Fortschritte bei der Belüftung

Das Folgende ist ein Auszug aus dem Artikel Fortschritte in der Belüftung von Travis McGarrah, Produktmarketingmanager für Gebläse bei Atlas Copco Compressors. Die Vollversion kann gelesen werden online oder in der Oktoberausgabe von Water and Wastes Digest.

Ein Überblick über Gebläse und ihre Verwendung in Kläranlagen

Drehkolben- und Stufengebläse waren über Jahrzehnte bewährte Gebläsetechnologien für Kläranlagen. In den letzten 15 Jahren hat die Forderung nach erhöhter Energieeffizienz zu großen Fortschritten bei Belüftungsgeräten geführt. Einstufige Zentrifugalgebläse mit Integralgetriebe, Verdränger-Schraubengebläse und schnelllaufende Zentrifugalgebläse mit Direktantrieb können den Stromverbrauch einer Anlage erheblich reduzieren.

Vor den 1950er Jahren wurde regelmäßig unbehandeltes Abwasser in US-amerikanische Flüsse und Seen eingeleitet. Der Clean Water Act von 1972 legte feste Behandlungsanforderungen fest. Die Abwasserbehandlung erfordert die Belüftung von Behandlungsbecken, und Gebläse liefern die Luft, um diesen Bedarf zu decken.

Verbesserungen vornehmen

Als die USA in den 1950er Jahren mit der Implementierung von Kläranlagen begannen, war das Drehkolbengebläse die am weitesten verbreitete Technologie, um Luft zu bewegen. Das ursprüngliche Drehkolbengebläse hatte zwei gegenläufig rotierende Wellen mit Flügeln, die Luft von einer Seite eines Gehäuses zur anderen bewegen. Dieses Design wurde im Laufe der Zeit verbessert, aber das Funktionsprinzip bleibt dasselbe.

Mehrstufige Radialgebläse haben ein einfaches Konstruktionskonzept. Luft wird in mehreren Stufen beschleunigt und verteilt, was bedeutet, dass höhere Drücke erreichbar sind, indem einer Maschine zusätzliche „Stufen“ hinzugefügt werden. Darüber hinaus können Laufradkonstruktionen stärker rückwärtsgekrümmt (weniger Druckanstieg, effizienter) oder radialer (mehr Druckanstieg, weniger effizient) sein. Diese Faktoren legen nahe, dass eine mehrstufige Zentrifugalmaschine mit Tausenden von möglichen Kombinationen geschaffen werden könnte. Das Endergebnis ist ein effizienteres Gebläse, um einen bestimmten Auslegungspunkt zu betreiben. Die Vorteile von mehrstufigen Gebläsen werden durch höhere Kosten als bei Drehkolbengebläsen sowie einige Leistungsüberlegungen aufgehoben. Der Durchfluss einer mehrstufigen Maschine – oder jeder Zentrifugalmaschine – ändert sich mit dem Maschinenenddruck, was bedeutet, dass ein Prozess mit Druckschwankungen unterschiedliche Durchflussmengen liefert.

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