Sopladores de tornillo rotativo para aplicaciones en el tratamiento de aguas residuales
La eficiencia energética gana cada vez más importancia en el tratamiento de aguas residuales. La planta de tratamiento de aguas residuales del municipio de Lüneburg, además, buscaba una solución capaz de suministrar aire comprimido con estabilidad en condiciones climáticas cambiantes, combinado con un sofisticado sistema de control. El funcionamiento de un soplador de tornillo rotativo de Kaeser Kompressoren ha supuesto un claro ahorro de energía y permite alcanzar los resultados deseados.
La planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Lüneburg, en el estado alemán de Baja Sajonia, está planificada para responder a las necesidades de unos 325,000 habitantes. Cuenta con varios tanques de decantación y distribuye el aire necesario para el tratamiento biológico por medio de compuertas de control a tanques de hasta 23 pies de profundidad.
Hasta hace poco, tenían instalados cuatro turbocompresores clásicos, de 268 hp cada uno, con los que generaban el aire comprimido necesario para el sistema de aireación. Sin embargo, el cliente buscaba una solución que le permitiera un control más directo, dinámico y amplio de la producción de aire comprimido. También buscaban un aporte de aire constante a pesar de las condiciones climáticas extremas.
Como se registran y documentan por medio de mediciones tanto el flujo de aire producido como la potencia consumida, las mejoras conseguidas al instalar el nuevo soplador de tornillo rotativo han quedado claras poco tiempo después.
El soplador de tornillo rotativo en perfecta armonía con los turbosopladores
El soplador de tornillo rotativo que se instaló en la planta depuradora de Lüneburg se ha sometido a un periodo de prueba de un año en el que ha operado a máxima capacidad. El sistema central de mando estaba ajustado para regular los álabes de los turbocompresores, fue necesaria una adaptación del software para poder regular el soplador de tornillo rotativo por velocidad. El soplador se comunica con el sistema de control por medio de Profibus DP; también podía optarse por Modbus TCP / RTU, Profinet IO, DeviceNet, EtherNet/IP o el cableado clásico, del mismo modo que era posible elegir entre el control por presión, o, como fue el caso de Lüneburg, por control de velocidad. Si el soplador de tornillo rotativo alcanza determinados límites de velocidad, se conecta o se desconecta un turbocompresor para evitar solapamientos.
Gracias a la posibilidad de ajustar los tiempos de rampa, el arranque y la desaceleración del soplador de tornillo rotativo y los turbocompresores no provocan picos de presión contraproducentes. Es posible realizar una comparación directa de desempeño por el hecho de que un soplador de tornillo rotativo sustituye exactamente el servicio que prestaba un turbocompresor con 2354 - 5297 cfm, pero que puede operar las 24 horas, 12 de ellas operando solo.
Tanques de decantación de la planta de tratamiento de aguas residuales de Lüneburg.
Ahorro de hasta un 15 por ciento de energía
Según el operador, era incluso más importante contar con un suministro exacto y constante de aire comprimido que el ahorro de energía en sí. Gracias al nuevo control, más dinámico, y al hecho de que el flujo producido por compresores de desplazamiento positivo oscila mucho menos debido a cambios en la presión y la temperatura ambiental, ha sido posible conseguir este objetivo.
Incluso en condiciones climáticas extremas se han mantenido constantes los valores de procesos. La menor sensibilidad de la regulación del equipo a los cambios de presión ha tenido efectos positivos a corto plazo, ya que simplificaba el control. La optimización de la gestión de los procesos gracias al flujo de aire constante y a la medición del desempeño se ha traducido en un notable ahorro de energía.
El soplador de tornillo rotativo forma equipo con los turbocompresores y hace notar su presencia por la reducción de la potencia total consumida, que descendió unos 250,000 kWh en un año, lo cual corresponde entre un 10 a un 15%, dependiendo de las necesidades totales anuales. Este ahorro corresponde con toda exactitud a las previsiones realizadas, ya que gracias a la indicación del flujo aprovechable y de la potencia total consumida por el soplador de tornillo rotativo dentro de los estrictos márgenes de tolerancia de la ISO 1217, anexo E, es posible conocer su capacidad de carga gracias a la técnica de medición.
Sopladores de tornillo rotativo de Kaeser Kompressoren, con un flujo máximo de 5650 cfm y una presión diferencial máxima de 16 psig.
Eficiencia excepcional
Se puede dirimir si son mejores los sopladores de tornillo rotativo o los turbocompresores o una combinación de ambos observando la distribución de frecuencia de la demanda de aire (la distribución temporal del flujo entre demanda mínima y máxima). También es decisiva la presión de servicio real, que tiene gran influencia, sobre todo en el caso de los turbocompresores, en su campo de control y en la cobertura de la demanda de aire.
Al buscar la solución, es recomendable elegir un concepto de estación sin limitarse a un tipo de equipo o de tecnología.
La prioridad ha de ser el estudiar el perfil de demanda de aire comprimido y la demanda real de aire comprimido. Se trata de considerar el funcionamiento de la futura estación en su conjunto. Kaeser Kompressoren conoce las ventajas de ambas tecnologías, es decir, de los compresores de desplazamiento positivo y dinámicos, brindando al cliente una solución individual y adaptada a sus necesidades.
La planta de tratamiento de aguas residuales de Lüneburg ha acertado de lleno gracias a su actitud abierta frente a la tecnología. Gracias a ello, ahora cubre sus necesidades de aire comprimido con eficiencia y facilidad de control.
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