26 febrero 2011

Mejora del sistema de bombeo en una planta de tratamiento de aguas residuales



Las plantas de tratamiento de aguas residuales son buenos candidatos para los proyectos de mejora del sistema de bombeo. Las plantas de tratamiento tienen alta demanda de electricidad para sus sistemas de bombeo. La configuración apropiada de los sistemas de bombeo es esencial para mejorar la eficiencia y el ahorro energético.

La planta de tratamiento de aguas residuales de Ontario decidió evaluar el sistema de bombeo de la planta de tratamientos para determinar si era posible ganar en eficiencia energética y ahorrar energía. La evaluación llevó a la planta a implementar un proyecto a nivel de sistema que eliminó embrague electromagnético de corriente de Foucault de muchas bombas y sustituir la mayoría de las bombas de la planta con motores de alta eficiencia. El proyecto incrementó la eficiencia del sistema de bombeo principal de la planta, resultando un ahorro de mantenimiento y eficiencia energética de US $ 71.000 y 475.000 kWh, que representa el 10 % de la electricidad usada por el proceso. Con un coste total de US $ 188.000, y una subvención de US $ 15.000 de la California Energy Commission, el payback de la inversión resultó tan corto como 26 meses.

Descripción del proyecto

Antes del proyecto, la instalación de Ontario había experimentado un rendimiento de bombeo inconsistente y unos costes de la energía incrementados debido a la elevación de las tasas de la energía. Del las 19 bombas de la planta, 15 tenían embragues electromagnéticos de corrientes de Foucault para hacerlas operar a velocidad variable. A lo largo del tiempo, los requerimientos de flujo de la planta se incrementaban hasta el punto que muchas de las bombas estaban operando a toda velocidad. Ya que las bombas no estaban operando a cargas parciales, los anillos de desgaste de los embragues de corrientes de Foucault se desgastaban más rápidamente, lo cual originaba un incremento en el deslizamiento de los embragues y una menor eficiencia. Esto exigía a los embragues un frecuente mantenimiento para poder mantener las tolerancias de los anillos de desgaste necesarios para una operación fiable. Adicionalmente, cada embrague de corrientes de Foucault tenía que ser revisados cada tres años con un coste de  US $ 4.500. Una evaluación realizada sobre las 19 bombas existentes mostró que solamente una operaba con una eficiencia cercana al 70 % y era de las pocas cuyo embrague se había revisado recientemente.

Implementación del proyecto

La planta de Ontario decidió rehabilitar la mayoría de sus bombas eliminando embragues de corrientes de Foucault ineficientes e instalando motores más eficientes. Se eliminaron embragues y motores en las 8 bombas menos eficientes de las 15 bombas con embragues de corrientes de Foucault, e instalaron motores de transmisión directa. Los nuevos motores Los nuevos motores eran un 4 - 6 % más eficientes que los existentes. La planta luego rehabilitó otros 6 sistemas de bombeo (2 de las cuales tenían embragues de corrientes de Foucault) con motores que tenían capacidades similares para una mayor eficiencia energética . Aunque más sofisticados tecnológicamente, los 14 nuevos motores se acoplaban bien al sistema de bombeo de la planta y no requieren nuevos arrancadores o cableado adicional para su instalación.

Resultados del proyecto

La retirada de embragues de corrientes de Foucault y la instalación de bombas de transmisión directa ha resultado en un ahorro de energía sustancial y ahorro de mantenimiento además de eficiencia del sistema de bombeo. La planta no tiene que realizar tantos mantenimientos rutinarios en los embragues de corrientes de Foucault ni enviarlos a revisar cada año. Tras estas transformaciones, los costes de mantenimiento declinaron aproximadamente $ 14.000 al año. La eficiencia incrementada de las nuevas bombas proyectó ahorrar $57000 y 475000 kWh anualmente, disminuyendo  el consumo de la planta en un 10 %