Com seleccionar equips rasquers fiables per a plantes de tractament d'aigües residuals?

Alinea el Disseny del Rasquer amb les Característiques de les Aigües Residuals de la Planta de Tractament

Influència de la Càrrega de Fangs, la Velocitat de Sedimentació i la Geometria del Bassal en la Dimensionat i els Requisits de Parell del Rasquer

El tipus d'aigües residuals amb què tractem determina realment com dissenyem les rasquetes, especialment pel que fa a les necessitats de parell i la mida general. Preneu el fang de alta densitat amb un contingut de sòlids superior al 25%; aquest material pot augmentar les necessitats de parell uns 30% més del que observem en fangs més lleugers, amb menys del 10% de sòlids. Això vol dir que sovint els operadors de plantes necessiten sistemes d'accionament més robusts només per mantenir-ho funcionant sense avaries. La velocitat de sedimentació també és important. Si la rasqueta es mou més ràpid que uns 0,7 metres per minut en dipòsits on els materials sedimenten ràpidament, tendeix a remoure el material sedimentat, cosa que altera tot el procés de clarificació. La forma del dipòsit també intervé en l'equació. Per a clarificadors circulars de menys de 20 metres de diàmetre, les rasquetes amb accionament perifèric solen ser les més adequades la majoria de vegades. Però els dipòsits rectangulars que superen els 30 metres generalment necessiten una solució diferent, com ara sistemes de cadenes i rasquetes suportats per armadures. Segons informes del sector, les plantes que encerten malament la mida de les rasquetes acaben veient un increment d'unes 40% en fallades del motor; per tant, definir correctament aquestes especificacions des del principi marca tota la diferència per mantenir operacions fiables sota càrregues hidràuliques i concentracions de sòlids variables.

Gestió d'olis, escumes, abrasius i sòlids fibrosos presents habitualment en l'afluente de plantes de tractament d'aigües residuals municipals i industrials

Els sòlids presents en aigües residuals industrials i municipals sovint necessiten rasquetes especials per manipular-los correctament. Els residus tèxtils i les clavegueres urbanes contenen molta matèria fibrosa que s'encalla fàcilment llevat que l'equip disposi d'aquestes vores dentades als elements de raspall. Aquesta modificació senzilla pot reduir les parades de manteniment aproximadament a la meitat en molts casos. Quan es treballa amb aigua grassa, els operadors utilitzen desnatadores amb fulles inclinades recobertes de materials que repel·leixen l'aigua. Aquests sistemes solen eliminar al voltant del 95% de l'escuma flotant de la superfície. La sorra és un altre gran problema, especialment després de tempestes fortes o en zones mineres on les partícules són molt agressives per als components habituals. Les peces estàndard no duren prou temps en aquests llocs, ja que s'acaben fent malbé tres vegades més ràpid del normal. Les instal·lacions de tractament municipal també detecten cada cop més problemes amb fibres sintètiques que entren als seus sistemes a través de productes residuals no biodegradables. Per això, els dissenys més nous inclouen rodets autolimpiants que eviten que aquestes fibres causin blocatges. Totes aquestes característiques especialitzades ajuden a mantenir el funcionament sense interrupcions encara que el que arriba al sistema canviï dia a dia.

Assegureu la fiabilitat a llarg termini mitjançant materials resistents a la corrosió i integritat estructural

Graus d'acer inoxidable, recobriments polimèrics i aliatges compatibles amb aigua de mar per a entorns agressius de plantes de tractament d'aigües residuals

L'equipament col·locat en sistemes d'abocament es veu sotmès constantment a l'exposició a sulfurs d'hidrogen, clorurs i diversos compostos àcids que acceleren els processos de corrosió. Triar els materials adequats marca tota la diferència quant al temps que durarà l'equipament abans de necessitar substitució. Prenguem l'acer inoxidable 316L com a exemple: aquest material resisteix bé els problemes de picada per clorurs, raó per la qual moltes instal·lacions de tractament costaneres l'opten malgrat els costos més elevats. Els recobriments de polímer epoxi també funcionen extraordinàriament bé, ja que creen una barrera sòlida contra aquells microbis molestos que causen problemes de corrosió, especialment important en aquelles zones humides constantment on l'aigua envolta l'equipament. Quan es tracta de zones realment exigents sota esforç, els enginyers sovint recorren a aliatges duplex com el 2205, que suporten molt millor la fissuració per corrosió sous esforç que els metalls convencionals, fins i tot quan les temperatures augmenten en les zones de tractament de fangs. En situacions on tota la resta falla, hi ha els acers inoxidables superaustenítics que contenen almenys un 6% de molibdè. Aquests materials solen trobar-se en ambients marins, però cada cop més s'estan aplicant a parts clau dels raspadors, com ara fulles de tall i eixos de transmissió. Aquests materials duren aproximadament tres vegades més que les alternatives estàndard d'acer al carboni. Curiosament, al voltant del 42% dels avaries mecàniques en la infraestructura de tractament d'aigües residuals tenen origen en la degradació dels materials al llarg del temps; per tant, encertar en la selecció de materials no és només una bona pràctica d'enginyeria, sinó que és absolutament essencial per mantenir les operacions funcionant sense problemes.

Resistència a la fatiga i rendiment portant càrregues sota cicles continus d'erosió-corrosió

Les rasquetes funcionen sense parar dia rere dia, fent front a tot tipus de problemes derivats dels canvis en el volum de fangs i la fricció constant contra materials abrasius en la mescla. Un bon disseny de rasqueta ha de poder gestionar simultàniament aquestes dues grans problemàtiques: les tensions repetitives i la degradació progressiva causada pels elements corrosius. Els enginyers solen recórrer a l'anàlisi per elements finits o FEA per detectar punts febles on s'acumula l'esforç, cosa que els permet reforçar adequadament aquestes zones. Aquests punts d'articulació importants reben un reforç addicional perquè puguin suportar les forces de torsió sense fallar. També s'apliquen recobriments especials resistents al desgast en elements com els piñons de les cadenes i altres peces mòbils, allargant-ne considerablement la vida útil abans de necessitar substitució. En aplicacions industrials exigents, és gairebé imprescindible que els components compleixin com a mínim els estàndards ISO 12488 en la gestió del parell, especialment si han de resistir centenars de milions de cicles de càrrega sense deformar-se ni deteriorar-se. Quan els fabricants combinen dissenys resistents a la fatiga amb defenses adequades contra la corrosió, els equips de manteniment acaben invertint aproximadament la meitat de temps en reparar l'equipament en comparació amb models antics, cosa que significa molts menys avaries i un rendiment molt millor al llarg d'anys d'operació.

Maximitzeu l'eficiència operativa i el temps d'activitat en condicions dinàmiques d'una planta de tractament d'aigües residuals

Variadors de freqüència i control adaptatiu per a cabals fluctuants i velocitats d'acumulació de fangs

Els cabals i el contingut de sòlids en les instal·lacions de tractament d'aigües residuals varien constantment, per tant els operaris necessiten rasquetes que puguin ajustar-se sobre la marxa. Els accionaments de freqüència variable, o VFD, permeten al personal de la planta canviar la velocitat de les rasquetes segons com evolucionin les condicions del corrent d'entrada. Quan hi ha un pic sobtat de residus, aquests accionaments eviten que els motors es cremen. I quan la circulació disminueix entre tempestes, redueixen el consum d'electricitat en lloc de funcionar constantment a ple rendiment. Alguns sistemes avançats inclouen controls de parell que ajusten la potència segons la densitat del fang en diferents parts del dipòsit. Les plantes que utilitzen aquesta tecnologia informen d'estalvis d'aproximadament un 25% en les seves factures energètiques sense sacrificar l'eficàcia de la neteja. Aquests beneficis es fan especialment evidents durant episodis de pluges intenses o quan les fàbriques descarreguen residus addicionals després de tasques de manteniment. La capacitat de respondre instantàniament fa que tot funcioni correctament i també allarga la vida útil de l'equipament, encara que els costos d'instal·lació puguin suposar un obstacle per a operacions més petites que vulguin modernitzar-se.

Disseny de baixa manteniment: Mecanismes d'autolimpieza, optimització de purgues i diagnòstic remot

Reduir la necessitat de manteniment manual és molt important quan s'opera amb equips en condicions severes i corrosives on les parades comporten costos. Els models més recents de rasquetes porten rascadors autolimpiants que eviten l'acumulació de fibres amb el temps, a més de sistemes automàtics de purga que eliminen la suciedad acumulada sense haver d'aturar tot el procés. Moltes plantes també han començat a implementar eines de diagnòstic remot. Aquests sistemes comproven constantment els coixinets, detecten problemes d'alineació i vigilen vibracions anormals, enviant alertes abans que els problemes esdevinguin prou greus per provocar avaries. Les plantes que han adoptat aquestes millores de baix manteniment solen allargar els seus intervals de servei aproximadament un 30 %, fet que significa menys aturades imprevistes i un rendiment general millor, fins i tot quan es tracten materials molt abrasius o fibrosos. Per als operadors que gestionen múltiples instal·lacions, aquest tipus de tecnologia facilita la feina i permet mantenir un funcionament fluid dia rere dia.