Los fabricantes de bombas tradicionalmente han creído que el atascamiento de las bombas puede evitarse haciendo que la sección de paso de la bomba sea igual o más grande que lo que se va a tirar por el inodoro. Sin embargo, un nuevo documento técnico señala que el tipo de impulsor puede tener un papel importante en la prevención del atascamiento y el ahorro de energía. Si se le compara con un impulsor de un solo álabe y un impulsor Vórtex, el impulsor N de Flygt anti-atascos puede reducir el consumo de energía entre 25 y 64 por ciento, respectivamente.
Los atascamientos son un problema operacional crítico y altamente indeseable en el bombeo de aguas residuales. Reducen considerablemente la eficiencia de la bomba y provocan su activación, lo cual genera mayores costos y más llamadas de emergencia por parte del usuario final. El tamaño de la sección de paso, es decir el diámetro de paso libre a través del impulsor de la bomba, es un parámetro que se utiliza con frecuencia para especificar la resistencia al atascamiento de una bomba para aguas residuales.
“Hace mucho tiempo, se inventó el concepto del tamaño de la sección de paso como una medición de la resistencia al atascamiento”, afirma Mats Karlén, Gerente de Diseño Hidráulico de Xylem. “Los fabricantes buscaron maximizar el tamaño de la sección de paso para mejorar la resistencia al atascamiento. Sin embargo, décadas de experiencia han demostrado que estos diseños aún presentan desventajas importantes”.
Documento técnico sobre la resistencia al atascamiento
Mats Karlén y su colega Stefan Abelin hace poco publicaron un informe sobre la resistencia al atascamiento y el tamaño de la sección de paso donde abordan lo que consideran es una percepción falsa común acerca del diseño de bombas para aguas residuales. Su informe señala que la investigación de varios años ha determinado que en el agua residual existe “una probabilidad muy baja de encontrar objetos grandes y duros en comparación con las partículas duras pequeñas y varios objetos orgánicos blandos y fibrosos pequeños y grandes”. La baja probabilidad de encontrar objetos grandes y duros, de acuerdo con el informe, reduce la importancia de una sección de paso de gran tamaño.
Además, el informe señala que los objetos fibrosos, que son mucho más comunes “tienden a quedarse atrapados en los impulsores de un solo álabe o Vórtex incluso si la sección de paso es grande”. Las fibras tienden a enrollarse en el borde anterior de los álabes del impulsor y la suciedad no se desprende, por el contrario sigue acumulándose”.
Esta acumulación genera un atascamiento suave o parcial, lo cual significa disminución en el flujo así como menor eficiencia. Como resultado, se incrementa la potencia de entrada y una vez que la corriente de funcionamiento excede a la corriente de activación, la bomba se apaga. Esto recibe el nombre de atascamiento fuerte.
Un diseño que evita el atascamiento
A finales de la década de los noventa, Xylem – en ese entonces ITT Corporation – lanzó al mercado una nueva solución de diseño de impulsores, conocida como tecnología N de Flygt, con un diseño autolimpiable. El impulsor ha retrocedido sustancialmente los bordes anteriores de forma tal que los sólidos llegan hasta un punto desde donde son empujados hacia la periferia y salen a través de una ranura de alivio.
De acuerdo con el informe de Karlén y Abelin, el diseño autolimpiable mejora la eficiencia y la resistencia al atascamiento de la bomba, lo cual “significa menores costos de operación, servicio y mantenimiento”. Durante los 14 años de Karlén en Xylem, él y sus colegas efectuaron cientos de pruebas de atascamiento – tanto en el laboratorio de Xylem como en instalaciones de campo – para comparar los distintos diseños de bombas.
Tanto Xylem como sus competidores aún venden bombas con diseños convencionales de secciones de paso grandes, como las bombas de impulsores de un solo álabe y de impulsores Vórtex. Sin embargo, Karlén espera que el informe haga que la industria deje de pensar en secciones de paso que consumen energía y son innecesariamente grandes y encuentre soluciones más eficientes y confiables.
“La necesidad mundial de soluciones para el transporte y el agua limpia es cada vez mayor”, afirma Karlén. “Ayudar a encontrar formas de hacer esto de manera más eficaz y con mayor eficiencia energética es un desafío enorme y, a la vez, sumamente gratificante. Resulta claro que la cantidad de energía que se requiere para transportar el agua puede reducirse en forma significativa mediante una resistencia al atascamiento sostenidamente mayor y más eficiente”.
Haga clic aquí para leer el documento técnico en línea.
Hallazgos de las pruebas de atascamiento de Xylem
La tecnología N ofrece ahorros de energía* de:
– 25 por ciento, en comparación con una bomba con impulsores de un solo álabe
– 64 por ciento, en comparación con una bomba con impulsores Vórtex
* De acuerdo con la investigación de Xylem, la cual toma en cuenta estos tres parámetros clave para la eficiencia de la bomba en general:
1. Eficiencia del agua limpia
2. Eficiencia “real” del agua residual, medida en términos de la presencia de atascamiento parcial y el efecto que esto tiene en la eficiencia operacional en general
3. El costo de las visitas por emergencias debido a que la bomba no funciona a causa del atascamiento.