Ver 4ª PARTE
Válvulas de retención
Debe instalarse una válvula de retención a la salida de la
bomba y como máximo a una distancia de 7 m desde la misma.
Aconsejamos que el resto de válvulas se instalen a una distancia
de unos 50 m entre cada una de ellas.
Golpe de ariete
Si la válvula de retención está más alta de 9 metros del
nivel del agua, cuando se para la bomba se vacía el tubo de impulsión desde la
válvula hasta el nivel del agua. Cuando se vuelve a poner en marcha la bomba,
este espacio vacío del tubo se llena a gran velocidad produciendo un choque
hidráulico comúnmente conocido como golpe de ariete.
Este golpe debilita las tuberías y también causa importantes
daños a las partes mecánicas de los motores, principalmente el cojinete axial.
Backspinning
El motor gira al revés a causa del vaciado del tubo de
impulsión a través de la bomba.
Las causas son:
- Fallo, fugas o ausencia de válvula de retención.
- Válvulas agujereadas con el objetivo de vaciar tubos de impulsión.
Consecuencias en el motor:
- Desgaste del cojinete axial y radiales (insuficiente velocidad).
- Si se pone en marcha el rotor mientras ocurre este fenómeno, el esfuerzo del grupo del motor y la bomba cambia de sentido y puede causar daños en el eje.
Refrigeración del motor
Para que los motores sumergibles tengan una refrigeración
adecuada la temperatura del agua a bombear debe ser como máximo la establecida
por el fabricante. Esta temperatura oscila normalmente en el rango 25 – 30 ºC.
También deben respetarse las velocidades de circulación del
agua, que son menores en las bombas más pequeñas. En un motor de 4” pueden ser
del orden de 0,08 m/s
Si no se cumplen las condiciones de refrigeración requeridas
se debe instalar una camisa de refrigeración en el motor.
Cálculo de la camisa
Para el cálculo de la camisa de refrigeración Franklin
Electric da el siguiente procedimiento:
Ejemplo de cálculo de la camisa de refrigeración:
Q = 10 m3/h
Dmotor
= 95,25 mm
V = 0,08
m/sec
Algunas aplicaciones para las que es necesario instalar una
camisa de refrigeración en el motor son las siguientes:
- Tubo demasiado ancho.
- Acuífero por encima de la bomba.
- Tanque abierto.
Aplicaciones del variador de frecuencia en el control de bombas sumergidas
Las aplicaciones más comunes del variador de frecuencia en
el control de bombas sumergidas son las siguientes:
- Mantenimiento de la presión constante. Se mantiene la presión independientemente de las variaciones de caudal.
- Mantenimiento del nivel constante. Mantenemos constante el nivel del pozo del acuífero. Esta aplicación es interesante cuando no deseamos que el nivel del pozo baje de un cierto nivel.
- Dosificación. Aplicaciones de dosificación de componentes químicos para la depuración del agua o dosificación de abono para riego.
- Booster.
Aplicaciones del variador de frecuencia en el control de estaciones de bombeo
Las aplicaciones más comunes que podemos utilizar en
estaciones de bombeo son las siguientes:
- Control de una estación de bombeo con un convertidor por bomba, una bomba regula y las otras sirven de apoyo, con rotación redundante.
- Control de una estación de bombeo con un convertidor por bomba, todas las bombas regulan.
Estimación de los costes de energía del bombeo
Para comparar diferentes sistemas y propuestas de equipo de
bombeo deben establecerse algunos hechos básicos.
- El proceso requerirá variar el caudal, y así será continuamente variable o puede el caudal variar en pasos.
- ¿Puede usarse un bombeo por lotes on-off?
- ¿Cuál es el caudal pico y cómo está distribuido en el tiempo
La respuesta a estas cuestiones determinará la forma de
regular el caudal. También nos dará algunas guías relativas al diseño del
sistema de bombeo. Una forma útil de mostrar la demanda de caudal es usar un
diagrama de duración. Estos diagramas muestran de forma simple cuantas horas al
año se necesita un caudal dado.
Cuando diseñamos e instalamos un nuevo sistema de bombeo, el
coste de capital de un VSD puede a menudo ser compensado eliminando válvulas de
control, líneas de bypass, y arrancadores convencionales.
·
Eliminación de válvulas de control:
Las válvulas de control se usan para ajustar la salida de la bomba rotodinámica
a los requerimientos de variación del sistema. Usualmente una bomba de
velocidad constante está bombeando contra una válvula de control, que está
parcialmente cerrada durante la mayor parte del tiempo. Incluso en condiciones
de caudal máximo, una válvula de control está normalmente diseñada para estar
un 10 % cerrada, para propósitos de control.
·
Eliminación de líneas de Bypass:
Todas las bombas centrífugas tienen un requerimiento de caudal mínimo. Si la
bomba opera a bajos caudales durante periodos prolongados, varios problemas
mecánicos pueden ocurrir. Si los
requerimientos de caudal en un sistema caen por debajo de esta capacidad de
caudal mínima, es necesario instalar un bypass conmutado o constante para
proteger la bomba. El uso de un VSD en gran medida reduce el volumen del
bypass.
Bibliografía:
- Bombas sumergibles y variadores de frecuencia. Pautas de instalación de los motores sumergibles Franklin Electric. Aplicación de los variadores de frecuencia VACON
- Variable Speed Pumping. A Guide to Successful Applications. U.S. Department of Energy. Energy Efficiency and Renewable Energy
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