Cómo realizar la modernización energética de las bombas de agua de circulación

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Las bombas de circulación se utilizan en gran medida en industrias como el petróleo, la química, la metalurgia, la farmacéutica y la energía eléctrica; su consumo de energía no puede pasarse por alto. Realizar reformas para mejorar el ahorro de energía en los sistemas de bombas de agua de circulación tiene un gran valor económico para las empresas, ya que permite reducir el consumo y aumentar la eficiencia. Nuestra empresa se dedica desde hace tiempo a ofrecer servicios de ahorro de energía para sistemas de bombas de agua. Hemos reformado decenas de bombas de circulación y contamos con una amplia experiencia práctica al respecto; aquí queremos compartirlo con todos ustedes. Podemos resumir los principios de ahorro de energía en los sistemas de bombas de agua en una sola frase: “Utilizar bombas de alta eficiencia que funcionen en su punto óptimo, con el fin de reducir las pérdidas en las tuberías, y en particular, disminuir o eliminar las pérdidas por estrangulamiento”. Esta frase contiene tres palabras clave: bomba de agua eficiente (eficiencia de la bomba), punto de eficiencia y pérdidas en las tuberías; estos son también los tres aspectos clave para el ahorro de energía en los sistemas de bombas de agua. (1) Bombas de agua eficientes (eficiencia de las bombas): Para ahorrar energía, es necesario que las bombas de agua tengan una alta eficiencia. La eficiencia de la bomba de agua depende, en primer lugar, del nivel de diseño, y en segundo lugar, de la precisión y calidad de su fabricación ； (2) Puntos de alta eficiencia: En la misma bomba de agua, su eficiencia varía según el caudal de agua que se maneja. Por lo general, la eficiencia es máxima cerca de las condiciones de funcionamiento nominales. Si se desvía mucho de esas condiciones, incluso si la eficiencia nominal de la bomba es alta, su eficiencia real en funcionamiento no será alta. Yendo un poco más allá, para lograr una eficiencia óptima también es necesario tener en cuenta la tasa de carga del motor y su zona de funcionamiento eficiente; en otras palabras, se debe procurar que la eficiencia total del sistema de bombas esté en su punto óptimo general. (3) Pérdidas en las tuberías: Las pérdidas en las tuberías deben reducirse tanto como sea posible, eliminando al máximo las pérdidas por estrangulamiento. Nosotros realizamos un análisis y diagnóstico científico de las condiciones reales de funcionamiento de las bombas de agua, centrándonos en tres aspectos clave: la eficiencia de las bombas, los puntos de máximo rendimiento y las pérdidas en las tuberías. Utilizando teorías avanzadas y métodos científicos, identificamos los problemas que existen en el sistema de bombas. A continuación, tomamos medidas efectivas para aprovechar al máximo todo el potencial de las bombas, mejorar su eficiencia nominal, mantener sus parámetros de funcionamiento en los puntos de máximo rendimiento y reducir al mínimo las pérdidas en las tuberías. Mediante esta combinación de los tres aspectos, logramos nuestros objetivos de ahorro de energía. Ese es nuestro principio de ahorro de energía. Nuestras medidas concretas de ahorro de energía son las siguientes: 1. Investigación in situ para diagnosticar correctamente los problemas del sistema, y así determinar con precisión los parámetros de diseño. 2. Gracias a un alto nivel de diseño y a un enfoque orientado al ahorro de energía, se aumenta la eficiencia nominal en los puntos de operación del diseño. Se emplean ampliamente teorías de diseño avanzadas como el flujo tridimensional, en combinación con análisis de campos de flujo por CFD y simulaciones dinámicas. Se tiene en cuenta un rango de operación específico, se toman como referencia modelos hidráulicos eficaces, y se utilizan software de diseño CAD avanzado. Lo más importante es que contamos con diseñadores experimentados que aportan décadas de experiencia y conocimientos al proceso de diseño, lo que permite que la eficiencia de las bombas e impulsores diseñados se acerque a los valores límite para las condiciones de operación específicas. De este modo, se pueden reemplazar las bombas o impulsores antiguos por modelos más eficientes, ya sea mediante bombas o impulsores de flujo tridimensional. 3. Eliminar la baja eficiencia causada por las desviaciones en las condiciones de operación. Las bombas de agua comunes son productos estandarizados, con parámetros de especificación limitados y dispuestos a intervalos adecuados, para satisfacer las más diversas condiciones de funcionamiento. No es posible diseñarlas y fabricarlas teniendo en cuenta las necesidades específicas de una determinada fábrica. La limitación en la gama de productos de bombas de agua, sumada a la gran diversidad de parámetros en las condiciones reales de producción, inevitablemente provoca una falta de correspondencia entre los parámetros de rendimiento de las bombas y las necesidades del proceso de producción real, así como con la resistencia real que presentan las tuberías. Esto hace que las bombas operen fuera del rango óptimo de eficiencia ； Los cambios en la carga de la bomba de agua, debido a diversas razones, también pueden hacer que la bomba se aleje de su zona de eficiencia óptima ； Todo esto conduce a una baja eficiencia y a un desperdicio de energía. Según las circunstancias específicas, tomamos diversas medidas para eliminar las desviaciones en las condiciones de operación, a fin de que la bomba de agua vuelva a funcionar en su zona de eficiencia óptima. 4. Diseñado a medida, fabricado específicamente para eliminar el consumo energético innecesario. Al diseñar los sistemas de bombeo, los ingenieros generalmente no realizan cálculos precisos sobre la demanda de caudal de cada bomba ni sobre la resistencia de las tuberías. En su lugar, se recurre a estimaciones basadas en analogías. Esto se hace con el fin de garantizar seguridad y fiabilidad, pero resulta en un consumo energético innecesario. De acuerdo con las necesidades reales del cliente, determinamos de manera adecuada los parámetros específicos y diseñamos cuidadosamente bombas adaptadas a esas condiciones reales. De este modo, la capacidad de la bomba se ajusta perfectamente a la carga real, sin ser ni demasiado grande ni demasiado pequeña, lo que permite mejorar la eficiencia operativa y lograr el ahorro de energía. 5. Combinación óptima de múltiples bombas, optimización del sistema en su conjunto: mediante un diseño óptimo que tenga en cuenta el motor, las bombas de agua, los dispositivos de transmisión, los sistemas de control de velocidad, la red de tuberías y los dispositivos de trabajo, se logra una gestión eficiente del sistema, lo que aumenta su eficiencia general y permite ahorrar energía. Las medidas concretas son, por ejemplo: realizar una configuración adecuada de las bombas de agua, ajustar su funcionamiento para ahorrar energía según las variaciones en la carga de producción, con el fin de lograr un uso eficiente de la energía ； Mejorar la eficiencia operativa del motor, etc ； Distribución y retorno razonables ； Funcionamiento razonable en serie y en paralelo de las bombas de agua, etc. 6. Utilizar tecnologías de control de velocidad y ahorro de energía (control de velocidad por variación de frecuencia, control de velocidad con reguladores de imanes permanentes, control de velocidad con acoplamientos, etc.). La regulación de la velocidad mediante variación de frecuencia es una de las tecnologías de ahorro de energía más utilizadas en los sistemas de bombas de agua en la actualidad. Ha sido ampliamente reconocida y aceptada por todos, y ha contribuido significativamente al ahorro de energía en estos sistemas. Pero hay que tener en cuenta que ciertas condiciones de operación no son adecuadas, y que el propio convertidor de frecuencia consume entre un 3 y un 5% de energía. 7. Fundición de precisión, pulido cuidadoso: se mejora la calidad y la precisión del producto desde la fase de fabricación, aumentando así la eficiencia. 8. Se recopilan ampliamente los últimos resultados de investigación para mejorar la eficiencia de las bombas de agua, así como las experiencias exitosas de todo tipo de pequeñas mejoras y modificaciones, además de diversos “trucos” o “recetas secretas”. Luego, se analizan y se selecciona una parte de ellos para invertir grandes cantidades de dinero en pruebas y verificaciones. A través de la síntesis y aplicación de estas experiencias, se ha logrado adquirir un gran conocimiento especializado, lo que a su vez ha mejorado el nivel técnico de los servicios relacionados con el ahorro de energía. Para lograr un buen rendimiento en el ahorro de energía, es necesario adoptar técnicas específicas según las diferentes situaciones, combinando varias medidas eficaces para ahorrar energía. Quisiera compartir con todos algunos casos recientes de nuestra empresa, para que tengan una idea general de los resultados obtenidos en las reformas orientadas a ahorrar energía en las bombas de agua. 1. En una empresa, tras reemplazar la turbina de la bomba de succión doble #qsn300-m9 por una turbina eficiente diseñada especialmente por nuestra compañía, la corriente eléctrica del motor de la bomba disminuyó de 280 A a 230 A, con lo que se logró un ahorro energético del 17,8%.
2. En otra empresa, después de reemplazar la turbina de la bomba de succión doble #qsn250-m6 por una turbina eficiente similar, el caudal de agua aumentó ligeramente en comparación con antes. Al mismo tiempo, la corriente eléctrica del motor de la bomba disminuyó de 223 A a 153,8 A, lo que permitió un ahorro energético del 30% ； 3. Una empresa química realizó una modificación para aumentar la capacidad de la bomba de succión doble #qsn250-m9. Con las mismas válvulas y sistema de tuberías, el caudal pasó de 490 metros cúbicos por hora a 560 metros cúbicos por hora; además, la eficiencia de la bomba mejoró significativamente. 4. La bomba de circulación de agua de una empresa química, modelo 24SH-9B, tiene un caudal de 2800 metros cúbicos por hora y una altura de elevación de 56 metros. El motor que la impulsa tiene una potencia de 560 KW. Antes, consumía 520 vatios por hora; después de reemplazar su hélice por una más eficiente, el consumo disminuyó a 470 vatios por hora, lo que representa un ahorro de 50 vatios. 5. En una empresa, se reemplazaron las bombas de succión doble OS350-510B por nuestras bombas energéticamente eficientes; esto permitió lograr una reducción del consumo energético del 15%.
6. En otra empresa, se sustituyeron las bombas de agua 10sh-6A por nuestras bombas energéticamente eficientes. En este caso, la corriente eléctrica necesaria para mantener el mismo caudal disminuyó de 145 A a 105 A, lo que supuso una reducción del consumo energético del 27%. Pasos y características de la reforma para mejorar el ahorro de energía en las bombas de circulación, mediante el uso de rotores de flujo tridimensional de alta eficiencia: Según las condiciones reales de funcionamiento de la bomba del usuario, y con el objetivo de satisfacer plenamente sus necesidades operativas, se aplica la teoría del flujo tridimensional completo, basada en los principios relacionados con los chorros y las estelas. Se utilizan software de diseño como PCAD y CFD, además de la amplia experiencia acumulada por ingenieros experimentados. De esta manera, se logra un diseño óptimo para crear rotores de flujo tridimensional intercambiables y de alta eficiencia. Estos rotores pueden instalarse directamente dentro de la carcasa de la bomba original. No es necesario modificar la base del equipo, el motor ni las tuberías. La instalación es sencilla y rápida, y el proyecto se lleva a cabo de manera segura y conveniente. El resultado es un notable ahorro de energía; por lo tanto, este método constituye la opción ideal para la reforma de bombas con el fin de mejorar su eficiencia energética. Material original, no se permite su citación por otros