Technologie de soufflage Atlas Copco pour les ETP industriels

Les exigences en matière d'aération par diffusion d'eau et de lavage à contre-courant des filtres dans les usines de traitement des effluents industriels sont particulièrement strictes. Le nettoyage des déchets de processus ou de l'eau contaminée pour les rendre réutilisables et recyclables signifie que le choix de la bonne technologie de surpresseur basse pression est une décision cruciale.

Les installations de traitement des effluents (ETP) se trouvent dans les opérations de traitement d'une grande variété d'industries telles que la fabrication de produits alimentaires et la production de produits pharmaceutiques, de textiles, de verre, de ciment, de papier et de pâte à papier. Ils jouent également un rôle essentiel dans la production des tanneries, des industries chimiques et des activités manufacturières générales.

L'efficacité et les caractéristiques de fonctionnement des soufflantes sont des facteurs importants dans la performance du traitement des effluents. Non seulement ces processus doivent être conformes aux normes réglementaires et environnementales, mais le respect de réglementations strictes concernant les opérations ETP contribue à réduire la pollution de l'eau et à encourager la conservation de l'eau.

Différents types Il existe un certain nombre de types différents de technologies de soufflage basse pression disponibles pour l'opérateur d'installations industrielles, classées en options à lobes, à vis, centrifuges et à plusieurs étages. Les technologies centrifuges (turbo-soufflantes à grande vitesse, soufflantes multi-étagées et soufflantes centrifuges multi-étagées) sont principalement conçues pour les applications à basse pression qui nécessitent des débits plus élevés de plus de 5 000 m3/h, et sont mieux adaptées aux applications plus importantes et spécialisées.

En revanche, la majorité des applications de surpresseurs ETP privilégient les options de déplacement positif des versions à vitesse fixe et entraînées par VSD de la technologie trilobe ou les surpresseurs à vis rotatives sans huile à entraînement direct fournissant un débit basse pression pouvant atteindre 9 100 m³/h.

Dans le cas des soufflantes à lobes, des fabricants tels qu'Atlas Copco offrent l'option d'unités de base purement mécaniques utilisant des manomètres pour la lecture de la pression ou des solutions haut de gamme avec un onduleur VSD intégré et une commande intelligente. Cependant, pour les applications ETP impliquant des contre-pressions supérieures à 0,5 bar(g), les soufflantes à vis rotatives sont en tête avec une efficacité énergétique supérieure de 30 % en moyenne par rapport aux technologies traditionnelles. Ils demandent moins d'énergie car le concept de compression interne offre une plus grande efficacité dérivée de la conception de ses éléments de rotor.

Technologie de soufflerie Le point de départ est une analyse approfondie d'une installation et la reconnaissance que les caractéristiques de l'application sont essentielles pour sélectionner la bonne technologie. Dans le processus de décision, il y aura sans aucun doute un ou plusieurs aspects qui pourraient primer sur les autres. Outre la recherche d'une technologie de surpresseur qui correspond aux besoins en débit d'air et en pression d'un processus ETP spécifique, d'autres facteurs tels que le coût d'investissement initial ou le retour sur investissement affecteront également la recherche de la bonne technologie de surpresseur d'air.

Les facteurs clés qui doivent être pris en considération comprennent :

Débit et pression : Une installation de soufflante correctement dimensionnée aidera à obtenir un processus plus économe en énergie. Par exemple, dans une situation où la variation de débit du compresseur est utilisée comme source de basse pression, le remplacement du compresseur par une soufflante d'air pour fournir 0,3 et 1,5 bar(g) d'air entraînera des économies importantes. Pour chaque 1 bar(g) d'air comprimé au-dessus de la demande réelle, 7 % d'énergie est gaspillée.

Coûts opérationnels et TCO : Le coût d'investissement d'un surpresseur à lobes d'aération basse pression peut représenter moins de 5 % de l'investissement total d'une ETP. Cela peut sembler être une proposition attrayante, mais les coûts de fonctionnement des soufflantes sont un facteur beaucoup plus important et sont susceptibles de constituer jusqu'à 80 % des coûts énergétiques pour l'ensemble d'un ETP. En effet, les ventilateurs d'aération ont besoin d'énergie pour fonctionner 24 heures sur 24 afin de soutenir les processus biologiques. Ils fournissent la bonne quantité d'oxygène aux micro-organismes pour maintenir leurs performances constantes et équilibrées au sein de la plante. Il s'ensuit que, lorsque l'on considère le coût total de possession d'une installation de soufflage, la nécessité de rechercher une solution économe en énergie doit figurer en tête de liste.

Conditions d'application : les caractéristiques du site ont une incidence sur le choix du ventilateur. Par exemple, la disponibilité limitée de l'espace pour une installation de surpresseur peut dicter le choix d'une technologie offrant un encombrement réduit et des niveaux de bruit inférieurs. D'autre part, le critère d'application des coûts énergétiques inférieurs peut être mieux satisfait par une technologie plus économe en énergie qui s'accompagne d'un coût en capital plus élevé.

Niveaux de bruit de fonctionnement : une caractéristique de la dernière génération de soufflantes basse pression est la conception intelligente du déflecteur et de la verrière qui fournit des niveaux sonores réduits jusqu'à 72 dB(a) pour un environnement de travail amélioré. Par conséquent, les coûts d'installation sont réduits car il n'est pas nécessaire de prévoir des chambres et des portes insonorisées.

Service et assistance à vie : lorsqu'il s'agit d'entretien de routine et d'assistance, certaines technologies de soufflerie plus anciennes peuvent nécessiter l'entretien, la réparation ou la remise à neuf des unités hors site. Les développements de conception avancés des derniers surpresseurs basse pression sans huile incluent désormais des composants nécessitant peu d'entretien, des intervalles d'entretien sur site prolongés et les avantages des plans d'assistance client à vie.

Performances comparatives : il est utile de vérifier les statistiques de l'état civil. Par exemple, les rotors à trois lobes intégrés à la dernière génération de soufflantes à faible bruit, à faible vibration et à faible pulsation sont capables de balayer près de six fois le volume d'air en un seul tour par rapport à leurs prédécesseurs à double lobe entraînés par courroie. En moyenne, cette technologie plus ancienne subit 5 à 7 % de pertes de transmission supplémentaires.

Un avantage important des soufflantes à vis rotatives sans huile à entraînement direct est la plage de variation étendue, en particulier sur les modèles avec entraînements à onduleur intégrés. Cela permet aux unités d'adapter les débits d'air aux variations quotidiennes et saisonnières de l'afflux d'effluents, ce qui entraîne des économies d'énergie supplémentaires. Pour faire face aux fluctuations de la demande d'air, la technologie des soufflantes à vis peut fonctionner de 100 % à 25 % de la capacité avec très peu de changement dans la puissance requise spécifique.

Réduction des coûts énergétiquesÀ titre d'exemple pratique des performances supérieures du surpresseur à vis rotatif dans l'industrie, Frito Lay, une filiale de PepsiCo Foods en Turquie, a renforcé sa position de leader en matière de sensibilisation à l'environnement en atteignant une efficacité énergétique moyenne de 30 %, des coûts d'exploitation réduits et des niveaux de bruit minimaux en installant la technologie de surpresseur à vis ZS d'Atlas Copco dans son installation de traitement de l'eau.

Installé en 2010, il n'y a eu aucun arrêt imprévu dû à une panne depuis le premier fonctionnement des ventilateurs qui fonctionnent pendant un minimum de 18 heures par jour, sept jours par semaine, selon les besoins de l'installation. Actuellement, aucune protection n'est nécessaire à l'intérieur de la salle de soufflage de l'établissement de traitement, où il était autrefois nécessaire de porter des protecteurs auditifs protecteurs. Le niveau de bruit à 1 m est aussi faible que 70 dB(A).

Au cœur du système de soufflage à vis rotatif Atlas Copco ZS, les derniers éléments à vis à tolérance étroite intègrent des années d'expérience et de développement pour fournir un air 100 % sans huile et sans pulsation et bénéficient d'une garantie de fiabilité de cinq ans.

Comme avantage supplémentaire, toutes les soufflantes ZS+ sont équipées d'un système d'exploitation Elektronikon pour fournir un contrôle et permettre une surveillance à distance intelligente de l'état de performance global du système, et pour augmenter l'efficacité et la fiabilité des soufflantes. De plus, le contrôle de la soufflante basé sur la rétroaction du compteur d'oxygène dissous (DO) soutient non seulement le processus biologique efficace dans les ETP, mais permet également d'économiser de l'énergie.

ConclusionL'image complète de la technologie des soufflantes est un catalogue de caractéristiques et d'avantages techniques comparatifs qui méritent une considération sérieuse au moment du remplacement de l'équipement ou des décisions d'expansion du site.

La meilleure solution sera celle qui coche toutes les cases sur les questions de type de technologie de surpresseur, sa taille et sa capacité physiques, son niveau d'efficacité énergétique et son coût total de possession. Il devrait également y avoir des commentaires positifs sur des questions telles que sa conception pour un fonctionnement sans huile, un entretien minimum et des intervalles d'entretien prolongés. L'objectif final est d'avoir un système de soufflage qui offre une fiabilité totale, une continuité garantie des opérations du processus et qui combine des performances optimales avec la protection du processus, de l'environnement et des coûts énergétiques opérationnels.

A propos de l'auteurCet article a été fourni et rédigé par Mark Ranger, responsable de secteur d'activité, Oil-free Air chez Atlas Copco.