portata.

    Quando l’operatore confronta i dati di temperatura con le letture di pressione e portata, diventa più facile capire se una produzione inferiore è causata dal raffreddamento stagionale dell’acqua o dal fouling della membrana. Questo aiuta l’operatore a effettuare regolazioni manuali più precise della pressione di esercizio e delle posizioni delle valvole per mantenere una produzione stabile.

  • Lo scambio dati in questo sistema si basa principalmente sul protocollo PROFINET. Questo standard industriale consente la comunicazione tra il controller Siemens S7-1200 e il pannello HMI Siemens KTP700 Basic.

    Il sistema è progettato anche per l’integrazione di alto livello nella gestione tecnica degli edifici tramite sistemi SCADA o BMS. Questo supporta il monitoraggio e il controllo da remoto su diversi livelli operativi.

    I sensori di pressione, temperatura, conducibilità e portata trasmettono dati in tempo reale al controller tramite ingressi analogici e digitali. L’interfaccia PROFINET basata su Ethernet sincronizza parametri chiave, come pressione di mandata della pompa, portate e livelli TDS, tra l’HMI locale e i sistemi di supervisione collegati.

  • L’operatore può gestire l’unità da una postazione di lavoro remota. Il sistema può essere arrestato da remoto in caso di emergenza o riavviato se si verifica un errore software.

    Il sistema SCADA offre anche una visualizzazione in tempo reale dei dati dei sensori, tra cui pressione, temperatura e conducibilità. Questo consente un monitoraggio remoto completo senza la necessità di essere fisicamente presenti presso l’unità. L’accesso remoto supporta una risposta più rapida agli allarmi e riduce la necessità di interventi in loco durante il funzionamento di routine.

  • Il pannello Siemens SIMATIC HMI KTP700 Basic è un’interfaccia touchscreen centralizzata che visualizza i dati operativi e i comandi del sistema in tempo reale.

    Nella schermata principale OPERATE, l’operatore può monitorare la modalità operativa attuale, come servizio, stop, allarme o standby. Il pannello mostra anche i principali parametri idraulici, tra cui portate di permeato e concentrato, temperatura del permeato e livelli TDS sia dell’acqua di alimentazione sia del permeato.

    Il display mostra il profilo di pressione dell’unità, inclusa la pressione di alimentazione, la pressione dopo i filtri sedimenti, la pressione di mandata della pompa e la pressione dopo le membrane. Se è collegato un sensore di livello analogico 4–20 mA, l’HMI può mostrare il livello del serbatoio del permeato. Se è collegato un interruttore a galleggiante, il controller può indicare se il serbatoio è pieno. Il controller può anche mostrare un livello basso di antiscalant.

    Oltre al monitoraggio, il pannello consente all’operatore di controllare le valvole motorizzate per l’acqua di alimentazione, il lavaggio diretto e il lavaggio del permeato. Può anche visualizzare tre modalità di allarme. Questi elementi sono combinati in un unico dashboard per la gestione locale del sistema e una diagnostica rapida.

  • Il costo più elevato di questo sistema rispetto ad altri modelli è dovuto principalmente all’utilizzo di componenti industriali, tra cui il controller Siemens S7-1200 e il controllo di frequenza della pompa.

    Anche se l’investimento iniziale è più alto, l’inverter può ridurre i costi operativi regolando il consumo energetico della pompa in base alla domanda reale e alla temperatura dell’acqua. Questo aiuta a evitare consumi energetici non necessari.

    Il controller Siemens offre un monitoraggio preciso dei parametri tecnici, consentendo all’operatore di mantenere il corretto bilanciamento idraulico e di ridurre lo stress meccanico che può accorciare la durata delle membrane. Nel tempo, i costi di assistenza possono diminuire, perché il monitoraggio dettagliato aiuta a individuare precocemente il fouling e supporta una pulizia chimica tempestiva prima che la sostituzione delle membrane diventi necessaria.