Skruvblåsmaskin för avloppsrening

Energieffektiv avloppsrening blir hela tiden viktigare. Reningsverket i Lüneburg behövde dessutom en lösning som genererar luft stabilt även vid växlande väder och som är enkel att styra. En skruvblåsmaskin från Kaeser Kompressoren gav det önskade resultatet tillsammans med betydande energikostnadsbesparingar.

Reningsverket i hansastaden Lüneburg i Niedersachsen är utformat för ett befolkningsantal på ungefär 325 000. Det har flera reningsbassänger och fördelar luften som krävs för biologisk rening av avloppsvatten på de upp till 7 meter djupa bassängerna med hjälp av spjäll.

Hittills var fyra klassiska turbokompressorer på vardera 200 kW installerade för tryckluftsproduktionen i aktiveringen. Operatören sökte dock efter en lösning som möjliggjorde en mer direkt, dynamisk och bredbandig styrning av luftproduktionen och som gav en konstant luftinförsel även vid extrema väderförhållanden.
Eftersom både luftflödet som genereras av kompressorerna och effektförbrukningen dokumenteras och registreras mättekniskt syntes effekterna av den nyinstallerade skruvblåsmaskinen tydligt redan efter kort tid.

Ett maxanvändningstest genomfördes med skruvblåsmaskinen under ett års försöksdrift på reningsverket i Lüneburg. Eftersom det överordnade styrsystemet anpassades till styrningen av turbokompressorerna med inställning av ledningsfläktblad krävdes det en programvaruanpassning för att styra skruvblåsmaskinen per varvtalsinställning. Blåsmaskinen kommunicerar med styrsystemet via Profibus DP. Som tillval finns också Modbus TCP/RTU, Profinet IO, DeviceNet, EtherNet/IP eller det klassiska kablaget, samt också möjlighet till tryckreglering – eller, som i fallet Lüneburg, varvtalsstyrning. Om blåsmaskinen uppnår bestämda varvtalsgränser slås en turbo till eller från för undvikande av ineffektiv överlappning.

Tack vare inställningsbara upprampningstider orsakar skruvblåsmaskinens upp- och nedrörelser inga tryckspikar som är skadliga för turbon. Man får en direkt prestandajämförelse genom faktumet att blåsmaskinen helt ersätter den tidigare driften av en turbo med 4 000–9 000 m³/h, med nästan 24 timmar i drift, varav 12 timmars fristående drift.

Luftningsbassänger på reningsverket i Lüneburg.

Till en början prioriterades utmaningen med ett mer precist och konstant luftinflöde över möjliga energibesparingar. Det här målet uppnåddes tack vare de väsentligt mer dynamiska regleringsegenskaperna och det faktum att i kompressorer av deplacementtyp fluktuerar det genererade flödet betydligt mindre i samband med varierande insugningstryck och temperaturer.

Enligt elektronikchefen kunde önskade processvärden nu upprätthållas med exakthet även vid extrema väderförhållanden. Också de betydligt mindre effekterna av tryckvariationer på maskinens regleringsegenskaper märktes i positiv bemärkelse efter kort tid, vilket också förenklade styrningen. Utöver den förbättrade processtyrningen uppnåddes också en betydande energibesparing tack vare löpande mätningar av luftflödet och effekten.

Skruvblåsmaskinen som körs tillsammans med turbon utmärkte sig också tydligt vad gäller den totala effektförbrukningen genom att ungefär 250 000 kWh per år kunde sparas, vilket motsvarar omkring 10 till 15 procent beroende på det totala årsbehovet. Detta sammanfaller ganska precis med den beräkning av energibesparingarna som gjordes i förväg, eftersom de är mättekniskt tillförlitliga tack vare specifikationen av skruvblåsmaskinens användbara flöde och den totala effektförbrukningen inom de snäva toleranserna för ISO 1217, bilaga E.

Skruvblåsmaskin från Kaeser Kompressorer med ett maximalt flöde på 160 m³/min och en maximal tryckskillnad på 1 100 mbar.

Huruvida en skruvblåsmaskin, en turbokompressor eller en kombination av båda är den bästa lösningen kan avgöras på basis av luftbehovets frekvensfördelning (det vill säga den tidsmässiga fördelningen av flödet mellan minimalt och maximalt behov). Det reella drifttrycket är också i hög grad relevant eftersom det har en stor inverkan på reglerområdet och täckningen av luftbehovet, särskilt vad gäller turbon. 

När man söker efter en lösning med ett stationskoncept är det klokt att inte bestämma sig för specifika maskiner eller tekniska lösningar i förväg, utan ha ett öppet sinne. Undersökningen av luftbehovsprofilen och det reella tryckbehovet har i första hand prioritet. I slutänden handlar det om att betrakta den senare driften av de samordnade maskinerna som en helhet. Kaeser Kompressorer känner till fördelarna med båda teknikerna – deplacementkompressorer och dynamiska kompressorer – och erbjuder alltid kunderna individuellt anpassade lösningar. 

Reningsverket Lüneburg har genom sin öppenhet med avseende på tekniken träffat mitt i prick och täcker det tidsmässigt vanligaste luftbehovet effektivt och med hög reglerbarhet.

Här kommer du till produkten:

• Skruvblåsmaskin HBS