La mejor solución: combinación de tecnologías

3 de diciembre de 2013

Somos el único fabricante que dispone de todas las tecnologías existentes: soplantes, compresores de tornillo, compresores de émbolos rotativos y ahora las turbo soplantes de levitación. Conocemos sus puntos fuertes y débiles. Podemos decir que la combinación de tecnologías es la mejor solución, ajustándola a las necesidades del momento.

En Aerzen Maschinenfabrik, hemos integrado en nuestros productos la tecnología de turbina (una máquina hidráulica) llamada turbo soplante de levitación. Una de las claves para dicha argumentación, es el disponer de los caudales medios y caudales altos, por ejemplo en invierno en la costa el caudal es medio y en verano el caudal es alto.

[badge type=”success|warning|important|info|inverse”]¿Qué es una máquina hidráulica?[/badge]

Las turbo soplantes de levitación son máquinas hidráulicas, absorben energía del fluido y restituyen energía mecánica. Las soplantes y compresores operan al revés, absorben energía mecánica y restituyen energía al fluido.

Las máquinas volumétricas admiten bien el cambio de presión, no repercutiendo significativamente en el rendimiento mientras que las máquinas hidráulicas incluso con pequeñas oscilaciones (en la presión) ven modificado su rendimiento. Esto es debido a que una máquina hidráulica está calculada para el punto de trabajo dado para su máximo rendimiento. Fuera de dicho punto, ya sea por un aumento como un descenso de la presión, su rendimiento no es el óptimo pudiendo llegar a ser incluso peor que el de una máquina volumétrica. Las máquinas hidráulica están pensadas para trabajar en un punto de trabajo donde la presión sea prácticamente constante o una mínima variación.

[badge type=”success|warning|important|info|inverse”]¿Cuál es la aplicación estrella?[/badge]

La aireación convencional de un reactor biológico.

El debate de rendimientos sólo tiene sentido abrirlo en aplicaciones que funcionen muchas horas al año, dado que serán aquellos que generen un consumo significativo susceptible de ser reducido.

De los sistemas existentes, la más debatida es la aireación del reactor biológico, dado que funciona muchas horas al año, y que tienen la presión aproximadamente constante, y por tanto variaciones de presión reducidas.

La aireación de un reactor biológico, en las condiciones expresadas, es óptima para una turbo-máquina como la turbo-soplante de levitación y por supuesto válida también para el resto de tecnologías.

En la variación de caudales, es donde resulta más impactante la combinación de tecnologías: la esencia de esta justificación estriba en que elegir turbo-máquinas para caudales fijos y máquinas de desplazamiento positivo para los caudales variables, optimiza el consumo anual total, y reduce la inversión con respecto a la adquisición sólo de turbos.

[badge type=”success|warning|important|info|inverse”]Pongamos un ejemplo en el que el cliente solicitaba lo siguiente:[/badge]

3+1 turbos de levitación con caudal unitario punta de 5200 Nm3/h a 700 mbar y caudal unitario medio de 1758 Nm3/h a 700 mbar. Se trata de una regulación típica de puntas en verano. Las opciones propuestas fueron:

– OPCIÓN 1. Se ofertaron 3 soplantes de émbolos rotativos trabajando a su 100%  para el caudal punta mientras que para el caudal medio que es un 75% del año (9 meses) van a estar funcionando a un 40%.

Delta Blower I

– OPCIÓN 2. Es igual que en la OPCIÓN 1 pero con turbo soplantes de levitación, es decir, que el equipo se diseña para el caudal punta y 9 meses va a estar trabajando a un 52% de su capacidad con lo que solo va a operar en el punto de máximo rendimiento 3 meses al año (25% del año).

Aerzen turbo 2

– OPCIÓN 3. Se colocan 3 turbo soplantes de levitación funcionando al 100% durante todo el año y 3 equipos Delta Hybrid (compresor de émbolos rotativos, es decir, una máquina volumétrica de tornillo) diseñados para 3442 Nm3/h (es la diferencia para llegar de 1758 Nm3/h a 5200 Nm3/h) solo entrando en funcionamiento 3 meses al año, que es cuando se requiere el caudal punta de hasta 5200 Nm3/h.

Delta Hybrid 3

En el equipo de reserva, consideramos que se puede incorporar como reserva pasiva, una soplante de émbolos rotativos, dado que entrando en funcionamiento 1 hora a la semana para su propia lubricación, cumpliría la función de reserva con la menor inversión posible.

¿Cuánto cuesta la inversión de cada OPCIÓN, comparada con el valor unitario de una soplante con cabina, con motor y variador de frecuencia?

Conclusión: la OPCIÓN 3 es la más económica. Pese a que requiere una mayor inversión inicial, su amortización se realiza aproximadamente a los 3 ciclos. De hecho, a las 17800 horas de funcionamiento se empieza a producir un ahorro significativo.

En este gráfico, en el eje de ordenadas está el gasto que genera cada opción desde la inversión inicial teniendo en cuenta un valor de la energía de 0,1 €/kWh, mientras que en el eje horizontal están reflejadas las horas de funcionamiento.

gráfica

 

 

 

 

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