Getting it right with a turnkey aeration system

Overview_TEXT

Privire de ansamblu

De la unităţile preasamblate la instalaţia la cheie

Având doar o lună la dispoziţie pentru a finaliza fiecare etapă a proiectului de renovare, provocarea era de a crea din două loturi de 13.000 de difuzoare cu disc şi conducte un sistem de aerare la cheie. Acest lucru a fost posibil doar pentru că Grundfos îşi preasamblează sistemele sale cu difuzor, livrându-le la amplasament în lăzi şi cutii numerotate cu atenţie, descrise în detaliu. Acest lucru a transformat o instalare la faţa locului relativ complexă şi care necesita mult timp într-o operaţiune relativ simplă de montare a pieselor laolaltă ca un set.

Randament mare de exploatare

Un parametru central pentru compararea sistemelor de aerare îl constituie eficienţa standard de aerare (SAE), definită ca rata de oxigen transferat în lichid pe unitate de putere absorbită (kgO2/kWh). SAE depinde de o interacţiune complexă între sistemul în sine şi condiţiile din bazin şi din jurul bazinului.

Pentru proiectant, există o serie de parametri care pot fi ajustaţi pentru a asigura o aerare optimă. Din moment ce proiectul Valenton a fost o renovare a bazinelor existente, scufundarea difuzorului şi tipul de bazin erau date de la început. Principalele variabile care puteau fi ajustate pentru a asigura o eficienţă ridicată a transferului de oxigen au fost:

Dimensiunea bulelor

Fluxul de aer al unităţii

Densitatea difuzorului.

Dimensiunea bulelor

Soluţia pentru un transfer eficient de oxigen o reprezintă viteza de ascensiune a bulelor de aer şi interfaţa lichid aer. Aceasta dictează timpul şi spaţiul disponibile pentru ca oxigenul să fie transferat de la bulă la lichidul înconjurător.

Deoarece transferul de oxigen este obiectivul (unele sisteme de aerare pot fi, de asemenea, concepute în scopuri de amestec), sistemul renovat de la Valenton se bazează pe difuzoare cu bule fine, aşa cum se întâmpla şi cu sistemul vechi. Dimensiunea bulelor are un efect semnificativ asupra transferului de oxigen acolo unde interfaţa aer/lichid (A/V) a bulei de aer influenţează direct rata de transfer de oxigen. Raportul A/V şi, astfel, rata de transfer a oxigenului se poate mări în mod eficient prin scăderea dimensiunii bulelor. Mai mult, bulele fine urcă mai încet, mărind timpul disponibil pentru transferul de oxigen.

Fluxul de aer

Asigurarea unei cantităţi suficiente de aer este esenţială pentru procesul de oxigenare. Cu toate acestea, simpla sporire a fluxului de aer pentru a adăuga mai mult oxigen va avea un impact negativ asupra eficienţei. În primul rând, cu cât fluxul de aer este mai mare, cu atât suflanta este mai mare (kWh). În plus, pierderea totală de sarcină este crescută deoarece contrapresiunea din membrană creşte o dată cu fluxul mai mare de aer, sporind şi mai mult consumul de energie al suflantei.

În al doilea rând, eficienţa standard a transferului de oxigen (SOTE) scade pe măsură ce creşte fluxul de aer pe difuzor (Figura 1); o rată ridicată a fluxului de aer pe difuzor va spori astfel costurile de exploatare în mod direct. Scăderea SOTE se datorează faptului că:

Circulaţia apei în rezervorul de aerare este sporită, reducând timpul de retenţie al bulelor de aer în lichid;

Bulele de aer produse de difuzor vor creşte în diametru, reducând transferul de oxigen.

Din nou, pentru a obţine o eficienţă ridicată de aerare, Grundfos a vizat o densitate mare a difuzorului (de aproximativ 18%), care oferă un flux de aer mai mic pe difuzor. Numărul mai mare de difuzoare asigură un cost iniţial mai mare, dar acest lucru este compensat repede de costurile de exploatare mai reduse. Creşterea densităţii difuzorului peste 20% va avea efectul contrar asupra eficienţei deoarece bulele încep să se coaguleze, creând bule mai mari şi reducând interfaţa aer/lichid.

Alegerea materialelor potrivite

În general, temperatura aerului comprimat într-un asemenea sistem va spori cu o pierdere de sarcină de circa 10°C/mWC. Acesta este un factor pentru lucruri cum ar fi adâncimea de imersiune, ţevi/fitinguri şi contrapresiune la membrana difuzorului. Cu o adâncime de imersiune de 7,5 m la Valenton, presiunea care trebuie să depăşească pierderea de sarcină în sistemul de aerare ar putea duce temperatura aerului (la compresor) până la aproximativ 140°C în timpul verii.

Temperaturile relativ ridicate au însemnat că ţevile în bazin trebuiau să fie din PP mai rezistent la căldură în locul mai frecventului utilizat PVC. PP sporeşte costul sistemului de ţevi, comparativ cu PVC-ul, dar este la fel de durabil şi considerabil mai economic decât oţelul inoxidabil.

Rezolvarea condensului

Aerul cald din sistem condensează uşor în sistemul de aerare scufundat, apa strângându-se în cele mai joase puncte. O astfel de acumulare de apă în sistem reduce diametrul ţevii, sporind pierderea de sarcină şi, prin urmare, costurile de exploatare.

Pentru a uşura sistemul de aerare de acumularea condensului, un sistem de epurare este încorporat în cele mai joase puncte din sistemul de aerare. Asigurând o pierdere de sarcină mai mică prin sistemul de epurare, comparativ cu difuzoarele, se creează o funcţie de pompare a apei prin presiunea aerului comprimat, forţând apa condensată să iasă din sistem.

Punctele de evacuare ale sistemului de epurare pot fi fie deasupra apei într-un sistem manual (robinet), fie în partea inferioară a bazinului într-un sistem de epurare continuă, automată. În timp ce sistemul manual ia mult timp, staţia Valenton necesita o combinaţie a celor două pentru o garanţie suplimentară că apa condensată a fost înlăturată.





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati

Subiect:

Aerare

Locația:

Statia de epurare ape uzate Valenton. Paris, France

Firma:

Degremont/SIIAP

figure 1

Figure 1: SOTE as function of Air flow rate per diffuser

graf2

Figure 2: SOTE as function of diffuser density

Related Products_TEXT
Contacts_TEXT

Contactează

Dacă aveți nevoie de o soluție similară, vă rugăm să ne conectați pentru mai multe informații.

Telefon

(+40) 21 2004100

Site internet

http://www.grundfos.ro

Contactează

Dacă aveți nevoie de o soluție similară, vă rugăm să ne conectați pentru mai multe informații.

Telefon

(+40) 21 2004100

Site internet

http://www.grundfos.ro