De acuerdo a estadísticas y diversos estudios realizados, la energía consumida por un equipo de bombeo puede representar entre el 30% y el 60% del costo total del ciclo de vida del equipo. Teniendo esto en cuenta, el correcto dimensionamiento en la fase de adquisición de las bombas es vital así como la selección de su sistema de accionamiento y arranque y la evaluación del equipo y sistema a lo largo de toda la vida útil de este.
A continuación a manera de guía exponemos 10 puntos a tener en cuenta de forma que mantenga a su sistema de bombeo siempre desempeñándose de la forma más eficiente.
1. Seleccione el tipo y tamaño de bomba más eficiente para la aplicación
Un estudio de investigación finlandés muestra que la eficiencia promedio de las bombas está por debajo del 40 por ciento y que el 10 por ciento de las bombas tienen una eficiencia del 10 por ciento o menos. El sobredimensionamiento a menudo se produce en la fase de diseño, ya que la práctica de agregar múltiples factores de seguridad es bastante común. Esto significa que los parámetros de presión y flujo para el diseño de la bomba pueden ser un 25 % más que el funcionamiento real del sistema. Es posible que el ingeniero especificador deba trabajar en estrecha colaboración con el fabricante o distribuidor de la bomba para seleccionar de manera óptima la bomba, además de su tamaño, velocidad, requisitos de potencia y tipo de transmisión, así como el sello mecánico y el equipo auxiliar.
El tamaño adecuado de la bomba representa una importante oportunidad económica para reducir el consumo de energía. Esto es importante porque las bombas centrífugas pueden consumir hasta el 60 por ciento de la energía del motor en una instalación y también tienen el mayor costo de mantenimiento del equipo de proceso. Cuando los ingenieros agregan demasiado factor de seguridad durante la fase de diseño, la bomba puede sobredimensionarse, lo que resulta en mayores costos de energía y mantenimiento.
Recorte del impulsor
El impulsor no debe recortarse por debajo del diámetro mínimo que se muestra en la curva de la bomba del fabricante. Por lo general, esto es alrededor del 75 por ciento del diámetro máximo del impulsor de una bomba. Las curvas de la bomba y las reglas de afinidad (que son válidas para un máximo de aproximadamente un 5 por ciento de cambio de diámetro) pueden proporcionar información sobre los cambios de compensación del impulsor y el rendimiento afectado. En la práctica, el ajuste del impulsor se usa típicamente para evitar pérdidas por estrangulamiento asociadas con las válvulas de control.
2. Minimice la caída de presión del sistema
Una forma clave de reducir la caída de presión es mediante la optimización del tamaño de las tuberías. La pérdida por fricción hidráulica crea una reducción de la presión de un extremo a otro de una tubería recta. Factores como el caudal, el tamaño de la tubería (diámetro), la longitud total de la tubería, las características de la tubería (rugosidad de la superficie, material, etc.) y las propiedades del fluido que se bombea influyen en la caída de presión del sistema.
3. Implemente válvulas de control adecuadas
Las válvulas de control se utilizan normalmente para controlar el flujo y / o la presión. Pueden ayudar a reducir las pérdidas de energía en sistemas no controlados, como sistemas de riego con una bomba de velocidad fija y múltiples ubicaciones con diferentes distancias y elevaciones. Las funciones principales de las válvulas de control son el flujo de estrangulamiento o el flujo de derivación. El estrangulamiento reduce el flujo pero aumenta la presión. Puede minimizar el exceso de presión evitando el exceso de flujo de regreso al depósito u otra ubicación.
4. Implemente Variadores de velocidad (VSD)
Los controladores se utilizan para el funcionamiento de velocidad fija o de velocidad variable. Para muchas aplicaciones, puede ahorrar energía implementando unidades de velocidad variable. Con un variador de velocidad, la velocidad de rotación de la bomba se ajusta para lograr la altura y el flujo deseados necesarios para la aplicación del proceso. A menudo, se puede agregar un VSD a un sistema de motor de bomba existente para reducir la velocidad de la bomba y cumplir con los requisitos reales frente a los requisitos teóricos que se calcularon al inicio del proyecto. Una vez instalado, el VSD puede adaptarse a las cambiantes demandas del sistema, incluidos muchos posibles planes de expansión futuros. Este método a menudo da como resultado la mayor eficiencia energética con los costos de ciclo de vida más bajos.
5. Mantenga los sistemas de bombeo de manera efectiva
El mantenimiento efectivo de las bombas permite que las instalaciones mantengan sus bombas funcionando de manera eficiente. El mantenimiento regular puede revelar deterioros en la eficiencia y la capacidad, que pueden ocurrir mucho antes de que falle una bomba. La erosión del rotor y el anillo de desgaste, por ejemplo, puede ser un problema costoso que reduce la eficiencia en un 10 por ciento o más. La mayoría de las actividades de mantenimiento pueden clasificarse como preventivas o predictivas. El mantenimiento preventivo aborda las necesidades de rutina del sistema, como la lubricación, los ajustes periódicos y la eliminación de contaminantes. El mantenimiento predictivo se centra en pruebas e inspecciones que detectan condiciones de deterioro. A veces llamado "evaluación de condición" o "monitoreo de condición", se ha vuelto más fácil de realizar con métodos y equipos de prueba modernos. Esto puede ayudar a minimizar las interrupciones imprevistas del equipo, que pueden resultar muy costosas.
6. Utilice sellos de bomba de mayor eficiencia y adecuados para su aplicación
Los sistemas de sellado impactan la eficiencia y las pérdidas mecánicas por fricción son solo el comienzo. Las fugas de los sellos estáticos y dinámicos desperdician fluido y pueden contaminar el medio ambiente. Las fugas entre la succión de la bomba y la descarga de la bomba reducen la eficiencia volumétrica de la bomba. Los sellos dinámicos consumen energía de la fricción mecánica entre las partes estáticas y móviles. Los ahorros potenciales del sistema de sellado pueden superar los ahorros de energía obtenidos al cambiar a variadores de frecuencia, recortar impulsores o cambiar el tamaño de las bombas en muchas aplicaciones.
7. Use bombas múltiples
Cuando varias bombas operan como parte de un sistema de bombeo paralelo, existen oportunidades para ahorros de energía significativos. Un sistema en paralelo de múltiples bombas funciona mejor cuando cada bomba se hace funcionar individualmente, no al mismo tiempo, la mayor parte del tiempo o todo el tiempo. Hacer funcionar varias bombas simultáneamente es apropiado según lo dicten los requisitos de flujo específicos de la aplicación y el ciclo de trabajo. Se estima que los sistemas de bombeo en paralelo pueden ahorrar hasta un 50% del consumo total de electricidad de bombeo.
8. Elimine usos innecesarios
Una de las medidas más simples, pero que a menudo se pasa por alto, para ahorrar energía es eliminar el uso innecesario. Las medidas de eficiencia del sistema de bombeo incluyen apagar bombas innecesarias y usar interruptores de presión para controlar el número de bombas en servicio cuando los requisitos de caudal varían. Cada sistema de bombeo es diferente y existen muchas oportunidades para ahorrar energía. No olvide buscar lo obvio.
9. Supervisión periódica
El mantenimiento regular cuando se combina con un monitoreo continuo puede producir resultados aún mejores. Esto ayudará mucho a realizar el mantenimiento preventivo cuando surja la necesidad. El monitoreo regular puede ayudar a detectar muchas cosas que de otra manera serían difíciles de encontrar, a menos que el daño ya haya ocurrido.
Algunos de los problemas que se pueden detectar con éxito a través de este sistema son:
- Obstrucción, tuberías o bombas obstruidas
- Impulsores dañados
- Succión reducida
- Bombas o tuberías llenas de gas
10. Control y monitoreo remoto
El principal objetivo de utilizar un sistema de control automatizado junto con un sistema de bombeo es aumentar la eficiencia de la operación de carga.
Los controles son capaces de determinar la carga en demanda y encender / apagar las bombas en consecuencia. El sistema de control remoto se usa principalmente cuando una serie de bombas están conectadas entre sí para poder soportar cargas máximas.
Este sistema es muy eficaz, preciso y rápido en comparación con los sistemas de control convencionales y puede resultar en un menor consumo de energía, así como en el desgaste de las bombas.
Fuentes:
Water Online – Kevin Westerling | August 12, 2013
