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Variadores de velocidad en bombas en una planta de aguas residuales
La planta Kakolanmäki en Turku,
Finlandia, es capaz de quitar de forma efectiva el nitrógeno del agua,
reduciendo la eutroficación del mar. La planta está diseñada con alta
tecnología. Se utiliza un control variadores de velocidad Vacon en
bombas y compresores, ya que es esencial la regulación en una planta que
procesa aguas residuales para 280.000 personas.
La planta finlandesa es una maravilla tecnológica y entre sus
singularidades encontramos que ha sido construida excavando en roca y
conforma actualmente cuatro kilómetros de cavernas subterráneas. Fue
necesario volar 490.000 m3 para colocar la planta lo cual supone que ocupa el volumen de un edificio de ocho plantas.
La planta se construyó para dar
cumplimiento a unos estrictos requerimientos de de-nitrificación
aprobados en 1994. La inversión total supuso un coste de 125 millones
de euros, y comenzó a operar en 2009, reduciendo considerablemente la
carga de nutrientes vertida en el mar Báltico. La reducción que se
consiguió fue del 35 %.
El sistema de bombeo se controla por
variadores Vacon AC de 130 kW y es capaz de bombear hasta 765 litros
por segundo. Hay seis bombas, una de las cuales es de reserva. Las aguas
residuales son tratadas en un proceso que incluye unidades de
procesamiento físico, químico y biológico. El resultado es que las
plantas extraen al menos un 95 % del fósforo y organismos consumidores
de oxígeno, un 70 % del nitrógeno y un 90 % de los sólidos encontrados
en el agua.
En el proceso se incluyen alrededor
de 50 variadores de velocidad, en un rango de potencias que va de 1,1 kw
a 355 kw. Las aplicaciones de las bombas y compresores son hacer
circular agua y lodos, y para los compresores de aireación. Los
variadores de velocidad mejoran la disponibilidad, ya que la producción
del compresor puede ajustarse a las necesidades actuales. Cuando la
velocidad de rotación de una bomba se reduce por el variador a la mitad,
no solamente ajusta el proceso sino que también reduce las tensiones en
el equipo, se dobla la vida de operación de la bomba y se recorta el consumo energético.
Dado que instalar una planta de
tratamiento de aguas residuales en una caverna es todo un desafío se
diseñó un sistema de automatización de grado industrial como los que se
usan en la industria química. Los variadores de velocidad se unen al
sistema de automatización mediante fieldbus de Profibus. El uso de
Profibus reduce la necesidad de cableado y el número de interfaces, y
proporciona un beneficio significativo cuando el variador de velocidad
se coloca subterráneo. Los variadores de velocidad mejoran la
disponibilidad, ya que la producción de bomba y compresor puede
ajustarse a las necesidades actua
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