GLOBAL ¿Son sus bombas actuales de aumento de presión el mejor diseño para sus condiciones de operación? ¿Están maximizando el valor de su presupuesto operativo con la máxima eficiencia? ¿Cómo puede estar seguro y qué puede hacer si no lo están? Aquí hay algunas pautas de Grundfos para evaluar la eficiencia del rendimiento en aplicaciones de aumento de presión y para elegir las mejores configuraciones de bomba para aplicaciones nuevas o existentes.
Consideraciones importantes para aumentar la presión
Volumen. Si bien la industria privada puede proporcionar sus propias bombas de aumento de presión para satisfacer demandas periódicas de alto volumen, los grandes desarrollos residenciales aislados o las áreas elevadas en un sistema de distribución pueden requerir que la empresa de servicios públicos aumente el flujo a esas áreas en ciertos momentos del día.
Presión. Dependiendo de las demandas de operación, puede ser necesario aumentar la presión en zonas específicas. Por ejemplo, satisfacer los procesos industriales de alta capacidad o las demandas reguladas de lucha contra incendios para presiones lo suficientemente altas como para cumplir con los requisitos de densidad de rociadores o flujo de manguera pueden elevar las demandas críticas durante los períodos de consumo máximo.
Variabilidad. La mayoría de las aplicaciones de distribución de agua generalmente solo exigen flujo y presión máximos durante los tiempos de uso máximos en su patrón diurno. De hecho, muchos sistemas intentan mantener la presión del agua lo más baja posible para reducir las pérdidas de agua sin ingresos a través de fugas en las tuberías. Las bombas individuales que aumentan la presión o los sistemas de bombas que equilibran su capacidad de respuesta a ambas condiciones con una distribución impulsada por la demanda pueden proporcionar eficiencia de rendimiento de ahorro de energía sin sobrepresurizar el sistema.
No todas las bombas son iguales
A medida que se perfeccionan los nuevos diseños de bombas, reemplazan las bombas que fueron probadas y comprobadas cuando se instalaron por primera vez, pero que hoy se quedan cortas en términos de rendimiento físico y rentabilidad.
Las bombas centrífugas verticales multietapas en línea están aumentando el rendimiento de las aplicaciones de aumento de presión al diseñar los inconvenientes de consumo de energía y mantenimiento de otros estilos de bombas. Proporcionan un control más finito sobre las demandas de energía y mantenimiento de los diseños de bomba de succión final y carcasa dividida, son más económicos de comprar que las turbinas verticales de eje lineal y superan el rendimiento de aumento de presión de las bombas verticales de una etapa.
Con las recientes mejoras de diseño que aumentan su eficiencia del 69 por ciento al 81 por ciento, y con sistemas de múltiples bombas disponibles con velocidades de flujo de hasta 4,000 o 5,000 gpm, ofrecen más funcionalidad que nunca. En este edificio de oficinas comerciales de 43 pisos, un sistema de múltiples bombas reduce los costos de energía para aumentar la presión en un 86%.
Además del rendimiento del flujo, otras consideraciones, como la huella de la instalación y los requisitos de servicio, también entran en juego tanto para fines de costo como de conveniencia, especialmente en casas de bombas remotas y con espacio limitado.
Clasificado para eficiencia de ahorro de espacio. Una sola bomba centrífuga vertical en línea de etapas múltiples que suministra 1,000 gpm puede caber literalmente en 4 pies cuadrados de espacio (2 ‘x 2’), una gran ventaja en pequeñas estaciones de bombeo. Para lograr el mismo rendimiento con una bomba horizontal de caja dividida, se requeriría aproximadamente seis veces el espacio del piso (8 ‘x 3’ = 24 pies cuadrados).
Diseñado para un mantenimiento rápido y fácil. La conveniencia del mantenimiento de la bomba centrífuga en línea vertical de etapas múltiples en comparación con la de las bombas de succión final o de carcasa dividida es otra ventaja importante. Por ejemplo, un sello mecánico en una bomba vertical de etapas múltiples se puede cambiar en solo 15 minutos, en comparación con los requisitos de mantenimiento y alineación mucho más complejos y exigentes de otros estilos de bombas.
Aplicaciones de cabeza baja frente a cabeza alta. Las bombas en línea verticales de una etapa son dignas de consideración en términos de costo, consumo de energía y un tamaño reducido para aplicaciones que requieren menos de 50 a 70 pies de altura. Sin embargo, para aplicaciones de altura alta, comenzando a 100 y hasta 1,000 pies de altura, las bombas centrífugas verticales verticales de etapas múltiples individuales entregan eficientemente caudales de hasta 1,000 gpm.
Investigando un mejor rendimiento por diseño
Al evaluar los diseños de bombas para aplicaciones de aumento de presión, asegúrese de considerar estas características importantes:
Curvas de bombeo. Cada diseño de bomba tiene sus propias características únicas de curva de bomba: algunas más planas que otras, algunas más abruptas en el cambio de su pendiente. En aplicaciones de aumento de presión, una consideración relevante de la curva de la bomba sería cómo se adapta a los patrones de flujo cambiantes. Debido a la planitud de la curva de una bomba de carcasa dividida, no sería tan eficiente como una bomba de etapas múltiples para reducir la velocidad cuando disminuye la demanda de flujo.
Diseño de impulsor. Las mejoras en el diseño del impulsor y el diseño de la cámara para las bombas centrífugas en línea de etapas múltiples verticales han mostrado ganancias significativas en la eficiencia hidráulica óptima. Con costos de compra más bajos, costos de instalación más bajos y curvas de bomba versátiles, esos diseños ofrecen alternativas competitivas a las bombas de turbina vertical más caras con características de curva comparables en una variedad de perfiles de flujo
Unidades de frecuencia ariable (VFD). La combinación de bombas de aumento de presión con control VFD proporciona flexibilidad para responder rápidamente a los cambios en las demandas de agua. Un factor importante en las aplicaciones de VFD es la forma de la curva de la bomba. Muchas bombas de una sola etapa, bombas de succión dividida o de extremo dividido, tienen una curva de bomba más plana, que tampoco se presta al control de velocidad variable.
Componentes de uso. Los componentes fáciles de reemplazar en las bombas centrífugas en línea verticales de etapas múltiples, como los sellos de eje tipo cartucho, hacen que el mantenimiento sea mucho más rápido, más fácil y menos costoso que mantener bombas de succión dividida o de succión final que han perdido la eficiencia de bombeo debido al desgaste.
Construcción modular. Los diseños verticales de bombas centrífugas en línea de etapas múltiples que ofrecen múltiples estilos de motor, sistemas de eje y sello, conexiones de brida y componentes de la bomba, incluida la construcción de acero inoxidable, permiten millones de opciones de configuración. Eso hace que sea más fácil acomodar el rango específico deseado de presiones y capacidades de bombeo. Múltiples opciones de motor ofrecen un rendimiento rentable con curvas de bomba apropiadas en diversas aplicaciones. Los motores NEMA Premium Efficiency son equivalentes a los motores con clasificación IE3. Los motores MLE se combinan con VFD para superar los estándares de eficiencia de motores NEMA Premium y IE5. Las pruebas de fábrica de los conjuntos modulares completos aseguran que las bombas estén listas para funcionar de manera eficiente tan pronto como se instalen.
Configuración del paquete adecuado para un rendimiento de ahorro de energía
Las bombas multietapa individuales ensambladas en soluciones empaquetadas que funcionan bajo un único esquema de control en cascada con capacidades de VFD permiten que el sistema en su conjunto responda a las demandas de presión cambiantes de manera rápida y eficiente, con no más de la cantidad mínima de energía requerida. Esto puede proporcionar un rendimiento constante y eficiente a pesar de las fluctuaciones diurnas de la demanda u otros cambios en todo el sistema de distribución de agua. Menos bombas pueden funcionar a velocidades más bajas para manejar las demandas de bajo flujo con más bombas funcionando a velocidades más altas para satisfacer las demandas de flujo máximo.
Con su huella compacta y configuraciones de brida en línea, las bombas centrífugas verticales en línea de múltiples etapas se prestan a tales enfoques empaquetados. Los ejemplos de aplicaciones van desde proporcionar estabilidad de flujo en grandes desarrollos de viviendas hasta entregar grandes cantidades de agua a alta presión para operaciones de lavado en grandes plantas de procesamiento de alimentos.
