Control de Bombeo Por Variador
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EFICIENCIA ENERGETICAEFICIENCIA ENERGETICAEN LA MINEREN LA MINERAA
EFICIENCIA EN SISTEMASEFICIENCIA EN SISTEMASDE BOMBEODE BOMBEO
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1. TIPOS DE CONTROL DE CAUDAL ENSISTEMAS DE BOMBEO
2. AHORRO DE ENERGA EN SISTEMAS DE
BOMBEO3. VARIADORES DE VELOCIDAD COMOELEMENTOS DE REGULACIN DE CAUDAL
4. EVALUACIN ECONMICA PARAUTILIZACIN DE VARIADORES DEVELOCIDAD
NDICE
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GENERALIDADES La bomba y el equipo de la planta asociado a ella, como
tuberas, vlvulas y tanques, deben ser diseados siempre paracubrir el volumen mximo bombeado. Para determinar lacapacidad mxima de la planta se debe tener en cuenta losiguiente:
Previsin de un posible aumento de la demanda.
Exceso de demanda de la capacidad de bombeo encircunstancias excepcionales, por ejemplo: en el vaciado yllenado de los tanques.
Consumos de energa.
Casos de emergencia: fuego, fuerte lluvia, etc.
TIPOS DE CONTROL DE CAUDALEN SISTEMAS DE BOMBEO
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LA BOMBA SE DIMENSIONA EN PREVISION DEL
CAUDAL MAXIMO.
La variacin de la demanda requiere de mecanismos de control de caudal
Diagrama de requerimiento de bombeo
Q : Caudal en perodo de
anlisist : Tiempo
Qmax :Caudal mximo
Qmin :Caudal mnimo
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CURVA DE DURACION
Qm=Caudal medio
Qmin6
1Q50
3
2Qmax
6
1Qm ++=
Qp=Capacidad mxima de la bomba
Q
Qmax
0
Qmin
50 100t/%
QmQ50
Qp La estacin de bombeo se diseapara capacidad mxima.
El sistema debe tener un controlque regule el caudal en funcin delas variaciones de demanda
Cantidad bombeada media: (Qm)Puede ser solo una fraccin de lacapacidad mxima (Qp)
La curva de duracin permiteanalizar los caudales y tiemposrequeridos.
Perodo de anlisis: Ao, mes, etc.
TIPOS DE CONTROL DE CAUDALEN SISTEMAS DE BOMBEO
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FORMAS DE CONTROL DE BOMBAS1. CONTROL POR ESTRANGULAMIENTO MEDIANTE UNA
VLVULA. En la actualidad es el mtodo ms aplicado
Su eficiencia es muy baja en comparacin con el control de
velocidad, que a menudo proporciona un ahorro de ms del 50 %
2. CONTROL POR ARRANQUE-PARADA Tienen aplicacin generalmente en plantas de agua y tratamiento
de aguas residuales
Su rendimiento suele ser bajo y los continuos arranques y
paradas desgastan tuberas y equipos auxiliares de la planta.
3. CONTROL DE VELOCIDAD MEDIANTE CONVERTIDORESDE FRECUENCIA.
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REQUERIMIENTOS DE POTENCIA Y FORMAS DECONTROL
Pt= Control por estrangulamiento Pss= Control por arranque - paradaPR= Control de velocidad
P /%
10 0
0 50 10 0t/%
P t
P ss
P R
A H O R R O
AHORRO DE ENERGA ENSISTEMAS DE BOMBEO
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CONSUMOS DE POTENCIA
El control por estrangulamiento restringe el flujo de tuberas mediante
vlvulas.
Esto conlleva a una prdida de energa pues la bomba trabaja
continuamente a alta presin impuesta por la vlvula. Potencia consumida por la bomba:
La potencia P depende directamente del caudal Q y de la altura H.
En el caso del control de velocidad, la demanda de potencia es menos
de la mitad de lo que requ9iere el control por estrangulamiento. El ahorro de energa depende esencialmente del caudal promedio.
gHQP
***=
P= potencia (kW)Q= caudal (m3/s)
H= altura (m)
r= densidad del liquido (kg/m3)g= aceleracin de la gravedad (m/s2)
h= rendimiento de la bomba.
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CONTROL DE CAUDAL POR ESTRANGULAMIENTO
A = Punto de operacin a
caudal mximo
Potencia requerida =
1x1 = 1
B = Punto de operacin al
70 % de caudal
Q=0.7 y H=1.25
Potencia requerida ~
0.7x1.25=0.875
Altura
0
0
1.25
1.0
0.5
HHnom
1.00.7
A
B
Caudal
0.5 QQnom
Caractersticadel sistema
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CONTROL DE CAUDAL POR VARIACION DE VELOCIDAD
A = Punto de operacin a
caudal mximo
Potencia requerida =
1x1 = 1B = Punto de operacin al
70 % de caudal
Q=0.7 y H=0.6
Potencia requerida ~
0.7x0.6 = 0.42