Caso de proyecto | El soplador de suspensión neumática de AVIC Huaqiang se ha instalado en la nueva planta de tratamiento de aguas residuales de Zhoukou, en la provincia de Henan, aportando eficiencia y ahorro energético a los procesos de aireación de las aguas residuales.

I. Descripción general del proyecto

El proyecto que se ha concretado en esta ocasión es Nueva planta de tratamiento de aguas residuales en Zhoukou, provincia de Henan , la planta cuenta con unidades de tratamiento biológico clave, como el tanque de aireación y el tanque de regulación; la profundidad del agua en los tanques es de 3,5 metros, y el sistema de aireación constituye el principal componente energético del tratamiento biológico de las aguas residuales. En la fase inicial del proyecto, los tradicionales sopladores Roots presentaban inconvenientes como un elevado consumo energético, ruido excesivo, la necesidad de reemplazar periódicamente el lubricante y un mantenimiento complejo. Tras varias etapas de comparación y selección basadas en el rendimiento del equipo y el consumo energético, finalmente se optó por Soplador centrífugo de suspensión aerostática Huaqiang de AVIC Como equipo central de aireación y suministro de aire de toda la planta, se ha completado la instalación y puesta en marcha en el sitio, y se ha puesto en servicio de forma estable para operar de manera continua.

En la instalación real, el soplador de suspensión neumática de Zhonghang Huaqiang está equipado con el sistema de monitoreo inteligente por pantalla táctil MCGS, que permite la adquisición en tiempo real, durante las 24 horas del día, de parámetros operativos multidimensionales, como la presión del sistema, el caudal de gas, la potencia del motor, la velocidad de rotación y la temperatura. Tras su puesta en servicio, el equipo ha funcionado de manera estable durante todo el período, y todos los indicadores de operación han cumplido con los requisitos del proceso de aireación de la planta de tratamiento de aguas residuales; además, sus ventajas en términos de ahorro energético y ausencia de mantenimiento se han evidenciado plenamente en las mediciones realizadas in situ.

II. Ventajas tecnológicas clave de los sopladores de suspensión aerodinámica de AVIC Huaqiang

1. Rodamiento de suspensión aerostática, funcionamiento completamente libre de aceite, suministro de aire limpio y cero contaminación.

El equipo utiliza tecnología de rodamientos de suspensión aerostática de grado aeronáutico; durante el funcionamiento, la rueda del impulsor se mantiene suspendida en una capa de aire, sin contacto mecánico y sin necesidad de un sistema de lubricación por aceite.

• Ventaja 1: El gas de aireación no contiene aceite, lo que evita que la contaminación oleosa ingrese al tanque biológico y dañe la comunidad microbiana, garantizando así la estabilidad y el cumplimiento de los estándares del efluente tratado.
• Ventaja 2: Elimina la necesidad de reemplazar lubricantes, separadores de aceite‑aire y filtros, lo que reduce significativamente los costos de materiales de operación y mantenimiento, y se adapta a las condiciones de funcionamiento ininterrumpido las 24 horas del día en plantas de tratamiento de aguas residuales.

2. Eficiencia energética extremadamente alta, lo que reduce significativamente el costo eléctrico del aireado en las plantas de tratamiento de aguas residuales.

Motor síncrono de imanes permanentes de alta velocidad junto con un diseño de impulsor de flujo tridimensional de alta eficiencia; en comparación con los sopladores Roots tradicionales, ahorra entre un 30 % y un 50 % de energía, y frente a los sopladores centrífugos multietapa, el ahorro se sitúa entre el 15 % y el 25 %. El sistema de aireación de las plantas de tratamiento de aguas residuales representa más del 60 % del consumo energético total de la instalación; su uso prolongado permite reducir de manera significativa los costos operativos de electricidad, alineándose con las actuales exigencias de las plantas de tratamiento de aguas residuales de reducir costos, aumentar la eficiencia y avanzar hacia un desarrollo verde y bajo en carbono.

3. Sistema inteligente de control automático integrado, con visualización y ajuste en tiempo real del estado de operación.

El equipo incorpora una pantalla táctil industrial MCGS, con gráficos de presión integrados y función de registro automático de datos de operación, lo que elimina la necesidad de un cuadro de control adicional.

• Ajusta automáticamente la velocidad del ventilador en función del oxígeno disuelto y el nivel del agua en el tanque, adaptando el caudal de aire de aireación según las necesidades.
• Monitorización en tiempo real de datos como la presión, el caudal, la potencia del motor, la temperatura, la corriente y la velocidad de rotación; alerta automática ante valores fuera de límites y parada de seguridad.
• Curva de rendimiento de caudal‑presión integrada, que permite a los operadores y mantenedores visualizar de manera clara la carga del equipo; además, admite el almacenamiento de datos históricos de funcionamiento, facilitando el análisis retrospectivo de las condiciones de operación y la optimización de las estrategias de aireación.

  4. Bajo nivel de ruido, estructura compacta y fácil instalación y mantenimiento

El equipo integra un sistema de refrigeración por aire y una estructura de reducción de ruido; su nivel de ruido en funcionamiento es inferior a 75 dB, lo que elimina la necesidad de construir una sala insonorizada independiente. El equipo cuenta con anillos de izado incorporados, ocupa poco espacio y no requiere cimentaciones complejas; además, un solo operario puede realizar las inspecciones diarias, lo que reduce considerablemente la mano de obra dedicada al mantenimiento y la operación en el recinto industrial.

III. Cálculo cuantitativo de los ahorros energéticos obtenidos en la medición real del proyecto

  Parámetros básicos de cálculo

1. Condiciones medias de operación del equipo: se toman los valores medios de potencia medida de dos series, 49,2 kW, y el caudal medio de aireación, 58,1 Nm³/min.
2. Modo de operación: La planta de tratamiento de aguas residuales opera con aireación continua las 24 horas del día durante todo el año, con un tiempo de funcionamiento anual de 8.760 horas.
3. Tarifa eléctrica industrial: tarifa general para plantas municipales de tratamiento de aguas residuales, 0,65 yuanes/kWh;
4. Comparación de eficiencia energética: a igual caudal de aire, presenta un ahorro energético del 30 % al 50 % respecto a los sopladores Roots tradicionales; se estiman los beneficios en tres niveles.

1. Base anual de consumo eléctrico y coste de electricidad de un solo ventilador

Consumo anual de electricidad del soplador de levitación aerodinámica de AVIC Huaqiang: 49,2 × 8760 = 430.992 kWh
Tarifa eléctrica básica anual: 430992×0,65= 280144,8 yuanes

2. Detalle del ahorro en la tarifa eléctrica por tramos de consumo

3. Ahorro adicional en los costos de operación y mantenimiento

Gastos anuales fijos de operación y mantenimiento de los sopladores Roots tradicionales: lubricante, filtros y piezas de desgaste para rodamientos, 12.000 yuanes; más mano de obra para el mantenimiento mensual, 8.000 yuanes; total: 20.000 yuanes al año.

El soplador de levitación aerodinámica de AVIC Huaqiang cuenta con un diseño libre de aceite y sin necesidad de mantenimiento; solo requiere inspecciones rutinarias básicas, y su costo anual de operación y mantenimiento no supera los 2.000 yuanes.

Cada año se pueden ahorrar 18.000 yuanes adicionales en costos de operación y mantenimiento. 。

  4. Beneficio total anual de reducción de costos

5. Valor de la reducción de emisiones de carbono

Equivalencia de la energía eléctrica industrial en términos de carbón estándar: por cada 10.000 kWh consumidos, se consume aproximadamente 3,05 toneladas de carbón estándar.

Tomando como ejemplo la condición de funcionamiento habitual del proyecto, con un ahorro energético del 40 %, se logra un ahorro anual de 287.300 kWh, lo que permite reducir el consumo de carbón estándar en 87,64 toneladas al año y, simultáneamente, disminuir las emisiones de dióxido de carbono, compuestos sulfurosos y otros contaminantes, contribuyendo así a que la planta de tratamiento de aguas residuales cumpla los indicadores de eficiencia energética y reducción de emisiones de carbono, en consonancia con los requisitos del desarrollo de una gestión hídrica verde.

Resumen del cálculo

Un solo soplador de suspensión aerodinámica de Zhonghang Huaqiang puede reducir anualmente los costos operativos globales de la planta. De 138.000 a 298.000 yuanes En condiciones de funcionamiento normales y estables, el ahorro anual supera los 200.000 yuanes. El equipo permite recuperar, en un plazo de 2 a 3 años, la diferencia de precio de adquisición respecto a los ventiladores tradicionales gracias al ahorro en la factura eléctrica; además, su vida útil de diseño supera los 15 años, lo que garantiza la generación sostenida de beneficios netos a largo plazo. Se trata, por tanto, de la solución preferente para la construcción de nuevas plantas de tratamiento de aguas residuales y para la modernización energética de sistemas de aireación existentes.

IV. Valor de aplicación de los sopladores de suspensión aerodinámica en la industria del tratamiento de aguas residuales

1. Garantía de procesos bioquímicos : Aire limpio sin aceite, evita la adhesión de residuos oleosos a los medios de carga, inhibe la formación de lodos activos, estabiliza la eficiencia de eliminación del COD y del amoníaco, y reduce los costos de dosificación de reactivos;
2. Reducción de los costos operativos : Sin lubricación, menos piezas de desgaste y una mayor vida útil de los rodamientos; el costo anual de mantenimiento se reduce en más del 70%; sus características de alta eficiencia y ahorro energético reducen directamente los gastos de electricidad de la planta.
3. Adaptación de la gestión hídrica inteligente : Puede integrarse con el PLC de la planta de tratamiento de aguas residuales y con la plataforma de gestión inteligente del agua, permitiendo la supervisión remota y el control remoto de la velocidad, y adaptándose a la construcción de plantas modernas de tratamiento de aguas residuales operadas sin personal.
4. Cumplimiento ecológico y ambiental : El equipo no emite residuos oleosos y genera bajo nivel de ruido, cumpliendo con los estándares de construcción de plantas industriales ecológicas y contribuyendo a que la planta de tratamiento de aguas residuales alcance los objetivos de ahorro energético y reducción del consumo.

V. Resumen del proyecto

El proyecto de la nueva planta de tratamiento de aguas residuales de Zhoukou, en la provincia de Henan, entró en funcionamiento con éxito, lo que ha sido verificado. Soplador de suspensión por aire Huaqiang de AVIC Capacidad consolidada de implementación en aplicaciones de aireación en plantas municipales de tratamiento de aguas residuales. Apoyándose en la tecnología clave de los rodamientos de suspensión aerodinámica, el equipo reúne múltiples ventajas: operación libre de aceite y limpia, alta eficiencia energética, control inteligente y automático, así como bajos costos de mantenimiento; los datos obtenidos en pruebas de campo demuestran plenamente su adecuación a las distintas condiciones de aireación de las plantas municipales de tratamiento de aguas residuales de pequeña y mediana escala, tanto existentes como de nueva construcción, en el mercado nacional.

Aero‑China Huaqiang se ha mantenido fiel a la filosofía de desarrollo “Tecnología aeroespacial y de aviación, acelerando el desarrollo ecológico y sostenible”, profundizando en los ámbitos de la aireación y la suministración de aire para el tratamiento de aguas residuales, la gestión de cauces fluviales y las aguas residuales industriales. Con “sueño, integridad, calidad y pragmatismo” como ejes centrales, ofrece de manera continua soluciones eficientes, bajas en carbono y estables de ventiladores de aireación para el sector de la gestión del medio hídrico, contribuyendo a que la industria del tratamiento de aguas logre ahorros energéticos y reducción de emisiones de carbono, así como mejoras en la calidad y la eficiencia.