Csavarfúvó szennyvíztisztításhoz
Az energiahatékony szennyvíztisztítás egyre fontosabbá kezd válni. Éppen ezért a Lüneburgban található szennyvíztisztító telep is egy olyan megoldást szeretett volna, amely változékony időjárás esetén is stabil levegő-előállításról gondoskodik, és amely kifinomultan irányítható. A Kaeser Kompressoren egyik csavarfúvójának sikerült jelentős energia-megtakarítással elérnie a kívánt eredményeket.
Az alsó-szász Hanza-város, Lüneburg szennyvíztisztító telepét megközelítőleg 325 000 fős lakosra tervezték. Több ülepítővel is rendelkezik, és a biológiai szennyvíztisztításhoz szükséges levegőt nyílásszabályozó tolózárakkal oszlatja el az akár 7 m mély medencékben.
Ezidáig négy klasszikus, egyenként 200 kW teljesítményű turbókompresszort alkalmaztak a telep sűrítettlevegő-előállításához. Az üzemeltető mindenesetre egy olyan megoldást keresett, amellyel a levegő-előállítás közvetlenebbül, dinamikusabban és szélesebb sávon szabályozható, és amellyel szélsőséges időjárási viszonyoktól függetlenül állandóbb levegőbevitel érhető el.
Mivel a kompresszorok által termelt légtömegáram és teljesítményfelvétel méréstechnikailag egyaránt rögzítésre és dokumentálásra kerül, az újonnan telepített csavarfúvó hatékonysága már rövid idő elteltével is jelentősen észlelhető volt.
A csavarfúvó és a turbókompresszorok összhangja
A lüneburgi szennyvíztisztító telepen a csavarfúvót egy egyéves próbaüzemelési időszak alatt maximális kihasználtsági tesztnek vetették alá. Mivel a fölérendelt vezérléstechnika a turbókompresszor vezérlőlapát-állítással történő vezérléséhez volt beállítva, szoftvermódosításra volt szükség, hogy a csavarfúvót a megadott fordulatszámon lehessen vezérelni. A fúvó Profibus DP-n keresztül kommunikál a vezérléstechnikával; de opcionálisan rendelkezésre áll Modbus TCP/RTU, PROFINET IO, DeviceNet, EtherNet/IP vagy klasszikus vezetékes kapcsolat is, akárcsak a nyomásszabályozás lehetősége vagy (mint Lüneburg esetében is) a fordulatszám-szabályozásé. Ha a fúvó elér bizonyos fordulatszámhatárokat, egy turbókompresszort kapcsolnak hozzá, illetve kapcsolnak le róla, hogy elkerüljék a nem hatékony átfedéseket.
A beállítható felfuttatási időknek köszönhetően a csavarfúvó nagy fordulatszámon történő indítási és leállítási járatása sem okoz a turbókompresszorok számára elviselhetetlen nyomáscsúcsokat. A teljesítmény közvetlen összevetését az a tény is indokolja, hogy a fúvó pontosan azt a 4000–9000 m³/órás teljesítményt nyújtja, mint amekkorát az eddigi üzemeltetés során egyetlen turbókompresszor, közel 24 órás használattal, amelyből 12 órán keresztül önállóan üzemel.
A lüneburgi szennyvíztisztító telep levegőztető tartálya.
Akár 15 százalékos energia-megtakarítás
A lehetséges energia-megtakarítással szemben elsőbbséget élvezett az a kihívás, hogy először is pontosabbá és állandóbbá lehessen tenni a levegőbevitelt. A lényegesen dinamikusabb szabályozási viselkedésnek és annak a ténynek köszönhetően, hogy a térfogatkiszorítás elvén működő kompresszorok esetében az előállított térfogatáram jóval kevésbé ingadozik a változó beszívási nyomások és hőmérsékletek miatt, ezt a célt sikerült elérni.
A villanyszerelő szakemberek szerint még szélsőséges időjárási körülmények mellett is pontosan lehetett tartani a kívánt folyamatértékeket. A nyomásingadozásoknak a berendezés szabályozási viselkedésére gyakorolt jelentősen kisebb mértékű hatása rövid idő elteltével látványosan észlelhető volt, ami nagyban leegyszerűsítette a vezérlést. A folyamatvezérlés javítása mellett a folyamatos légtömegáram- és teljesítménymérésnek köszönhetően még jelentős energia-megtakarítást is el lehetett könyvelni.
A turbókkal összekapcsolva működő csavarfúvó energetikailag abban tűnt ki az össz-teljesítményfelvétel terén, hogy évi mintegy 250 000 kWh fogyasztást lehet megtakarítani, ami az éves szükséglettől függően 10–15 százaléknak felel meg. Ez pontosan egybevág az előzetesen prognosztizált energia-megtakarításokkal, mivel a csavarfúvó hasznos térfogatáramának és össz-teljesítményfelvételének az ISO 1217 E függeléke szerint megadott szűk tűréshatárokon belüli megadásával ezek méréstechnikailag rugalmasak.
A Kaeser Kompressoren csavarfúvói 160 m³/perc maximális térfogatárammal és 1100 mbar maximális nyomáskülönbséggel.
Önálló és hatékony
Az, hogy éppen a csavarfúvó vagy a turbókompresszor vagy a kettő együttesen bizonyul a legjobb megoldásnak, a levegőigény gyakoriságának eloszlásától függ (vagyis a térfogatáramnak a minimális és a maximális igény közötti időbeni eloszlásától). Ugyanilyen fontos a reális üzemi túlnyomás, amely különösen a turbókompresszornál gyakorol nagy hatást annak szabályozási tartományára és a levegőigény lefedésére.
Amikor egy állomás-koncepcióhoz gondolkodnak valamilyen megoldáson, jobb, ha az előzetes felméréskor nem döntenek egyes berendezések vagy technológiák mellett, hanem ehelyett nyitottan állnak a kérdéshez. Az előzetes felmérés során elsőbbséget élvez a levegőigény-profil és a reális szükséges nyomás felmérése. Arról van szó, hogy a majdani összekapcsolt berendezések üzemeltetésére végső soron egységként tekintsünk. A Kaeser Kompressoren mindkét technológia, a térfogatkiszorítás elvén és a dinamikusan működő kompresszorok előnyeit egyaránt ismeri, és mindig személyre szabott megoldásokat kínál az ügyfél számára.
A lüneburgi szennyvíztisztító telep a technológiához való nyitott hozzáállásával elérte a célját, és az idő szempontjából tekintve leggyakrabban vezérelt levegővel kapcsolatos igényt hatékonyan és jól szabályozhatóan fedi le.
Itt tekintheti meg a terméket:
Csavarfúvó szennyvíztisztításhoz