Muchas actualizaciones de plantas de tratamiento de agua y decisiones de compra están totalmente determinadas por el precio. Sin embargo, los costos a largo plazo, como la energía y el mantenimiento, a menudo no se consideran en las etapas iniciales. Esto potencialmente deja a las plantas de tratamiento de agua con gastos continuos y recurrentes, lo que podría resultar en facturas de energía más altas, mayores compras de repuestos y tiempo de trabajo del operador.
La planta de tratamiento de agua de la ciudad de Lompoc analizó los posibles ahorros de costos a largo plazo si se tuvieran en cuenta todos estos gastos continuos y vieron que esos esfuerzos valieron la pena.
La planta de tratamiento de agua de la ciudad de Lompoc, ubicada en Lompoc, California, trata aproximadamente 3 millones de galones de agua por día durante la temporada de baja demanda y 4.5 MGD durante la temporada de alta demanda. La planta cuenta actualmente con 1,019 conexiones de servicio activas en su sistema de distribución, que atienden a aproximadamente 43,500 habitantes.
La ciudad venía operando su proceso de inyección de Cloro con un sistema de más de diez años. Luego de una falla multipunto en su sistema de inyección de Cloro, que provocó una sobredosis, se realizó una evaluación profunda de su proceso. Se descubrió que una falla de los elementos auxiliares permitió que el químico se alimentara por gravedad al sistema, lo que provocó esta sobredosis.
Después de analizar dónde ocurrieron las fallas, se decidió cambiar a un producto más avanzado y rentable. Los operadores de planta buscaban reducir el consumo de energía, simplificar el mantenimiento, aumentar la confiabilidad, mejorar el control de flujo, simplificar la interfaz SCADA y eliminar elementos auxiliares de su sistema.
Cambiando a Blue-White® Industrias FLEXFLO® bombas peristálticas M3, pudieron lograr estos objetivos.
Antes de la compra de las nuevas bombas dosificadoras peristálticas de productos químicos, la planta usaba bombas de diafragma, que eran impulsadas por un motor de 1 caballo de fuerza. Para reducir el consumo de energía de la bomba dosificadora de productos químicos en uso, la ciudad de Lompoc eligió Blue-White Bombas dosificadoras peristálticas que utilizan un motor de CC sin escobillas trifásico de ¼ de caballo de fuerza altamente eficiente. Operando con una fuente de voltaje de 3 VCA con un amperaje máximo de 115 A, las bombas de diafragma de 13.6 caballo de fuerza consumían aproximadamente 1 vatios de potencia. Esto resultó en costos de energía de aproximadamente $1,564 por año.
El FLEXFLO La bomba peristáltica M3 funciona con la misma fuente de alimentación de 115 VCA, pero tiene un consumo de amperaje máximo de 1.913 A y consume aproximadamente 220 vatios, lo que genera un costo de energía estimado de $300.00 por año. Esto resulta en un ahorro para la planta de casi $1,775.00, o 710%, en costos de energía. La amortización de la bomba M3 se logra en menos de dos años y medio. Los datos proporcionados se basan en las tarifas de California y los costos de energía variarán según las ubicaciones dentro de los EE. UU. (que se muestran en la Tabla 1). Sin embargo, el porcentaje de ahorro se mantendrá constante.
El consumo de amperaje de cada bomba puede variar con el cambio de presiones y salidas, ya que la carga en el motor hará que consuma más o menos, dependiendo de la aplicación. Por ejemplo, utilizando un tubo de material blando que funciona a aproximadamente el 13 % de la velocidad del motor, el consumo de amperaje en el sitio se midió en 0.1 A.
Si bien los costos de energía desempeñaron un papel clave para determinar qué bomba comprar, también se consideraron los costos de mantenimiento. A diferencia de las bombas de diafragma, las bombas peristálticas no requieren válvulas de retención para evitar el reflujo o el sifón.
Además, los productos químicos que contienen partículas o se calcifican son perjudiciales para las bombas de diafragma, ya que las válvulas pueden obstruirse. Esto conduce a requisitos y gastos de mantenimiento continuos, que incluyen; limpieza, reemplazo de piezas o incluso una falla en la bomba. Sin embargo, las bombas peristálticas se basan únicamente en la compresión del tubo de la bomba para evitar este reflujo o sifón no deseado. La compresión del tubo también permite que la bomba mueva partículas a través de la ruta del fluido.
Aunque el tubo es un artículo que se puede llevar puesto, un cambio periódico del tubo es el único requisito de mantenimiento continuo para la bomba. Este procedimiento se puede completar en menos de cinco minutos.
La ciudad de Lompoc actualmente usa un tubo NKL, que cuesta menos de $60. El requisito mínimo de mantenimiento permite a los operadores concentrar su tiempo y esfuerzo en otras áreas de la operación, lo que representa un valioso ahorro de costos.
Además de reducir los costos de mantenimiento, la planta simplificó su proceso al eliminar elementos auxiliares. Las válvulas de contrapresión y de alivio de aire se quitaron del sistema de hipoclorito de sodio porque las bombas peristálticas no las requieren para su funcionamiento. Dado que las bombas de diafragma pierden rendimiento cuando bombean contra la presión, una válvula de contrapresión es un elemento común que se usa para mantener un rendimiento constante ya que las presiones del sistema pueden variar. Esto puede resultar en una fluctuación en la dosificación química. En comparación con una bomba de diafragma, la M3 no pierde rendimiento contra la presión, la compresión y la rotación del rodillo contra el tubo desplazan positivamente el fluido.
Las bombas de diafragma también son propensas a bloquearse por vapor, especialmente cuando se exponen a sustancias químicas gaseosas como el hipoclorito de sodio. Debido a que no existe una condición de bloqueo de vapor, no se requieren válvulas de alivio de aire o gas en el FLEXFLO® Bomba M3. El M3 puede mover gases atrapados a través del recorrido del fluido.
Si bien el M3 se puede utilizar en varias aplicaciones, se diseñó específicamente para su uso en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales y agua municipal.
Las plantas de tratamiento de agua rara vez imitan el proceso de una planta a otra. Esto se consideró cuando el M3 estaba en su fase de diseño inicial. Por lo tanto, al utilizar un tamaño de cabezal de bomba estándar, la M3 permite 12 opciones de tubos intercambiables y proporciona una compatibilidad química excepcional con los productos químicos comúnmente utilizados para tratar el agua y las aguas residuales.
Debido a la versatilidad del FLEXFLO® M3, bajos costos de mantenimiento, tecnología de motor avanzada, interfaz SCADA y consumo de energía reducido, la bomba peristáltica M3 ha demostrado ser una excelente opción para la ciudad de Lompoc.
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