Als Teil des ganzheitlichen Konzepts AERwater stellt AERaudit einen ersten Schritt in einer Prozesskette dar, um Lösungen zur Digitalisierung, Automatisierung und Ressourceneffizienz im Bereich der Abwasseraufbereitung anbieten zu können, die exakt auf den invididuellen Kundenprozess zugeschnitten werden können.
[Translate to German:] TURBO BLOWERS – FOR THE RELIABLE AND EFFICIENT AIR SUPPLY OF AERATION TANKS
[Translate to German:]
The air supply of modern wastewater treatment plants is clearly designed for maximum availability, high energy efficiency and long maintenance cycles. Therefore, AERZEN does not use oil or other lubricants for the demanding bearings within the turbo blowers of the current series Aerzen Turbo G5plus, AERZEN uses simply air. Thanks to the new turbo generation, AERZEN has created a more robust and more efficient solution compared to highly complex magnetic bearings.
As an effective bearing without any mechanical friction at all, AERZEN uses compressed air in the two radial drive shaft bearings and the axial bearing for absorbing the axial forces. In doing so, in no case, air is pumped with high pressure externally into the bearing shell, but rather in a brilliantly simple way, the compressor principle is used. Due to natural unbalance, when starting the turbo blower, the rapidly rotating shaft generates an eccentric circular motion in the air gap of the bearing. With the minimal distance to the bearing wall, the shaft increases the pressure in this area, and counterforce is generated in the form of an increase in pressure. This forces the shaft back in the opposite direction. Due to the rapidly increasing speed, the shaft centers in the bearing itself and increases the pressure in the air gap to more than 30 bar. The prevailing force couples are so high, that they keep the shaft permanently in the centre of the bearing, even in case of considerably varying and challenging operation conditions, and this takes place in free-floating manner without surface contact. The highlight of this AERZEN principle is that the air cushion forms itself during operation and - in contrast to magnetic bearing (see information box) - without further energy input. Initially, the air foil bearing was developed by NASA and has now been further optimised by AERZEN for turbo technology.
Concerning the air foil bearing principle no electrical, mechanical or pneumatic regulations are necessary - not even in case of dynamic load changes. It is true that wear friction can develop during start-up of the turbo blower until the air cushion is formed. In order to face this theoretical possibility, AERZEN has developed an innovative air foil bearing system. AERZEN uses a 2-component coating as the maintenance-free friction partner, which serves as a reliable lubricating film on contact with the shaft. As the compressor compresses the air in the bearing so densely, the layer between bearing ring and shaft is practically as hard as steel. Consequently, AERZEN has designed a damping layer specifically for this application - the spring foil. This is a millimetre thick plate which, when rolled into an undulating shape, supports the lubricating layer of the bearing and absorbs vibrations at the same time.
[Translate to German:] AIR OFFERS RESERVES FOR HIGHER SPEEDS
[Translate to German:]
With the sophisticated conception of the air foil bearings, AERZEN succeeded in maintaining the simple construction of a turbo blower with the high-frequency permanent synchronous motor as energy-efficient drive. This bearing type still has reserves to support higher speeds than this is usually possible with magnetic bearings. As a consequence, the performance density of the turbo blowers can be further increased due to faster rotating blade wheels, if the appropriate motors are used.
[Translate to German:] AIR FOIL BEARING VS. MAGNETIC BEARING
[Translate to German:]
Turbo blowers from other manufacturers work with magnetic bearings, which also aim to overcome the high speeds without any mechanical bearing. However, with the older technology of magnetic bearings electrical current is needed, so that the coils, arranged circularly around the drive shaft, can develop their forces during operation and have the shaft rotating free from mechanical friction. Particularly changing operation conditions put the highly complex regulation system of the magnetic bearings to a test. Frequently it comes to safety shutdowns of the entire turbo blower due to technological reasons. To ensure, that in case of a malfunction, an emergency shutdown, or a power failure, the system remains active for a certain period of time, turbo blowers with magnetic bearings must always be equipped with an uninterruptible power supply (UPS). Consequently, the UPS inevitably increases the life-cycle costs. A similar expenditure is necessary for the magnetic bearing system, as – permanently in operation – it uses electrical energy continuously. Its complex regulation technology necessitates regular maintenance intervals. The innovative air foil bearing from AERZEN has been designed for a theoretical bearing life of 80,000 operating hours independent of start/stop cycles, and sets a new standard in the market.
Artikel
- Artikel Wie effizient ist mein Klärbetrieb?
AERaudit – Wirtschaftlichkeitsanalyse in drei Schritten
Als einer der Marktführer für Abwassertechnik begleitet AERZEN mit AERwater seine Kunden auf dem Weg zu Wasser 4.0, einer zukunftsweisenden Prozessoptimierung in der Wasserwirtschaft. AERaudit ist eine exklusiv von AERZEN entwickelte Dienstleistung zur Analyse der Energieeffizienz von Kläranlagen. Besonders Kommunen sind auf Einsparungen angewiesen, denn Kläranlagen sind dort meist die größten Energieverbraucher. Etwa 60 bis 80 Prozent des Gesamtenergiebedarfs einer Kläranlage fallen im Bereich der biologischen Reinigung an, in der mit dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff eine Klärung des Abwassers erreicht wird. Nur wenn bekannt ist, zu welcher Zeit welcher Luftbedarf benötigt wird, kann eine aussagekräftige Energieanalyse zur energetischen Optimierung von Gebläsestationendurchgeführt werden.
Als Analyse-Spezialist ist AERZEN kompetenter Ansprechpartner sowohl für die Analyse als auch die Auslegung von passenden Maschinen. In drei Schritten führt AERaudit dann zur wirtschaftlichsten und zukunftsorientiertesten Anlagenkonfiguration für die betreffende Kläranlage.
- Vor-Ort-Messung: Das AERZEN Serviceteam bringt Transparenz in die Kennzahlen Ihrer Gebläsestation. Mit einer mobilen Messstation werden die relevanten Daten in Ihrer Belüftung erfasst. Volumenstrom, Systemdruck, Temperatur und Leistungsaufnahme werden live gemessen und in Form von Lastgängen aufgezeichnet.
- Analyse: Die Auswertung der aufgezeichneten Daten wird sorgfältig und ausführlich im AERZEN Stammhaus durchgeführt, jede noch so kleine Schwach- und Spitzenlast bewertet. Auf Basis der Ergebnisse entwickeln unsere Experten, zugeschnitten auf Ihre Anforderung, eine oder mehrere Konzepte, die für Sie größtmöglich effizient sind.
- Report: Alle Daten Ihrer Gebläsestation werden detailliert und transparent dargestellt. Temperaturen, Lastgänge und Energieaufnahmen werden in Form von Diagrammen visualisiert und ausführlich erläutert. Außerdem zeigen wir Ihnen Ihre maßgeschneiderte Performance³-Lösung mit der idealen Maschinenkonfiguration. Dazu, wie groß das Einsparpotenzial an Energie bzw. CO2 ist und welche Amortisationszeiten erreicht werden können.
Mit der Kundenzeitung „AERZEN com.press“ möchten wir Ihnen umfassende Informationen über unser Unternehmen, unsere Produkte und Anwendungslösungen geben.
