AR Los variadores de velocidad SEW permiten la adecuada y segura provisión de agua en el Acueducto La Cortada-Chamical, La Rioja.
Caso de Estudio. SITUACION
La ciudad de Chamical emplazada en los llanos riojanos con aproximadamente 18.000 habitantes ha sufrido a lo largo de su historia y en forma periódica importante sequias, agravándose la situación a lo largo de los años, con el incremento demográfico y el aumento de la demanda de agua potable.
El agua proveniente de tres pequeños arroyos, son canalizados y abastecen de agua a la planta potabilizadora que brinda servicio a la ciudad. Estos cauces drenan cuencas muy sensibles a la precipitación anual en la zona. En algunos años los caudales obtenidos no permiten el normal abastecimiento. En años consecutivos de bajas precipitaciones, la situación se torna crítica debiendo racionarse el suministro. Durante las últimas cuatro décadas se han dado algunos años de precipitaciones excepcionalmente bajas, lo que llevó a las entidades de turno, responsables del servicio de agua potable, a la búsqueda nuevas fuentes del recurso. En los años 70 y 80 se apeló al acuífero freático, el cual se agotó al poco tiempo. En los 90 se construyó el embalse que permite almacenar los excedentes de agua en época invernal. En la primera década del nuevo siglo se aprovechó la recuperación que habían tenido los acuíferos freáticos, los que resultaron nuevamente ser agotados. El recurso subterráneo en la región es escaso y los acuíferos que todavía no han sido agotados poseen agua de muy mala calidad, requiriendo el uso de plantas de osmosis inversa para su utilización.
EL ACUIFERO
En el paraje de La Cortada distante a 15 km de Chamical en exploraciones llevadas a cabo durante la última sequia se hallaron los acuíferos de mayor transitividad en las cercanías de Chamical. Hasta la fecha las perforaciones realizadas en el lugar erogan entre 80 y 100 m3/h con depresiones de 5 a 6 metros. La conductividad ronda de 7000 a 8000 µs, lo que es una excepción para la zona, pero el agua es de muy mala calidad.
Para sobrellevar la sequía del año 2013 se construyó en pocos meses un acueducto que transporta el caudal bombeado en los pozos del paraje La Cortada hasta una instalación de osmosis inversa construida en la planta potabilizadora. El acueducto tiene una extensión de 18.225 m y transporta algo más de 200 m3/h salvando un desnivel topográfico de 80 m.
La disponibilidad de materiales, dictada por las condiciones económicas, políticas y sociales reinantes, derivó en que su construcción se realice con un diámetro nominal de 250 mm, debiendo salvar las estaciones elevadoras con una columna total de 200 m. El acueducto fue construido en PVC con tramos en clase 6 y 10, según la topografía.
Al no disponer tuberías que soportaran la alta presión que requeriría hacer el bombeo en un solo tramo, se determinó que se realizaría el traslado del agua en cuatro etapas de bombeo, constituidas por bombas sumergibles en los pozos del acuífero (campo de bombeo) más tres estaciones elevadoras, distantes entre sí de 5000 a 7000 m.
El campo de bombeo y las estaciones elevadoras deberían ajustar su caudal de explotación, de acuerdo a los requerimientos de la planta de osmosis, a su vez relacionada con el consumo de agua del poblado. La arquitectura elegida requeriría de variación de velocidad tanto en el campo de bombeo como en las estaciones elevadoras.
POZOS DE BOMBEO
El campo de bombeo se constituiría por tres perforaciones, distantes a 2 km una de la otra. Se utilizaron electrobombas Grundfos. De los cuales estarían en servicio simultaneo uno o dos pozos a su máxima capacidad y ajustando el caudal en el tercero según la demanda de la planta de osmosis. La demanda podría variar entre 80 y los 200 m3/h.
ESTACIONES ELEVADORAS
Las estaciones elevadoras por su parte deben bombear todo lo que el campo de bombeo entregara (conjunto de bombas sumergibles). Cada estación elevadora está constituida por dos equipos de bombeo, de los cuales un solo equipo es suficiente para elevar el máximo caudal, el segundo equipo queda en reserva, lo que permite el mantenimiento o reparaciones sin sacar de servicio el acueducto.
ESTACION 1 constituida por dos electrobombas monoblock horizontales marca Grundfos de 125 HP.
ESTACION 2 y 3 poseen cada una dos electrobombas monoblock horizontales Grundfos de 100 Hp.
BOMBAS EN SERIE
El utilizar bombas en serie tiene detalles que son muy importantes, básicamente que cada bomba le entregue a la siguiente el flujo de manera adecuada. Esto significa no sólo cumplir con valores de caudal, sino también que la presión sea la correcta. Este valor es el determinado por el NPSH (ANPA) requerido, que en caso de no cumplirse puede producir cavitación y fallas mecánicas.
EL CEREBRO
Cada estación de bombeo se comanda por un tablero compuesto por un convertidor de frecuencia SEW EURODRIVE de la serie MOVITRAC® LTP-B seleccionado para condiciones de servicio severo, el cual se encarga de ajustar la velocidad de la electrobomba, acorde a lo que requiere la planta de ósmosis al final de la línea y sumando la premisa mantener el NPSH mínimo del equipo de bombeo. Así se crearía un lazo que sostendría la presión correspondiente al NPSH a la entrada de cada bomba.
Un cuadro de contactores comparte el convertidor con ambos equipos de bombeo. La estación debe conmutar las bombas en forma automática ante anomalías del equipo y la conmutación periódica entre el equipo en servicio y reserva, garantizando la operatividad de cada estación.
La confiabilidad debe es la base de este conjunto ya que el 70% del suministro de agua potable de la ciudad depende del sistema, las salidas de servicio por sobrecalentamiento o causas semejantes, no eran posibles.
Para solucionar esta problemática SEW Argentina desarrolló una aplicación muy útil para presurizar sistemas de distribución de agua, variando el caudal de las bombas.
Para la solución se dispuso una bomba y un sensor de flujo, combinado con un variador LTP, aplicando la funcionalidad PID, programando una presión mínima de arranque a demanda de caudal, y una presión máxima de corte. El sistema quedó como un presóstato.
VENTAJAS DE LA UTILIZACIÓN DE VELOCIDAD VARIABLE
La aplicación de la tecnología SEW permite:
– Arranques y paradas graduales, de manera evitar golpes de ariete y esfuerzos habituales en largos tendidos de tubería con importantes desniveles.
– Posibilidad de mantener una presión o un caudal constantes.
– Regular el flujo a lo que necesita la aplicación, en este caso la planta de ósmosis.
– Ahorro en el consumo de energía.
– Se evita la construcción de grandes tanques de reserva y estructuras.
– Mayor vida útil de equipos y sistema.
– Administrar adecuadamente agua y energía.
LA OBRA
La construcción se realizó simultáneamente. Dos plantas de osmosis de 50 m3/h se construyeron en 45 días, el tendido eléctrico en MT y subestaciones, junto a la hidráulica, la estructura donde albergan las plantas de osmosis y los equipos auxiliares, mientras se armaban los equipos en un playón adjunto.
En este proyecto se involucraron los siguiente entes gubernamentales: EDELAR SAPEM (Líneas de MT y Subestaciones), Aguas Riojanas SAPEM (Ingeniería y montajes), Instituto Provincial de Agua La Rioja (Ingeniería y suministros), ELYTEL S.R.L., Sistemas electromecánicos Ing. Federico Miskoski, distribuidor local de SEW Argentina. Paralelamente Elytel organizó charlas en la UTN regional La Rioja, con asistencia de empresarios y estudiantes avanzados, casi todos en actividad laboral, donde pudieron ver el funcionamiento y puesta en marcha de estos equipos.
La Provincia La Rioja tiene muchos pozos distribuidos por toda la región sin tener control de velocidad de los mismos. Las bombas trabajan a máxima velocidad, cuando la demanda es poca, la sobrepresión destruye las cañerías. Si utilizaran la misma tecnología utilizada en Chamical anualmente el consumo eléctrico se podría reducir en un 30% aproximadamente y la vida útil de los equipos sería muy superior.
SOBRE LA EMPRESA
SEW Eurodrive Argentina SA es la filial argentina de la multinacional alemana SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG, compañía líder a nivel mundial en la fabricación y venta de motorreductores industriales. SEW inició sus actividades en el mercado argentino en el año 1994 con seis personas, en el partido de Tigre, con una planta de montaje de equipos y servicio técnico mecánico. En 1998 realizó el traslado de su planta de Tigre a su nueva planta de montaje en el centro industrial de Garín. Actualmente la planta cuenta con más de 100 empleados, y realiza el montaje y servicio de equipos de electromecánicos y electrónicos.
Para más información:
Tel. (3327) 457 284 (líneas rotativas) o visite www.sew-eurodrive.com.ar
Fuente: SEW Eurodrive Argentina SA
