Ruuvipuhallin jätevedenpuhdistusta varten

Energiatehokkaasta jätevedenpuhdistuksesta tulee yhä tärkeämpää. Lüneburgissa sijaitseva puhdistamo halusi lisäksi myös ratkaisun, joka tuottaa ilmaa vakaasti sään vaihdellessa ja on ohjattavissa linjakkaasti. Kaeser Kompressorien ruuvipuhallin tuotti toivotut tulokset selvien energiakustannussäästöjen lisäksi.

Ala-Saksissa sijaitsevan hansakaupunki Lüneburgin puhdistamo on suunniteltu asukasvastineluvultaan noin 325 000:n suuruiseksi. Siinä on useita puhdistusaltaita, ja se jakaa biologisessa jätevedenpuhdistuksessa vaaditun ilman enimmillään 7 m syviin altaisiin kalvosäätöventtiilin avulla.

Aiemmin puhdistamoon oli asennettu neljä perinteistä 200 kW:n turbokompressoria aktivoinnin paineilmatuotantoa varten. Käyttäjä etsi kuitenkin ratkaisua, jossa voidaan ohjata paineilmantuotantoa suoremmin, dynaamisemmin ja laajakaistaisemmin ja saada aikaan vakaampi ilman sisäänvirtaus ulkoisista säätiloista riippumatta.
Koska sekä kompressorien tuottamaa ilmamassavirtausta että tehonottoa rekisteröidään ja dokumentoidaan mittausteknisesti, oli vasta-asennetun ruuvipuhaltimen vaikutus havaittavissa selvästi jo lyhyen ajan kuluttua.

Lüneburgin puhdistamossa ruuvipuhallin altistettiin vuoden kestävässä koekäytössä maksimaaliseen käyttötestiin. Koska ylemmän tason ohjaustekniikka oli sovitettu turbokompressorin ohjaukseen ohjauslevyn säädön avulla, piti ohjelmistoa mukauttaa, jotta ruuvipuhallinta voitiin ohjata kierroslukuasetuksen mukaan. Puhallin kommunikoi ohjaustekniikan kanssa Profibus DP:n kautta: valinnaisesti olisi käytettävissä myös Modbus TCP / RTU, Profinet IO, DeviceNet, EtherNet/IP tai perinteinen johdotus, sekä paineensäätelyn mahdollisuus tai, kuten juuri Lüneburgin tapauksessa, kierrosluvun ohjaus. Jos puhallin saavuttaa määrätyt kierroslukurajat, kytketään turbo joko päälle tai pois päältä, jotta vältetään tehottomia päällekkäisyyksiä.

Säädettävien vasteaikojen ansiosta ruuvipuhaltimen kierrosluvun nosto tai lasku ei myöskään aiheuta turboille haitallisia painehuippuja. Suora tehovertailu antaa sen tosiasian kautta, että puhallin korvaa tarkalleen tähänastisen turbon käytön (4000 - 9000 m³/h), tulokseksi lähes 24 tunnin käytön, josta 12 tuntia sitä käytetään yksinään.

Lüneburgin puhdistamon ilmastusallas.

Mahdollisia energiansäästöjä tärkeämpi oli vaatimus ilman sisäänvirtauksen muokkaamisesta tarkemmaksi ja vakaammaksi. Tämä tavoite saavutettiin oleellisesti dynaamisemman säätömuodon ja sen ansiosta, että syrjäytyskompressoreissa tuotettu tilavuusvirta ei vaihtele vaihtuvissa imupaineissa ja imulämpötiloissa niin voimakkaasti.

Halutut prosessiarvot pystyttiin nyt säilyttämään tarkalleen jopa äärimmäisissä sääolosuhteissa. Myös painevaihtelujen selvästi pienempi vaikutus koneen säätömuotoon ilmeni pian, mikä teki myös ohjauksesta yksinkertaisempaa. Prosessiohjauksen parantumisen lisäksi saatiin jatkuvan ilmamassavirtauksen ja tehon mittauksen ansiosta aikaan selviä energiansäästöjä.

Kokonaistehonotossa huomiota kiinnitti turbon kanssa yhdessä käyvän ruuvipuhaltimen kohdalla se, että vuodessa voidaan säästää noin 250.000 kWh, mikä vastaa vuoden kokonaistarpeesta riippuen noin 10–15 prosenttia. Tämä kattaa varsin tarkkaan etukäteen ennakoidut energiansäästöt, sillä sen ansiosta, että tiedetään ruuvipuhaltimen hyödynnettävissä oleva tilavuusvirta ja kokonaistehonotto ISO 1217 -standardin liitteen E tiukkojen toleranssien sisällä, ne ovat mittausteknisesti kestäviä.

Kaeser Kompressorien ruuvipuhallin, jonka maks. tilavuusvirta on 160 m³/min ja maks. paine-ero 1100 mbar.

Onko paras ratkaisu ruuvipuhallin vai turbokompressori vai molemmat yhdessä, selviää ilmantarpeen taajuusjakaumasta (eli tilavuusvirran ajallisesta jakaumasta minimi- ja maksimitarpeen välillä). Yhtä oleellinen on reaalinen käyttöpaine, jolla on erityisesti turbon kohdalla suuri vaikutus sen säätöalueeseen ja ilmantarpeen kattamiseen. 

Kun haetaan ratkaisua asemakonseptille, ei kannata etukäteen pitäytyä yksittäisissä koneissa tai tekniikoissa, vaan suhtautua asiaan avoimesti. Ensisijaista alkuvaiheessa on tutkia ilmantarpeen profiilia ja oikeaa vaadittua painetta. Kannattaa loppujen lopuksi tarkastella valittavan koneyhdistelmän käyttöä kokonaisuutena. Kaeser Kompressorit tuntee molempien teknologioiden, syrjäytys- ja dynaamisten kompressorien, edut ja tarjoaa aina asiakkaalle yksilöllisesti sovitetun ratkaisun. 

Lüneburgin puhdistamo onnistui valinnassaan avoimella suhtautumisellaan teknologiaan ja kattaa ajallisesti useimmin ajetun ilmantarpeen tehokkaasti ja hyvin säädettävästi.

Katso tästä tuotetiedot:

• Ruuvipuhallin HBS