19 marzo 2011

Reduciendo los costes de bombeo optimizando la sección de las tuberías

Curvas para tuberías de hierro y  acero  con 1000 ft, de longitud, temperatura del agua 70 ºF. El coste de la electricidad es de 0.05 $/kWh y 8760 horas de operación anual. La eficiencia de bomba y motor combinada del 70 %

En las plantas industriales que transportan agua y otros fluidos, el 16 % de los costes de la electricidad están asociados al sistema de bombeo.

La potencia consumida para superar la altura manométrica en el sistema de bombeo varía linealmente con el caudal, y muy poco puede hacerse para reducir el componente estático del requerimiento del sistema. Sin embargo, hay varias oportunidades de ahorro para reducir la potencia requerida para superar el componente de fricción.

La potencia requerida para superar la fricción depende del caudal, tamaño de tuberías (diámetro), longitud de tubería total, características de tubería (rugosidad de superficie, material, etc.) y propiedades del fluido bombeado. La figura anterior muestra los costes de bombeo de agua anual en una bomba (potencia por fricción) para 1000 ft de longitud de tubería  para diferentes tamaños y caudales. Son datos de 2005 para Estados Unidos, así que muy bajos para lo que cuesta la energía en la mayor parte del mundo.

Ejemplo

Unas instalaciones de bombeo de 10,000 de tubería transportan 600 galones por minuto (gpm) de agua de forma continua a los tanques de almacenamiento. De la figura, para 600 gpm:

  • Tubería de 6" ($1690/1000 ft) x 10000 ft = $16900.
  • Tubería de 8" ($425/1000 feet) x 10000 ft = $4250.
  • Tubería de 10 " ($140/1000 ft) x 10000 ft = $1400
Este ejemplo es una muestra más de la tremenda importancia que en eficiencia energética tiene la realización de una ingeniería de detalle rigurosa. Una tubería mal calculada puede estar penalizando durante años con costes de energía desproporcionadamente altos.

Bibliografía: Reduce pumping costs through optimum pipe sizing. Energy Tips - Pumping Systems. Department of Energy





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