AIREADORES
El proceso de aireación es la aplicación de aire u oxígeno en el agua, por ejemplo en el tratamiento de aguas residuales y de todos los efluentes de la decantación primaria que son recogidos en una cuba o depósito de aireación. Mediante el sistema de aireación se aporta oxígeno en un tanque de lodos activos a la vez que se produce la agitación de los mismos, logrando una mezcla adecuada del agua residual y los lodos. Existen aireadores de eje horizontal (tipo cepillo o rotores) y de eje vertical.
Los sólidos se mantienen en suspensión gracias a la comente horizontal producida por los aireadores, consiguiendo un elevado rendimiento de nitrificación-desnitrificación. Son pues los equipos ideales para procesos de homogeneización biológica.
La capacidad de circulación del aireador hace que este oxígeno se disperse en toda la masa y evita la sedimentación en el fondo del tanque.
HIDROMETÁLICA fabrica los siguientes modelos de Aireadores-agitadores: • Aireador Fijo de Superficie
• Aireador Flotante de Superficie • Aireador de Superficie tipo Turbina • Turboagitadores sumergidos
Funcionamiento
Todo aireador superficial debe realizar las siguientes funciones: • Aportación de oxígeno.
• Dispersión del oxígeno en la masa líquida. • Agitación para mezcla de tos lodos activados. • Evitar sedimentaciones en el fondo del tanque.
El agua en el movimiento circular del rotor es aspirada verticalmente por este y expulsada radialmente a una altura próxima al nivel de agua en la cuba. La aportación de oxígeno se produce en su mayoría, en la zona de turbulencias originada sobre la superficie del agua donde existe una renovación continua del intercambio agua-aire. También en este proceso de turbulencias las burbujas de aire son reintroducidas en el líquido y obligadas a descender hacia el fondo del tanque.
Cuando el nivel de agua es variable, se hace necesario el empleo de Aireadores Flotantes. Para cada aireador se determina la aportación nominal de oxígeno en las condiciones siguientes: agua pura, temperatura de 10°C, presión atmosférica normal de 760mm de mercurio y concentración constante de oxígeno O·mg/l. Esta aportación nominal de oxígeno se expresa en kg de oxígeno por kW/h consumido.
En plantas depuradoras hay diversos factores que inciden en la aportación efectiva de oxígeno al agua y ellos son: calidad del agua residual, nivel de detergentes, forma del tanque y relación anchura altura, radio hidráulico, disminución del rendimiento por obstrucciones del rotor, salinidad, temperatura, etc.
La agitación debe ser suficiente para evitar la sedimentación en el fondo del tanque. Para ello la velocidad del líquido en el fondo ha de ser superior a 15-20 cm/seg. Según también el tipo de tanque. La potencia necesaria para mantener este tipo de velocidad depende de las dimensiones y forma del tanque, en los más usuales se obtiene una suficiente agitación considerando una potencia específica de 25W/m3.
La aportación de oxigeno de un aireador puede regularse variando la profundidad de inmersión del rotor, el sentido de giro y la velocidad de rotación y combinando todas las posibilidades. La profundidad máxima sin tubo de aspiración será de 3.6m.
Principios de diseño: AIS/TUR/TURC
Los Aireadores Superficiales (AIS), de Turbina (TUR) y su variante Cónica (TURC) fabricados por HIDROMETÁLICA, están constituidos en su conjunto por los siguientes elementos:
• Motorreductor • Anclaje • Mangón de acoplamiento • Árbol • Rotor Aireador TUR Aireador AIS
Características técnicas: Aireador superficial fijo (AIS)
MOTORREDUCTORGrupo motriz central formado por motorreductor epicicloidal de varias etapas, diseñado para trabajar en cualquier condición climática y totalmente impermeable. Tensión 220/380V, frecuencia 50Hz, protección lP54 y aislamiento clase B. Eje cilíndrico con chavetero desde diámetro 30.
ANCLAJE
El anclaje puede diseñarse para pasarelas metálicas o de hormigón armado. Ejecutado en acero A-42b, suficientemente robustos para soportar esfuerzos radiales y axiales.
MANGÓN DE ACOPLAMIENTO
Construido en acero A-42b, está formado por un eje tubular embridado en un extremo y con chavetero interior. Es el elemento de unión intermedia entre la salida del eje del reductor y el árbol de la turbina.
ÁRBOL
Construido por un eje tubular de acero A-42b embridado en ambos extremos, constituyendo el elemento de enlace para acoplar el mangón al rotor, transmitiéndole el movimiento del motorreductor al mismo.
ROTOR
Construido en chapa de acero A-42b o acero inoxidable con forma cilíndrica. Los álabes son radiales y equidistantes y normales a las bases. El número de álabes irá en función de la aportación de oxígeno necesaria. Su especial diseño impide cualquier obstrucción por los lodos presentes en el medio líquido.
HIDROMETÁLICA fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la Comunidad Económica Europea “Máquinas 89/395/CEE”, y con sus modificaciones y adiciones según las directivas 91/368 y 93/44, una gran variedad de Aireadores Fijo de Superficie, con las ventajas de:
• Sencillez en la unión rotor y reductor, con reducción total de averías
• Gran robustez y fácil montaje en obra • Alto aporte de oxígeno
Modelo Pi CV Ф mm H mm A mm Ф B mm Rotor r.p.m. Oxígeno KgO2/h Ф Salpicadura m AIS-1 1 500 600 350 175 130 2.5 2 AIS-1.5 1.5 600 650 350 175 120 3.75 2 AIS-2 2 700 650 400 200 100 4.50 2 AIS-3 3 800 700 450 225 100 5 2.3 AIS-4 4 830 700 450 225 100 5.50 2.3 AIS-5.5 5.5 850 700 500 250 90 6.84 2.6 AIS-7.5 7.5 900 700 500 250 90 9.40 2.9 AIS-10 10 920 750 530 265 90 12.83 3 AIS-15 15 1100 900 530 265 85 18.8 3.35 AIS-20 20 1100 1000 600 300 85 25.6 3.7 AIS-25 25 1200 1000 600 300 70 27.5 3.7 AIS-30 30 1500 1100 650 325 66 37.6 4.2 AIS-40 40 2100 1100 650 325 45 51.3 4.2 AIS-50 50 2200 1100 700 350 45 63.3 4.6 AIS-60 60 2500 1100 750 375 38 76.9 5.1 AIS-75 75 2700 1100 750 375 36 94 5.4 AIS-100 100 3000 1100 800 400 33 128.2 6 AIS-125 125 3250 1100 850 425 32 154 6
Características técnicas: Aireador de turbina (TUR)
MOTORREDUCTORGrupo motriz central formado por motorreductor epicicloidal de varias etapas, diseñado para trabajar en cualquier condición climática y totalmente impermeable.
La estanqueidad se consigue por juntas en todas las uniones y retenes de grasa en los ejes. El reductor está diseñado para resistir los esfuerzos axiales y radiales generados por la turbina. Tensión 220/380V, frecuencia 50Hz, protección IP-54 y aislamiento clase B. Salida y potencias según tabla.
ANCLAJE
El anclaje puede diseñarse para pasarelas metálicas o de hormigón armado. Ejecutado en perfiles laminados angulares de acero A-42b, suficientemente robustos para soportar esfuerzos radiales y axiales. Se incorporan espárragos roscados con tuerca y contratuerca y arandelas de freno que hacen posible la regulación en altura, regulando a la vez la carga de agua sobre el plano superior de la turbina.
Pi (CV) Pi (kW) r.p.m. Factor servicio Ф Eje
mm 3,3 2,2 119 4,40 50 5,5 4 95 4,23 60 7,5 5,5 80 2,46 60 10 7,5 66 3,76 70 15 11 56 2,40 70 20 15 46 2,15 90 25 18,5 51 2,72 100 30 22 51 2,27 100 40 30 51 2,10 100 50 37 39 1,81 120 60 45 49 1,81 120 75 55 47 2 120 100 75 47 2,1 130
MANGÓN DE ACOPLAMIENTO
Construido en acero A-42b, está formado por un eje tubular embridado en un extremo y con chavetero interior. Es el elemento de unión intermedia entre la salida del eje del reductor y el árbol de la turbina. La parte embridada se acopla al árbol y la parte hueca a la chaveta del eje asegurándolo además mediante espárrago roscado.
ÁRBOL
Construido por un eje tubular de acero A-42b embridado en ambos extremos, constituyendo el elemento de enlace para acoplar el mangón al rotor, transmitiéndole el movimiento del motorreductor al mismo. El conjunto rotor-árbol se equilibra estática y dinámicamente a fin de conseguir una correcta alineación y centrado de masa.
ROTOR
Construido en chapa de acero A-42b con forma troncocónica. En el plato que constituye el diámetro mayor, se coloca la banda especial para unión con el árbol. Los álabes son radiales partiendo de la periferia y finalizando a una determinada distancia del centro con una pendiente uniforme. En la periferia se colocan angulares de chapa plegada equidistantes en el mismo número que los álabes. El número de álabes irá en función de la aportación de oxígeno necesaria. Su especial diseño impide cualquier obstrucción por los lodos presentes en el medio líquido.
HIDROMETÁLICA fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la Comunidad Europea "Máquinas 89/395/CEE, y con sus modificaciones y adiciones según las directivas 91/368 y 93/44, una gran variedad de Aireadores superficiales de Turbina, con las ventajas de:
• Máxima aportación del oxígeno necesario • Baja potencia instalada con máximo rendimiento • Especialmente diseñados para fangos activados
Modelo Pi CV Ф mm B mm D mm Ф C mm Ф E mm TUR-3 3 800 155 1500 270 960 TUR-5 5.5 900 175 1500 300 1080 TUR-7 7.5 1000 190 1500 350 1200 TUR-10 10 1140 215 1500 400 1380 TUR-15 15 1250 230 1500 450 1490 TUR-20 20 1250 230 1500 450 1490 TUR-25 25 1530 280 1750 550 1860 TUR-30 30 1650 304 1750 600 2024 TUR-40 40 1650 304 1750 600 2024 TUR-50 50 1750 320 1750 650 2150 TUR-60 60 1750 320 1750 650 2150 TUR-75 75 2100 370 2000 800 2560 TUR-100 100 2400 370 2000 1100 2860
Modelo Rotor r.p.m Oxígeno KgO2/h Q m3/min Nivel Normal mm Nivel Max mm Ф Salpicad mm TUR-3 80 5.3 20 35 110 3.6 TUR-5 100 9.6 28 40 115 3.6 TUR-7 110 13.2 36 42 120 4.2 TUR-10 130 17.6 44 45 135 4.2 TUR-15 72 25.3 48 50 160 4.5 TUR-20 77 34.5 60 55 170 5.4 TUR-25 44 42.5 80 58 180 5.4 TUR-30 48 50.6 100 60 190 5.4 TUR-40 50 69 120 70 210 6.6 TUR-50 54 81.4 160 80 240 6.6 TUR-60 60 99 180 90 260 6.6 TUR-75 68 121 220 100 275 6.6 TUR-100 33 165 260 110 290 7.5 Modelo Pi Cv ФA mm B mm Ф C mm Carga Radial Kg R m Carga Axial Kg TUR-3 3 260 400 26 33 1.1 315 TUR-5 5.5 260 400 26 60 1.1 465 TUR-7 7.5 360 500 26 82.5 1.1 642 TUR-10 10 360 500 26 112.5 1.1 817 TUR-15 15 460 600 30 160 1.3 1251 TUR-20 20 560 700 30 200 1.5 1750 TUR-25 25 560 700 34 270 1.5 2257 TUR-30 30 560 900 34 340 1.5 3065 TUR-40 40 690 900 34 400 1.5 3410 TUR-50 60 690 900 34 500 1.5 4000 TUR-60 60 690 900 40 600 1.5 4560 TUR-75 75 820 1100 46 750 1.6 5200 TUR-100 100 820 1100 46 900 1.6 5800
Características técnicas: Aireador de turbina cónica (TURC)
Modelo Pi CV Rotor r.p.m Ф mm Hmin m Hmax m Nivel Normal mm Nivel Max mm Oxígeno KgO2/h TURC-4 4 75 1.280 1.750 2.600 35 110 6 TURC-5 5,5 67 1.420 2.000 2.850 40 115 10 TURC-7 7,5 62 1.520 2.100 3.000 42 120 13 TURC-10 10 58 1.630 2.300 3.250 45 135 16 TURC-15 15 52 1.830 2.600 3.700 50 160 25 TURC-20 20 47 2.030 2.850 4.100 55 170 33 TURC-25 25 44 2.160 3.000 4.300 58 180 41 TURC-30 30 42 2.290 3.200 4.600 60 190 50 TURC-40 40 38 2.540 3.600 5.100 70 210 65 TURC-50 50 34 2.850 4.000 5.500 80 240 83 TURC-60 60 32 3.050 4.250 5.800 90 260 100Este tipo de aireador comparte tipo de estructura y forma de funcionamiento con el aireador de turbina (TUR). Sin embargo, se diferencia del TUR en que su hélice está fabricada con forma cónica y chapas plegadas en “L” con disposición radial.
Características técnicas: Trípode de flotación (TFL)
Modelo A mm Ф B mm C mm Ф D mm E mm Peso kg flotador lastre TFL-3 900 650 1350 114.3 (3.6) 3100 570 160 TFL-5 900 650 1350 114.3 (3.6) 3100 570 150 TFL-7 900 800 1500 168.3 (4.5) 3820 880 360 TFL-10 900 800 1500 168.3 (4.5) 3820 880 330 TFL-15 900 950 1500 193.7 (5.4) 4175 1150 475 TFL-20 900 950 1500 193.7 (5.4) 4175 1150 410 TFL-25 900 1200 1550 219.1 (5.9) 4765 1900 535 TFL-30 1100 1400 1550 273 (6.3) 5225 2600 900 TFL-40 1100 1400 1550 273 (6.3) 5225 2600 825 TFL-50 1200 1600 1600 323.9 (7.1) 5475 3300 1200 TFL-60 1200 1600 1600 323.9 (7.1) 5475 3300 1150 TFL-75 1300 1800 1700 355.6 (8) 5852 4240 1500 TFL-100 1300 1800 1700 355.6 (8) 6000 4240 1450Modelo W mdaN
Ed daN
Cable de acero Cable de polipropileno Ф mm R daN MS Ф mm R daN MS TUR-3 55.8 60.3 4 990 16.5 9 900 15 TUR-5 TUR-7 140 123 5 1440 11.7 11 1400 11.4 TUR-10 TUR-15 239 194 6 2460 12.7 13 2000 10.3 TUR-20 TUR-25 420 303 8 3650 12 15 2800 9.25 TUR-30 678 450 8 3650 8.1 17 3600 8 TUR-40 TUR-50 993 637 10 5600 8.8 21 5500 8.6 TUR-60 TUR-75 1700 1030 12 8400 8.15 25 7800 7.6 TUR-100 2360 1390 12 8400 6.05 25 7800 5.6
W= momento ejercido sobre la turbina con la potencia nominal del motor
Ed= esfuerzo dinámico básico sobre el cable, calculado con un momento dinámico igual a 3 x W y dos cables.
R= resistencia a la rotura; MS = coeficiente de seguridad R/Ed
Los macizos de anclaje deben soportar un esfuerzo de tracción superior a Ed de unas 3 veces. Los tres cables deben formar un ángulo aproximado de 120°. La longitud de los cables debe ser en una marcha normal de la turbina, tal que formen un ángulo de 30° con el brazo, cuando los niveles sean máximo y mínimo.
Características técnicas: Aireador flotante (AIF)
MOTOR
No tiene reductor de velocidad, lo que disminuye el mantenimiento del equipo. Tensión 220/380V, frecuencia 50Hz, protección IP-54 y aislamiento clase B. Carcasa fabricada en acero con ventilación exterior, tornillería en acero inoxidable. Rodamientos de contacto angular y brida soporte reforzada para resistir los esfuerzos radiales y axiales. Lubricación automática de bajo mantenimiento.
EJE
En acero cromado o inoxidable, con fijación solidaria al eje del motor y cojinete guía para eliminar las oscilaciones. Calado directamente al motor sin uniones intermedias y con alojamiento para la hélice.
HÉLICE
Del tipo marina para máximo caudal de impulsión, fabricada en Acero A-42b o inoxidable AISI-304. Se fija al eje del aireador mediante chaveta.
FLOTADOR
Su forma está especialmente diseñada para conseguir una máxima estabilidad, bajo cualquier condición de trabajo. Construido en acero A-42b, inoxidable AISI-304 o AISI-316, con estructura interior resistente, relleno de espuma de poliuretano. En el perímetro posee orejetas para los cables tensores de posicionamiento del aireador.
Campana central de aspiración en acero A-42b o inoxidable para conducción de las líneas de corriente hasta la hélice, equipada con mecanismo antirremolino.
SISTEMA DE FIJACIÓN
Compuesto por tres cables de acero trenzado de 6mm de grueso o tergal de l4mm, con revestimiento anticorrosivo, dispuesto a 1200 en el flotador del aireador.
HIDROMETÁLICA, fabrica de acuerdo con la normativa de la directriz de la Comunidad Europea "Máquinas 89/395/CEE.", y con sus modificaciones y adiciones según las directivas 91/368 y 93/44, una gran variedad de Aireadores Flotantes, con las ventajas de:
• Diseño especial de la hélice para obtener máximo rendimiento • Capacidad para trabajar con diferentes niveles en la balsa • Fácil montaje y extracción rápida de la obra
REFª Pi CV Ф mm B mm C mm E mm G mm Hmin m Hmax m AIF-2 2 1520 370 260 330 1090 1.60 2.50 AIF-3 3 1520 460 260 330 1140 1.60 2.50 AIF-4 4 1520 460 260 330 1210 1.80 2.50 AIF-5.5 5.5 1520 460 260 330 1210 1.80 2.50 AIF-7.5 7.5 1900 530 260 370 1270 2 3.60 AIF-10 10 1900 530 260 370 1310 2 3.60 AIF-15 15 2000 630 330 440 1530 2.20 3.90 AIF-20 20 2320 630 330 440 1590 2.20 3.90 AIF-25 25 2320 630 330 440 1640 2.40 4.20 AIF-30 30 2320 630 330 440 1640 2.40 4.20 AIF-40 40 2500 760 380 560 1990 2.60 4.40 AIF-50 50 2500 760 500 560 2070 2.60 4.40 AIF-60 60 3100 760 500 560 2170 2.80 4.80 AIF-75 75 3400 760 550 560 2170 2.80 4.80 AIF-100 100 3400 760 600 560 2220 3.00 4.80
Modelo Q M3/min Velocidad Rotación r.p.m Oxigeno KgO2/h Ф Hélice m Sumergencia Hélice m Nº Palas Propulsoras Ф Salpicadura m AIF-2 8 1420 3 250 180 3 2 AIF-3 9 910 4.4 250 180 3 2 AIF-4 10 945 5.8 250 180 3 3 AIF-5.5 11 945 8 250 180 3 3 AIF-7.5 16 950 11 280 180 3 5 AIF-10 18 960 15 280 200 3 5 AIF-15 24 960 22 300 200 3 6 AIF-20 30 965 30 300 200 3 6 AIF-25 36 975 37 300 200 3 7.5 AIF-30 40 975 44 300 200 3 7.5 AIF-40 56 975 60 400 200 3 8.5 AIF-50 68 975 74 400 250 3 8.5 AIF-60 80 980 90 400 300 3 9.5 AIF-75 88 980 110 400 300 3 9.5 AIF-100 108 980 150 520 300 3 10 Modelo W mdaN Ed daN
Cable de acero Cable de polipropileno Ф mm R daN MS Ф mm R daN MS AIF-3 50 58 4 990 17,1 9 900 15,5 AIF-5 AIF-7 130 123 5 1440 11,7 11 1400 11,4 AIF-10 AIF-15 210 185 6 2460 13,3 13 2000 10,8 AIF-20 AIF-25 400 290 8 3650 12,6 15 2800 9,7 AIF-30 650 427 8 3650 8,5 17 3600 8,4 AIF-40 AIF-50 950 614 10 5600 5,9 21 5500 9,0 AIF-60 AIF-75 1590 1005 12 8400 8,4 25 7800 7,8 AIF-100 2160 1275 12 8400 6,6 25 7800 6,1
W= momento ejercido sobre la turbina con la potencia nominal del motor
Ed= esfuerzo dinámico básico sobre el cable, calculado con un momento dinámico igual a 3 x W y dos cables.
R= resistencia a la rotura; MS = coeficiente de seguridad R/Ed
Los macizos de anclaje deben soportar un esfuerzo de tracción superior a Ed de unas 3 veces. Los tres cables deben formar un ángulo aproximado de 120°. La longitud de los cables debe ser en una marcha normal de la turbina, tal que formen un ángulo de 30° con el brazo, cuando los niveles sean máximo y mínimo.
Características técnicas: Turboagitador (AGI)
Especialmente diseñados para tratamiento biológico o físico-químico, totalmente sumergibles en cubas de planta rectangular o circular, proporcionan una agitación en la zona anóxica complementaria a la aireación.
Están compuesto por motor eléctrico, eje prolongado y hélice tipo marina o formada por dos chapas con inclinación opuesta.
Modelo Pi CV Velocidad r.p.m. Ф Hélice mm L eje mm AGI-0535 ½ 350 250 1000 AGI-05150 ½ 1500 125 1000 AGI-135 1 350 275 1200 AGI-1150 1 1500 150 1200 AGI-235 2 350 300 1500 AGI-2150 2 1500 175 1500 AGI-435 4 350 350 1800 AGI-4150 4 1500 225 1800 AGI-7100 7.5 1000 400 2000 AGI-7150 7.5 1500 450 2000
Tratamientos
Tratamiento anticorrosivo: -Partes no sumergidas
• Una capa de imprimación clorocaucho de 50 micras. • Dos capas de acabado clorocaucho de 125 micras. -Partes sumergidas
• Chorro de arenas hasta grado Sa 2 ½, según norma sueca SIS 055900 • Dos capas de acabado al clorocaucho, de 125 micras/capa.
Control y mantenimiento
El mantenimiento de un AIREADOR-AGITADOR consiste en: • Control y engrase del grupo motorreductor
Observar en la placa del reductor, si es engrase perpetuo o por aceite. • Control de los alabes
Comprobar el desgaste de los mismos.
En las tareas de mantenimiento y limpieza deberá cuidarse especialmente, que la maquinaria este desconectada y bloqueada para evitar accidentes.
Calidad
Los Aireadores fabricados por HIDROMETÁLICA, poseen los correspondientes certificados de calidad, a disposición de cualquier cliente que los solicite. La calidad queda asegurada en cuanto a:
• Tratamientos anticorrosivos y acabados
• Perfiles laminados en caliente, en cuanto a ensayos químicos y mecánicos. Con certificados de calidad AENOR y sello CIETSID.
• Chapas laminadas en caliente, con identificación de la colada
• Homologación de soldadores y operarios de soldadura según ASME IX
• Proceso de soldadura GMWA con metal de aportación ER 70S6 y proceso SMWA con metal de aporte E-6013
