Skrutkové dúchadlá pre čistiarne odpadových vôd

Energeticky efektívna úprava odpadových vôd je stále dôležitejšia. Čistiareň v Lüneburgu chcela okrem toho tiež riešenie, ktoré bude aj pri výkyvoch počasia stabilne dodávať vzduch, a ktoré sa dá elegantne ovládať. Skrutkové dúchadlo od spoločnosti Kaeser Kompressoren prinieslo, okrem výraznej úspory nákladov na energie, aj splnenie zvyšných požiadaviek zákazníka.

Čistiareň v dolnosaskom prístavnom meste Lüneburg je dimenzovaná približne na 325 000 ekvivalentných obyvateľov. Má niekoľko usadzovacích nádrží a pomocou regulačných clonových uzáverov rozdeľuje vzduch potrebný na biologickú úpravu odpadových vôd do nádrží s hĺbkou až 7 m.

Doposiaľ tam boli inštalované štyri klasické turbodúchadlá, každé s výkonom 200 kW - na výrobu stlačeného vzduchu pre aktiváciu. Prevádzkovateľ však hľadal riešenie na reguláciu výroby vzduchu, ktorá bude plynulejšia, dynamickejšia, s čo najširším regulačným rozsahom, a na dosiahnutie rovnomernejšieho prívodu vzduchu nezávislého od extrémnych poveternostných podmienok.
Keďže hmotnostný prietok vzduchu vyrobený dúchadlami, ako aj príkon sa zaznamenávajú meracou technikou a dokumentujú, účinok novo nainštalovaného skrutkového dúchadla bol jasne poznateľný už po krátkom čase.

V čistiarni v Lüneburgu bolo skrutkové dúchadlo podrobené jednoročnej skúšobnej prevádzke pri maximálnom využití. Keďže nadradený riadiaci systém bol prispôsobený na ovládanie turbodúchadiel zmenou natočenia lopatiek, bola potrebná adaptácia softvéru, aby bolo možné riadiť skrutkové dúchadlo prostredníctvom zmeny otáčok. Dúchadlo komunikuje s riadiacim systémom cez Profibus DP. Ako alternatíva sú k dispozícii aj Modbus TCP/RTU, Profinet IO, DeviceNet, EtherNet/IP alebo klasické prepojenie, ako aj možnosť regulácie podľa tlaku alebo, rovnako ako v prípade Lüneburg, regulácie otáčok. Ak dosiahne dúchadlo určené hranice otáčok, dôjde k zapnutiu alebo vypnutiu turbodúchadla, čím sa predíde neefektívnym prekryvom.

Vďaka nastaviteľným časom rozbehu, zapnutie a vypnutie skrutkového dúchadla nespôsobí tlakové špičky, ktoré sú pre turbodúchadlo škodlivé. Výkon je možné priamo porovnať na základe skutočnosti, že skrutkové dúchadlo nahrádza presne doterajšie turbo s výkonom 4 000 – 9 000 m³/h, takmer 24 hodín v prevádzke z čoho 12 hodín v samostatnej prevádzke.

Prevzdušňovacia nádrž čistiarne v Lüneburgu.

V očiach prevádzkarov čistiarne mala pred možnými úsporami energie prednosť predovšetkým výzva dosiahnuť presnejšiu a vyrovnanejšiu dodávku vzduchu. Vďaka výrazne dynamickejšej regulačnej odozve a skutočnosti, že u objemových dúchadiel (kompresorov) sa objemový prietok mení výrazne menej pri zmenách okolitého tlaku a teploty, sa tento cieľ dosiahol.

To znamená, že aj pri extrémnych poveternostných podmienkach dokázal riadiaci systém dodržať požadované procesné hodnoty. Po krátkom čase sa pozitívne prejavil aj výrazne menší vplyv výkyvov tlaku na regulačnú odozvu stroja, čo tiež zjednodušilo ovládanie. Okrem zlepšenia riadenia procesu mohla byť, vďaka nepretržitému meraniu hmotnostného prietoku vzduchu a výkonu, dosiahnutá výrazná úspora energie.

Skrutkové dúchadlo, pracujúce spolu s turbami, na seba upozornilo hlavne pri otázke celkovej spotreby energie - ukázalo sa, že ročne je možné dosiahnuť úsporu približne 250 000 kWh, čo v závislosti od celkovej ročnej vyťaženosti zodpovedá cca 10 až 15 percentám. Tieto výsledky sú vo veľmi dobrej zhode s predpokladanými úsporami energie vyčíslenými v prípravnej fáze na základe údajov o objemovom prietoku a celkovom príkone skrutkového dúchadla, nakoľko tieto vyhovujú prísnym toleranciam normy ISO 1217, príloha E.

Skrutkové dúchadlo od spoločnosti Kaeser Kompressoren s maximálnym objemovým prietokom 160 m³/min a maximálnym pretlakom 1 100 mbar.

Rozhodnúť, či je najlepším riešením skrutkové dúchadlo, turbodúchadlo alebo kombinácia oboch, je možné na základe distribúcie spotreby vzduchu (tzn. časové rozloženie objemového prietoku medzi minimálnu a maximálnu spotrebu). Rovnako dôležitý je aj reálny prevádzkový tlak, ktorý má predovšetkým pri turbodúchadlách veľký vplyv na ich regulačný rozsah a pokrytie spotreby vzduchu. 

Pri hľadaní riešenia pre zloženie dúchadlovej stanice je lepšie nemať vopred vytvorenú predstavu o najlepšom modeli či technológii, ale pristupovať k riešeniu otvorene. V prípravnej fáze má prioritu preskúmanie profilu potreby vzduchu a reálneho potrebného tlaku. Do úvahy tiež treba zobrať spoločné fungovanie strojov, ako jedného celku, v budúcnosti. Spoločnosť Kaeser Kompressoren dobre pozná výhody oboch technológií, objemových i dynamických kompresorov, a svojim zákazníkom vždy ponúkne riešenie podľa ich jedinečných potrieb. 

Čistiareň Lüneburg trafila, vďaka svojej otvorenosti voči novým technológiam, presne do čierneho a teraz žne ovocie úspechu v podobe efektívneho a inteligentne riadeného pokrytia spotreby stlačeného vzduchu.

K produktu sa dostanete tu:

• Skrutkové dúchadlo HBS