Estudio dinámico de un agitador de la estación depuradora de aguas residuales de Galindo
Contenido principal del artículo
Resumen
El presente trabajo presenta un análisis detallado de los fallos detectados en la estructura que soporta un agitador de la zona anóxica de la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) de Galindo (Sestao, Vizcaya). Dichos fallos generan una parada del proceso de depuración con el vaciado de las balsas de más de 12000 m3 de capacidad, con los derivados problemas tanto técnicos como económicos.
Mediante simulaciones por elementos finitos, se identifica que la causa principal es una amplificación dinámica de fuerzas generadas desde el agitador, lo cual lleva a un fallo a fatiga en los tirantes de la estructura. A pesar de no poder identificar el origen de esta fuerza, la vibración problemática tiene una frecuencia igual a la velocidad de rotación del agitador por el número de palas. Estas dos afirmaciones se validan mediante un ensayo experimental en condiciones operativas llevadas a cabo en la propia planta depuradora.
Tras la fase de validación del fenómeno, se propone un rediseño centrado en la configuración de los tirantes para reducir la sensibilidad en las frecuencias de trabajo y mejorar el comportamiento de la estructura en su conjunto.
Los resultados planteados permiten reducir las cargas transmitidas a los soportes del agitador, aumentando la vida útil del sistema. Y finalmente, se ha procedido a instrumentalizar el conjunto para la obtención de datos característicos en funcionamiento, para la implementación de un control preventivo frente a posibles fallos.
Detalles del artículo

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
CC BY-NC-SA 4.0)
El lector puede compartir, copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato, siempre y cuando cumpla con las siguientes condiciones:
-
Atribución (BY): Debe dar crédito adecuado al autor original, proporcionando un enlace a la licencia y señalando si se han realizado cambios.
-
No Comercial (NC): No puede utilizar el material con fines comerciales. Esto significa que no puede venderlo ni obtener ganancias directas de su uso.
-
Compartir Igual (SA): Si adapta, transforma o construye sobre el material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
Recuerda que esta licencia no afecta los derechos legales del autor, como el derecho moral o las excepciones de uso justo.
Citas
Worraker, W. J., “Grazing flow effects on the impedance of cavity liners”, Institute of Sound and Vibration Research, Memorandum No. 114, Ann Arbor (1998)
Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia / Bilbao Bizkaia Ur Partzuergoa CABB/BBUP 2024: www.consorciodeaguas.eus.
Aula del Agua "CABB"/"BBUP" Uraren Gela, Libro de Resúmenes de los Trabajos realizados en el Aula del Agua "CABB", Bilbao: Escuela de Ingeniería de Bilbao, 2023-2024.
Xylem, "Flygt 4430 - Xylem España," 2024. [Online]. www.xylem.com/es-es/products--services/mixing-mixing-equipment/single-speed-mixers/4430-low-speed-mixer/.
Xylem, "Flygt 4320 Geared Adaptive Mixers - Xylem España," 2024. [Online]. www.xylem.com/es-es/products--services/mixing-mixing-equipment/adaptive-mixers/4320-low-speed-mixer/.
S. K. Chakrabarti, Hydrodynamics of offshore structures, Southampton: WIT Press, 1994.
I. Stenius, L. Fagerberg and A. Säther, "Predicting the natural frequency of submerged structures using coupled solid-acoustic finite element simulations," Ocean engineering, vol. 159, pp. 37-46, 2018.
M. Bossio, "Análisis de la respuesta dinámica en agitadores industriales," Universitat Politècnica de Catalunya, 2021.
R. D. Blevins, Formulas for natural frequency and mode shape, New-York: Van Nostrand Reinhold Co , 1979.