Qingzhou Foren Water Treatment Equipment Co., Ltd.|Lokalizacja projektu: Zakład wodociągowy Xianludong, wioska Sanyuan, gmina Donglu, hrabstwo Yunyang, Chongqing|Rok ukończenia: 2024
Przegląd projektu
Qingzhou Foren Water Treatment Equipment Co., Ltd.od ponad dziesięciu lat specjalizuje się w projektach „pod klucz” w zakresie uzdatniania i butelkowania naturalnych źródeł górskich i wody mineralnej, obsługując dziesiątki hrabstw w całych Chinach, budując nowe zakłady i zwiększając ich moce produkcyjne. Położona głęboko w górach Donglu Township, Yunyang, Chongqing, elektrownia wodna Xianludong czerpie z naturalnego źródła szczelinowego w podłożu skalnym (Longshuigou). Celem klienta było stworzenie zintegrowanej bazy produkcyjnej zarówno butelkowanej, jak i dzbankowej (5-galonowej) górskiej wody źródlanej. Oddana do użytku w drugiej połowie 2023 roku firma Foren dostarczyła kompleksowe rozwiązanie obejmujące przepływ 30 T/hnanofiltracyjny system uzdatniania wody, jakiśautomatyczna jednostka do formowania rozdmuchowego-, 900 dzbanków na godzinęLinia do napełniania dzbanków zwrotnych o pojemności 5 galonówi 20 000 butelek na godzinęlinia do napełniania butelkowaną wodą. Cała linia produkcyjna została zainstalowana, oddana do użytku i pomyślnie przeszła testy akceptacyjne po pierwszym uruchomieniu w 2024 r., co stanowi projekt wzorcowy dla firmy Foren w sektorze górskiej wody źródlanej o wysokiej-wydajności-zachowującej zawartość minerałów w górzystych regionach południowo-zachodnich Chin.
Klientem jest-projekt elektrowni wodnej na dużą skalę-kluczowa inicjatywa w zakresie przyciągania inwestycji w zakresie rewitalizacji obszarów wiejskich-obejmująca obszar ponad 60 mu (około. 4 hektarów). Planując jednoczesne uruchomienie wielu kategorii wody pakowanej, projekt narzuca trzy rygorystyczne wymagania techniczne dla całej linii produkcyjnej:
01
Ochrona jakości wody
W procesie należy zachować naturalne, korzystne minerały wody źródłowej, a nie tradycyjną odwróconą osmozę (która całkowicie usuwa sole). Produkcja musi stale spełniać normy „GB 8537 (naturalna woda mineralna)” i „GB 5749 (normy jakości wody pitnej)”, zachowując naturalne pierwiastki śladowe, takie jak kwas metakrzemowy i stront.
02
Produkcja równoległa-z dużą szybkością
System wymaga dwu-równoległej linii produkcyjnej ze stabilną wydajnością 900 baryłek/godzinę w przypadku 5-galonowych pojemników zwrotnych i 20 000 butelek/godzinę w przypadku wody butelkowanej. Musi obejmować w pełni zautomatyzowaną-jednostkę do formowania z rozdmuchem do wewnętrznej produkcji preform, aby obniżyć koszty zakupu zewnętrznych materiałów opakowaniowych.
03
Niezawodność w operacjach górskich
Sprzęt musi umożliwiać ciągłą,-całoroczną produkcję w środowisku górskim. Kluczowe wymagania obejmują niski wskaźnik awaryjności, łatwość konserwacji, przydatność do lokalizacji, w których uzupełnienie części zamiennych jest trudne, oraz zdolność do realizacji długoterminowych-planów operacyjnych w przypadku dziennej produkcji 10 000 ton gotowej wody.
Analiza jakości wody źródłowej i logika wyboru procesu
Punkt poboru wody znajduje się przy źródle szczelinowym skały macierzystej Longshuigou w wiosce Sanyuan w gminie Donglu. Woda źródłowa, poddawana naturalnej filtracji przez warstwy skalne przez setki milionów lat, jest z natury czysta i bogata w naturalny kwas metakrzemowy i stront, a jej lekko zasadowe pH wynosi 7,5–7,7. Jednakże woda źródlana w górach wiąże się z czterema wyzwaniami związanymi z sezonowymi wahaniami jakości wody-specyficznymi warunkami pracy na obszarach górskich, które nie są odpowiednio uwzględnione w standardowych instrukcjach wyposażenia fabrycznego:
1. W porze deszczowej gwałtowne powodzie i spływ wód powierzchniowych powodują szybki wzrost zmętnienia (krótkotrwale osiągający 8–12 NTU) oraz podwyższony poziom koloidów i zawiesin;
2. Woda źródlana zawiera śladowe ilości jonów manganu i substancji humusowych; długotrwałe stanie powoduje przebarwienia, co wpływa na wygląd gotowego produktu;
3. Przepływ wody źródłowej waha się pomiędzy porą suchą i deszczową; w miarę spadku dopływu w porze suchej system uzdatniania wody musi dostosować się do tych wahań, utrzymując jednocześnie stabilną objętość wyjściową;
4. Długi rurociąg transportujący wodę z odległego źródła górskiego do elektrowni tworzy środowisko, w którym mikroorganizmy mogą łatwo rozmnażać się na wewnętrznych ścianach, stwarzając ryzyko skażenia bakteryjnego przekraczającego granice bezpieczeństwa.
>Standardowe rozwiązanie fabryczne: Konwencjonalna ultrafiltracja (UF) połączona z odwróconą osmozą (RO). Chociaż zapewnia to stabilną jakość wody poprzez usunięcie wszystkich minerałów, usuwa naturalny kwas metakrzemowy,-kluczowy element-, tym samym nie odpowiada pozycjonowaniu marki produktu na bazie wody ze źródeł górskich.
>Nasze indywidualne rozwiązanie: System nanofiltracji (NF) o wydajności 30 m³/h. Nanofiltracja to selektywny proces separacji, który usuwa substancje humusowe, metale ciężkie, bakterie i koloidy, zachowując jednocześnie korzystne-jony mineralne o małych cząsteczkach, takie jak kwas metakrzemowy i stront-, co doskonale wpisuje się w strategię rozwoju źródła wody w Xianludong. Dalsze elementy obejmują obróbkę wstępną, sterylizację promieniami UV i dezynfekcję ozonem w-pętli zamkniętej, równoważąc retencję minerałów-standardami bezpieczeństwa żywności.
Cztery główne ryzyko-na budowie
Podczas-badań na miejscu w górach nasz zespół zidentyfikował cztery złożone zagrożenia związane z budową elektrowni w tym terenie-specyficzne wyzwania, których nie uwzględniono w standardowych wytycznych dotyczących instalacji fabrycznej:
1. Ryzyko nierównej nośności-fundamentu instalacji:
Obiekt budowany jest na wyrównanym zboczu z nierówną głębokością zasypanego gruntu. Długotrwała-eksploatacja ciężkich jednostek nanofiltracji i-szybkich urządzeń do napełniania może prowadzić do nierównomiernego osiadania, co może spowodować awarie spoin rurociągu i niewspółosiowość osiową korpusów pomp.. 2. Wysoka wilgotność w porze deszczowej + ryzyko korozji spowodowanej kondensacją na obszarach górskich:
W górzystym regionie Yunyang przez cały rok- panuje wysoka wilgotność i znaczne wahania temperatury w ciągu dnia, co prowadzi do częstej kondensacji na zewnętrznych ścianach sprzętu ze stali nierdzewnej. Długotrwałe-narażenie na unoszące się w powietrzu kwasy humusowe i śladowe ilości jonów siarki sprawia, że standardowe wsporniki ze stali węglowej i zwykłe łączniki ze stali nierdzewnej 304 są podatne na korozję wżerową.
3. Rozmnażanie się drobnoustrojów i wahania ciśnienia w-odległych rurociągach poboru wody:
Punkt ujęcia wody zlokalizowany jest w odległości 3,9 km od stacji uzdatniania wody; ten długi rurociąg jest podatny na uderzenia wodne podczas operacji uruchamiania-zatrzymywania pompy. Stojąca woda w rurze sprzyja rozwojowi mikroorganizmów,-co stanowi wyzwanie, z którym nie mogą sobie poradzić konwencjonalne projekty poboru wody na krótkie-odległości.
4. Wyzwania dotyczące rezonansu i zsynchronizowanego działania-lini rozlewniczych o dużej prędkości:
Linia do napełniania beczek o wydajności 900-baryłek/godzinę działa jednocześnie z pełną wydajnością wraz z dwiema liniami do napełniania butelek o wydajności 20 000-butelek/godzinę (wyposażonymi w zintegrowaną technologię rozdmuchu-napełniania-zakrętek). Wstrząsy pneumatyczne pod wysokim-ciśnieniem wywoływane przez-rozdmucharki i operacje krzywkowe o dużej prędkości w głównych jednostkach napełniających powodują nakładanie się wibracji, gdy wiele maszyn o dużej mocy uruchamia się jednocześnie; może to spowodować krótkotrwałe odchylenia poziomu napełnienia oraz uszkodzenia konstrukcyjne ram i rurociągów na skutek długotrwałego rezonansu.
Cztery ukierunkowane rozwiązania
Ryzyko 1|Nierówna nośność fundamentu → Niezależny projekt fundamentu sprzętu żelbetowego
Aby sprostać wyzwaniom związanym z zasypanym fundamentem na zboczu, ciężki sprzęt jest odizolowany od ogólnej płyty podłogowej fabryki. Jednostka nanofiltracyjna,-pompy wysokociśnieniowe, maszyna do napełniania beczek i-formierka rozdmuchowa są zamontowane na **niezależnych fundamentach żelbetowych** z **warstwami podsypki z kruszonego kamienia** u podstawy oraz-złączami wibracyjnymi oddzielającymi je od podłogi fabryki; dodatkowo pod każdą pompą zamontowane są sprężynowe-amortyzujące-wibracje.
Zmierzone wyniki: po 72 godzinach ciągłej pracy przy-pełnym obciążeniu drgania sprzętu pionowego były kontrolowane na poziomie mniejszym lub równym 0,6 mm/s; nie wystąpiło żadne osiadanie ani przemieszczenie, a w rurociągu nie zaobserwowano żadnych-odkształceń wywołanych naprężeniami.
Ryzyko 2|Korozja spowodowana dużą wilgotnością i kondensacją →-Ulepszenie antykorozyjne całej jednostki + Plan kontroli środowiska warsztatu
W głównym korpusie jednostki uzdatniania wody zastosowano stal nierdzewną 316L w obudowach membran i rurociągach, a wszystkie wsporniki poddawane są trawieniu i pasywacji; elektryczne szafy sterownicze mają stopień ochrony IP65 i są wyposażone w wewnętrzne grzejniki osuszające. W warsztacie zainstalowano system osuszania-świeżego powietrza, aby utrzymać wilgotność względną poniżej 75%; wszystkie odsłonięte metalowe elementy złączne wykonane są ze stali nierdzewnej 316L.
Zaobserwowane wyniki: Po pracy przez dwie kolejne pory deszczowe sprzęt nie wykazywał korozji wżerowej, a wskaźnik awaryjności elementów elektrycznych spadł o 70%.
Ryzyko 3|Ryzyko rozwoju drobnoustrojów i uderzenia wodnego w-odległych rurociągach → Wstępna obróbka poboru + Plan łagodzenia uderzenia wodnego
Na etapie wlotu dodawany jest-zbiornik osadzania wstępnego i-filtr samoczyszczący, wyposażony w automatyczne płukanie wsteczne w porze deszczowej; na rurociągu przesyłowym zabudowane są ograniczniki uderzeń wodnych i zbiorniki buforowe ciśnienia; na końcu rurociągu wdrożono monitorowanie chloru resztkowego online i wstępną-sterylizację UV, aby zahamować rozwój biofilmu; filtr z węglem aktywnym jest umieszczony przed jednostką nanofiltracji w celu usunięcia humusu.
Obserwowane wskaźniki: Zmętnienie wody zasilającej jest stale kontrolowane poniżej 0,5 NTU-przez cały rok; stopień usuwania próchnicy przekracza 96%; poziom jonów manganu utrzymuje się na stałym poziomie poniżej 0,05 mg/l; przebarwienia wody (żółknięcie) są całkowicie wyeliminowane.
Ryzyko 4|Rezonans synchroniczny na wielu liniach i desynchronizacja wypełnienia → Rozproszone tłumienie drgań + Elektroniczny układ sterowania/plan synchronizacji
Zamontowano niezależne fundamenty-tłumiące drgania dla maszyny-rozdmuchowej, linii napełniania beczek i linii napełniania butelek; cała linia produkcyjna wykorzystuje scentralizowany system sterowania PLC; silniki-dużej mocy charakteryzują się funkcją łagodnego-rozruchu z naprzemiennymi sekwencjami rozruchu, co zapobiega kumulowaniu się chwilowych skoków prądu; poziomami napełnienia zarządza się poprzez regulację natężenia przepływu-w pętli zamkniętej. Zmierzone wskaźniki wydajności: Odchylenie poziomu cieczy w granicach ±8 ml dla linii beczek o wydajności 900 baryłek/godzinę; dokładność napełniania ±2 ml dla linii butelek o wydajności 20 000 butelek/godzinę. Obie linie pracowały jednocześnie z pełną wydajnością, bez rezonansów i nietypowych szumów, a wskaźnik defektów opakowań utrzymywał się na poziomie poniżej 0,08%.
Rzeczywiste dane dotyczące wydajności systemu
Zintegrowane uruchomienie całej linii produkcyjnej zakończono w kwietniu 2024 r., po czym nastąpiła 72-godzinowa nieprzerwana praca próbna przy pełnym obciążeniu. Kluczowe mierzone parametry obejmowały:
- Wydajność przetwarzania systemu nanofiltracji: 30 m³/h;
- Jakość gotowej wody: zachowana naturalna zawartość kwasu metakrzemowego 18–24 mg/l i strontu 0,22–0,32 mg/l; TDS ustabilizował się na poziomie 160–220 mg/l; całkowita liczba bakterii<1 CFU/mL, fully compliant with national standards for natural mountain spring water;
- 5-Przepustowość linii beczek wielokrotnego użytku w galonach: stabilna przy 900 baryłek na godzinę, obejmująca zintegrowany proces wewnętrznego/zewnętrznego mycia beczek, napełniania, zamykania, kontroli wzrokowej, etykietowania rękawów i paletyzacji;
- Wydajność linii rozlewniczej: 20 000 butelek/godzinę, wyposażona w automatyczną jednostkę-rozdmuchową; cały proces-od rozdmuchiwania i napełniania preform po zamykanie, etykietowanie i owijanie folią-jest w pełni zautomatyzowany;
- Stopień odzysku systemu nanofiltracji: 76% (wzrost o 12% w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami nanofiltracyjnymi), co znacznie chroni cenne zasoby górskiej wody źródlanej.
Od-instalacji na miejscu do końcowego odbioru nasz zespół inżynierów stacjonował w Yunyang przez 47 dni. Zakończyli podłączanie rurociągów, indywidualne testy maszyn, uruchomienie zintegrowanej-linii dwuliniowej oraz pobieranie próbek i testowanie jakości wody. Pomagali także klientowi w wypełnianiu niezbędnych zapisów dotyczących jakości wody do produkcji żywności, zapewniając bezproblemową, jednorazową akceptację i przekazanie.
Podsumowanie projektu: Spostrzeżenia inżynieryjne dotyczące budowy naturalnych elektrowni górskich produkujących wodę źródlaną
Konstruując instalację do pozyskiwania naturalnej górskiej wody źródlanej, nie można bezpośrednio zastosować standardowych projektów zaprojektowanych dla roślin wodnych-na równinach. Główne wyzwania związane z projektami na obszarach górskich często nie dotyczą samego sprzętu, ale warunków-specyficznych dla danego miejsca-, takich jak sezonowe wahania źródeł wody, fundamenty na nachylonym terenie,-przenoszenie wody na duże odległości i-korozja wywołana rezonansem na wielu liniach produkcyjnych-, które rzadko są szczegółowo opisane w standardowych instrukcjach.
Projekt ten pokazuje, że nanofiltracja-proces zapewniający selektywne oczyszczanie-idealnie nadaje się do upraw górskich wód źródlanych, których celem jest zatrzymanie naturalnych minerałów. Co więcej, gdy klienci planują podwójne linie produkcyjne zarówno dla dużych pojemników (beczek), jak i mniejszych butelek, istotne jest, aby na etapie projektowania uwzględnić rozważania dotyczące fundamentów, wibracji, zasilania i dopasowania procesu uzdatniania wody do wydajności napełniania, zamiast projektować systemy uzdatniania i napełniania wody w izolacji.
Klientom zakładającym lub rozwijającym zakłady produkujące wodę źródlaną w górskich regionach południowo-zachodnich i południowych Chin zalecamy nadanie priorytetu ciągłemu monitorowaniu jakości wody (zarówno w porze suchej, jak i deszczowej) oraz badaniom geologicznym we wstępnej fazie projektu. Podjęcie tych kroków na wczesnym etapie pomaga uniknąć wysokich kosztów modernizacji związanych z problemami z fundamentami, korozją i późniejszymi wahaniami wody źródłowej.
Jeśli planujesz nowy projekt lub rozbudowę wytwórni naturalnej górskiej wody źródlanej lub wody mineralnej i potrzebujesz systemu nanofiltracji-zatrzymującego minerały lub gotowego, w pełni zautomatyzowanego, zintegrowanego rozwiązania do napełniania (zarówno beczek, jak i butelek), skontaktuj się z Qingzhou Foren Water Treatment. Oferujemy kompleksowe,-kompleksowe usługi inżynieryjne, obejmujące badania terenu, ocenę jakości wody źródłowej, projektowanie procesów, produkcję sprzętu oraz-instalację i uruchomienie na miejscu.
