sábado, enero 28, 2023

Consejos para aumentar la eficiencia energética de las bombas centrífugas

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Aplicar estrategias para aumentar la eficiencia energética de las bombas centrífugas pueden reducir los costes de energía del sistema de bombeo en una planta. Se calcula que el ahorro llega hasta el 20% y, como se sabe, este es uno de los gastos que más afectan a las industrias.

Por lo tanto, implementar estrategias para elevar la eficiencia energética de las bombas centrífugas en un mercado competitivo es una consideración cada vez más importante. De tal modo que se debe tener presente que luego de instalarse las bombas centrífugas a eficiencia está determinada por las condiciones del proceso.

Rendimiento de bombas centrífugas

Entre los principales factores que afectan el rendimiento de las bombas centrífugas incluyen: Eficiencia de la bomba y los componentes del sistema. Diseño general del sistema. Control eficiente de la bomba. Ciclos de mantenimiento adecuados.

Cuando se desea lograr eficiencias del diseño mecánico, los fabricantes de bombas deben estrechamente trabajar con los usuarios finales. A ello se suman los ingenieros de diseño para ver los factores al momento de especificar las bombas a utilizar en una instalación.

Esto porque debe ir más allá de los costes de energía para evitar futuros problemas en la planta a causa de las diversas pérdidas dentro del sistema. En tal sentido, hay que saber cómo lograr un efectivo control de flujo de bombas centrífugas al aplicar las adecuadas estrategias para aumentar la eficiencia energética de las bombas.

Igualmente, para realizar un análisis específico sobre las pérdidas que se obtienen durante la operación de las bombas centrífugas.

Dentro de las soluciones para minimizar estas pérdidas de energía en el sistema existen algunas estrategias para aumentar la eficiencia energéticas de las bombas centrífugas como son:

  • Considerar los reemplazos por bombas de tamaño apropiado, debido a que las condiciones de funcionamiento reales son muy diferentes (variación de altura o flujo en más del 25 al 30%) que las condiciones de diseño.
  • Establecer la operación de múltiples bombas en serie o en paralelo según los requisitos de la planta.
  • Reducir el número de bombas (cuando el requisito de presión del sistema, el requisito de altura y flujo es menor).
  • Mejorar el diseño de la tubería para reducir la pérdida de carga por fricción, esta es una de las estrategias para aumentar la eficiencia energética de las bombas centrífugas más importante al reducir el número de curvas y válvulas en el sistema de tuberías.
  • Evitar el proceso de estrangulamiento para reducir el requisito de flujo.
  • Recortar o reemplazar los impulsores cuando el requerimiento de capacidad es bajo mediante el uso de variadores de velocidad.

Tipos de pérdidas en el sistema de bombeo

Hay cosas que tener en cuenta para evitar al momento de aplicar las estrategias para elevar la eficiencia energética de las bombas centrífugas:

Pérdida de fricción mecánica:

Se da entre partes fijas y giratorias por cada uno de los componentes. Todo dependerá del tipo y condición de la bomba. Para evitar esto hay que mantener una lubricación adecuada de los cojinetes y los prensaestopas.

Pérdida de fricción del disco

Se presenta entre el líquido y las caras giratorias externas de los discos del rotor. Aquí, el juego axial afecta la pérdida de potencia. Cualquier elemento de líquido en contacto con el disco giratorio será arrastrado con él, al menos durante una corta distancia. Entonces, durante este viaje el elemento estará necesariamente sujeto a una fuerza centrífuga. Ese es el impulso de fricción que ha crea en una escala muy pequeña el efecto de bombeo que el empuje directo de las palas del impulsor crea en una escala efectiva. Pero, parece que en el espacio entre el disco y la carcasa, la distancia axial influye en los componentes de velocidad radial y tangencial.

Consejos para aumentar la eficiencia energética de las bombas centrífugas - Grafico 01

Pérdida de potencia de fuga:

Sucede cuando el líquido de fuga se purga de la corriente principal en diversos puntos, cada uno a diferentes presiones, Todo ello provoca fugas en otra región que no sea los anillos de sellado. La pérdida a través de las glándulas o sellos mecánicos se puede reducir asistiendo a estas fugas de vez en cuando.

Pérdida de potencia hidráulica

Este tipo de pérdida puede darse tanto en el rotor como en el recuperador esta es una buena señal de que hay que buscar estrategias para aumentar la eficiencia energética de las bombas centrífugas que minimicen los costes. La gran mayoría de los sistemas de bombeo funcionan lejos de su punto de mejor eficiencia (BEP). Por razones que van desde el diseño miope o excesivamente conservador, la especificación y la adquisición hasta décadas de cambios incrementales en las condiciones de funcionamiento, la mayoría de las bombas, tuberías y válvulas de control son demasiado grandes o demasiado pequeñas.

En previsión del crecimiento futuro de la carga, el usuario final, el proveedor y los ingenieros de diseño agregan rutinariamente del 10 al 50% de «márgenes de seguridad» para garantizar que la bomba y el motor puedan acomodar los aumentos de capacidad anticipados. En estas circunstancias, la curva de capacidad del cabezal se cruza con la curva del cabezal del sistema a una capacidad muy superior al flujo requerido utilizando un exceso de potencia. Por supuesto, la bomba puede volver a la capacidad requerida y la potencia se reduce un poco.

Ahorro de energía en bombas centrífugas

Se pueden realizar importantes ahorros de energía si, al momento de seleccionar la condición de servicio, se ejercen restricciones razonables que evitan el uso de márgenes de seguridad excesivos hasta obtener la condición de servicio nominal.

Pero en una instalación existente, si las bombas tienen márgenes excesivos, se pueden aplicar otras estrategias para aumentar la eficiencia energética de las bombas centrífugas:

  1. El impulsor existente puede ser cortado para cumplir con las condiciones de servicio requeridas para la instalación.
  2. Se puede obtener un impulsor de repuesto con el diámetro reducido necesario al fabricante de la bomba.
  3. En algunos casos, pueden existir dos diseños de impulsores separados disponibles para la misma bomba. Alli, uno de los cuales tiene un ancho más estrecho que el que se suministró originalmente. Así que un reemplazo más estrecho tendrá mejor eficiencia a una capacidad menor que el impulsor de anchura normal.

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