Fornecimento confiável
Fornecer às pessoas e à indústria água potável e água de processo de alta qualidade está se tornando um desafio em cada vez mais regiões do mundo. Com forte
Com o crescimento populacional nas áreas metropolitanas da Ásia e no Próximo Oriente, e os períodos prolongados de secas em África e no oeste dos Estados Unidos, os recursos hídricos naturais são cada vez mais insuficientes para satisfazer a procura de água potável. As usinas de dessalinização de água do mar podem oferecer uma solução confiável nesses casos.
Os benefícios da dessalinização da água do mar são óbvios: a água do mar é um recurso à prova de crises e praticamente inesgotável, disponível em quantidades suficientes em todos os momentos, independentemente da precipitação, das águas superficiais e subterrâneas. Além disso, a água potável obtida do mar é de excelente qualidade.
Até recentemente, os elevados custos da água dessalinizada, que se devem principalmente à elevada procura de energia, prejudicavam a sua utilização. No entanto, a tecnologia
inovações estão tornando as fábricas mais econômicas, então a demanda está atualmente em alta o aumento.
Tendência: osmose reversa
No passado, as centrais térmicas, onde a água do mar era evaporada por aquecimento num processo de múltiplas fases, desempenhavam o papel mais significativo, mas hoje as centrais de osmose inversa, mais eficientes em termos energéticos, estão a ganhar cada vez mais aceitação.
Na osmose reversa (abreviada como RO), a água do mar é prensada através de filtros de membrana sob alta pressão. Os filtros de poros finos são projetados para que as moléculas de água sejam forçadas através das membranas enquanto os sais e minerais são retidos.
Para proteger as membranas contra danos, a água do mar deve ser cuidadosamente tratada com antecedência e completamente limpa de corpos estranhos, partículas em suspensão e outras impurezas. Isso geralmente é feito por macrofiltração, por exemplo, em bacias de filtros de areia, seguida de microfiltração. Após a osmose reversa, o filtrado sofre remineralização, na qual os minerais são reintroduzidos antes que a água tratada possa ser entregue ao abastecimento de água potável.
A necessidade de energia para osmose reversa é significativamente menor do que para processos térmicos. As bombas de alta pressão da unidade RO, que geram a pressão necessária para a osmose reversa, são responsáveis por grande parte do consumo de energia. Ao recuperar a energia de pressão contida no concentrado restante, a já menor necessidade de energia pode ser ainda mais reduzida.
Há também outras melhorias nas membranas que reduzem os custos operacionais. Estes e outros factores significam que a dessalinização da água do mar é
tornando-se mais económico e mais importante para o abastecimento de água potável.
Usina de dessalinização de Carlsbad
A Usina de Dessalinização de Carlsbad é atualmente a maior usina de osmose reversa do hemisfério ocidental. A planta perto de San Diego, Califórnia, que é exemplar em termos de proteção ambiental e eficiência energética, está em operação desde 2016 e fornece diariamente aproximadamente 200.000 metros cúbicos de água potável de alta qualidade.
Aproximadamente 500 atuadores elétricos AUMA são utilizados nesta moderna fábrica.
A tecnologia de atuação elétrica recebeu preferência em Carlsbad devido à sua instalação simples, alta confiabilidade em operação praticamente livre de manutenção e baixos custos operacionais. Os robustos atuadores SA para serviço aberto-fechado e SAR para serviço modulante são usados principalmente em conjunto com as potentes caixas de engrenagens de giro parcial GS e os controles AC inteligentes. Os atuadores são integrados ao sistema de controle através do Profibus DP, contribuindo para o alto grau consistente de automação na planta principal.
Os atuadores operam uma ampla variedade de válvulas gaveta, borboleta e esfera em todas as etapas do processo, desde a extração de água do mar, passando pela filtração de areia, microfiltração, unidade RO e remineralização, até a alimentação na rede de água potável. Nos processos de limpeza periodicamente necessários, automatizam o fornecimento de soluções de enxágue e limpeza e ar de enxágue, bem como a reciclagem de materiais residuais.
Maior proteção contra corrosão
O sal é onipresente em Carlsbad. Os atuadores estão constantemente expostos ao ar salgado do mar que sopra do Pacífico. Os meios presentes nas tubulações também são agressivos – não apenas a água do mar, mas também e em particular a salmoura concentrada, que é um subproduto da osmose reversa. Esses meios não representam um desafio apenas para tubulações e válvulas, que geralmente são feitas de materiais especiais resistentes à corrosão. Vazamentos potenciais também podem fazer com que os atuadores entrem em contato direto com água do mar ou salmoura altamente corrosiva.
Excelente resistência à corrosão é essencial para resistir à atmosfera salina e aos meios agressivos. Aqui, os atuadores AUMA provam o seu valor com a sua proteção contra corrosão, certificada pela TüV Rheinland. Mesmo a versão padrão atende aos requisitos da mais alta categoria de corrosão C5-M para atmosferas altamente salinas e condensação quase constante de acordo com a norma ISO 12944-6.
Esta elevada resistência à corrosão deve-se ao revestimento em pó AUMA de duas camadas extremamente robusto. Cada parte da caixa é revestida individualmente antes da montagem. Isto significa, por exemplo, que as tampas da caixa podem ser desmontadas sem problemas durante a instalação: ao contrário da pintura húmida de um dispositivo totalmente montado, o revestimento em pó – e, portanto, a proteção contra corrosão – permanece intacto. Outra característica especial é o revestimento em pó “atrás da borda de vedação”, que inclui as superfícies do flange e a ranhura do anel de vedação onde a atmosfera agressiva pode penetrar. Isto também evita a corrosão nas faces do flange.
Sob alta pressão
A alta pressão na qual a água do mar é forçada através das membranas também exige muito dos atuadores. Por exemplo, fortes vibrações ocorrem frequentemente nas proximidades das bombas de alto desempenho. Aqui, os atuadores modulares AUMA oferecem a vantagem de que os controles do atuador com eletrônica podem ser montados separadamente do atuador, em distâncias de até 100 metros. Como existe o risco de picos de pressão devido à alta pressão na tubulação, linhas de derivação são instaladas no sistema de abastecimento de água do mar em Carlsbad. Os controles do atuador CA contêm uma função de intertravamento que garante que a válvula principal só seja fechada se a válvula no bypass estiver totalmente aberta.
Para o ajuste preciso da vazão e da pressão, são utilizados atuadores moduladores AUMA SAR, por exemplo, nas bombas de alta pressão a montante da unidade RO e nas bombas de alimentação para a água potável tratada, cada uma combinada com uma caixa de engrenagens GS de meia volta. . Esses atuadores são especialmente projetados para operação frequente e alta precisão de posicionamento e atendem aos requisitos de serviço modulante Classe C de acordo com EN 15714-2. Na caixa redutora de 1/4 volta GS, uma engrenagem helicoidal de bronze proporciona a alta resistência ao desgaste necessária para a operação modulante.
Conclusão
Em Carlsbad, bem como em inúmeras outras instalações de dessalinização em todo o mundo, os atuadores elétricos AUMA demonstram que atendem às altas exigências que lhes são impostas. Em particular, a alta proteção contra corrosão com certificação TüV garante uma automação de válvula duradoura e confiável. O design modular do produto com atuadores, caixas de engrenagens e controles integrais permite soluções abrangentes de fonte única para todas as tarefas de dessalinização de água do mar. Além disso, uma rede mundial de vendas e serviços em mais de 70 países oferece suporte local rápido e qualificado.
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