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Cálculo de bombas para filtros y equipos de tratamiento de agua

Como ha visto en el último capítulo, es importante elegir el tipo de bomba adecuado para su equipo de filtración o tratamiento de agua. Esta elección depende de muchos factores, como el caudal y el volumen de retrolavado. Sin embargo, uno de los elementos más importantes de cualquier sistema de bombeo es el consumo de energía. Esto puede parecer contradictorio, ya que a menudo se considera que las bombas son dispositivos eficientes desde el punto de vista energético, pero esto sólo es cierto si se utilizan correctamente. En este capítulo veremos cómo varía el consumo de energía con los distintos tipos de bombas, qué factores influyen más en él y cómo puede utilizar esta información para tomar mejores decisiones sobre qué bomba funcionará mejor en su aplicación.

El parámetro más importante de la bomba es el caudal.

El parámetro más importante de la bomba es el caudal. Se mide en galones por minuto (GPM) y depende de la resistencia del sistema, la presión de la cabeza y el tamaño del lecho filtrante. El caudal también puede variar en función del tipo de bomba que se utilice.

Hay tres tipos de bombas disponibles para los sistemas de filtrado.

Hay tres tipos de bombas disponibles para los sistemas de filtración.

  • Centrífuga: Este tipo de bomba utiliza un impulsor centrífugo para mover el agua u otros fluidos a través de su sistema. El impulsor gira a altas velocidades, creando presión y forzando la salida del líquido de la bomba. Estas bombas se utilizan generalmente cuando se necesita un alto desplazamiento (o caudal), como el bombeo de agua de pozos profundos o el movimiento de grandes volúmenes de agua rápidamente a través de tuberías.
  • Desplazamiento positivo: Este tipo de bomba utiliza un pistón para impulsar el fluido a través de su sistema aspirándolo en un extremo del cilindro y empujándolo hacia fuera en el otro extremo. Este tipo de acción crea succión dentro del cilindro, lo que se traduce en una mayor potencia de bombeo que la que se obtendría de una bomba centrífuga de tamaño similar, aunque tienden a no ser capaces de mover grandes volúmenes tan rápidamente como lo hacen sus homólogas giratorias

Para un filtro con un solo lecho y un retrolavado moderado, lo mejor suele ser una bomba centrífuga.

La bomba centrífuga es el tipo de bomba más común. Mueve líquidos de alta viscosidad y sólidos que tienden a sedimentarse en un lecho filtrante de arena. Las bombas centrífugas se utilizan en el tratamiento del agua, el procesamiento de alimentos y bebidas, el procesamiento químico, la generación de energía y otras aplicaciones industriales.

Funcionan según el principio de utilizar una alta velocidad de rotación para lanzar el material contra una placa deflectora o un tamiz giratorio. La presión creada por este impacto crea un efecto de vacío en el fluido que se bombea en el otro extremo de la tubería de descarga (o tubo).

Para un filtro de lecho doble o multimedia y con un fuerte lavado a contracorriente o retrolavado, considere una buena bomba de desplazamiento positivo.

Para un filtro de doble lecho con un fuerte retrolavado, considere una buena bomba de desplazamiento positivo. Las bombas de desplazamiento positivo son más eficientes que las centrífugas y pueden manejar presiones más altas. Son duraderas porque no tienen piezas móviles que se desgasten como las válvulas de las bombas centrífugas. Y no necesitan un sello para funcionar, lo que significa menos mantenimiento a lo largo del tiempo. Pero las bombas de desplazamiento positivo también son más caras que sus homólogas centrífugas.

Una vez que haya decidido el tipo de bomba, debe elegir su potencia.

Una vez decidido el tipo de bomba, hay que elegir su potencia. La potencia se mide en caballos y puede calcularse multiplicando el caudal por la altura (presión):

  • Caudal (L/min) x Altura (bar) = Potencia

Así, si su sistema tiene un caudal de 2 m³/s y una presión de cabeza de 10 bar, necesitará 20 CV para funcionar. Cuanto mayor sea la resistencia, mayor será la potencia necesaria. Si su tanque está a 7 atmósferas, necesitará más del doble de potencia que uno a 3 atmósferas porque hay más resistencia que superar.

La potencia necesaria depende de la resistencia del sistema.

Para determinarla, es necesario conocer:

  • La profundidad y el diámetro del lecho filtrante.
  • El tipo de medio filtrante (por ejemplo, arena, partículas ligeras como la zeolita, antracita) y su grosor; si es poroso o no, como el carbón activado.
  • El caudal que pasa por el sistema (es decir, galones por minuto).

Una velocidad elevada implica un mayor desgaste de las piezas y un mayor nivel de ruido.

Un aumento de la velocidad de una bomba provocará un mayor desgaste del medio granular y aumentará el nivel de ruido. Esto puede encarecerla o incluso hacer que disminuya su rendimiento. Una bomba de mayor velocidad también puede desgastarse más rápidamente.

Un ejemplo común es cuando se tiene un gran caudal de agua (gran altura) y líneas de pequeño diámetro (bajo caudal), lo que requeriría un impulsor más grande pero no necesariamente mayores RPM. Para esta aplicación, lo mejor es utilizar un motor de accionamiento de frecuencia ajustable con suministro de voltaje variable como fuente de energía; de este modo, podrá ajustarlo en función de la carga a la que esté sometido para que no se caliente demasiado al funcionar a altas velocidades durante todo el día.

No pase por alto factores como el volumen de retrolavado al elegir una bomba para su equipo de filtración

Después de todo esto, quizá se pregunte por qué es tan importante el volumen de retrolavado. Pues bien, resulta que este número es un buen indicador de la potencia que debe tener su bomba. Si tiene un volumen de retrolavado pequeño y elige un motor muy potente para su equipo de filtración, terminará con un sistema que no sólo es poco potente, sino también potencialmente peligroso.

Lo contrario también es cierto: si tiene demasiada agua de retrolavado en relación con el tamaño del tanque del filtro y otras partes del sistema (como las tuberías), es probable que esas partes se dañen por el exceso de presión o calor. Siempre es mejor errar por el lado de la precaución al elegir las bombas para su equipo de filtración que por impulso: ¡nunca se sabe cuándo puede ocurrir algo malo!

Bombas para equipos de ómsosis inversa

La bomba de refuerzo multietapas es un instrumento montado en SKID o en la misma estructura que las membranas, que se utiliza principalmente para aumentar la presión del agua para que ésta pueda pasar a través de la membrana de ósmosis inversa sin problemas.

La bomba de refuerzo es un instrumento montado en un patín, que se utiliza principalmente para aumentar la presión del agua para que el agua pueda pasar a través de la membrana de ósmosis inversa sin problemas.

La función principal de la bomba de refuerzo para la ósmosis inversa industrial es:

  • Aumentar la presión y el caudal del agua cruda;
  • Asegurar que el sistema de ósmosis inversa funcione normalmente proporcionando una presión de alimentación suficiente;

La bomba industrial de ósmosis inversa es un tipo de bomba que se utiliza principalmente para aumentar la presión del agua para que ésta pueda pasar a través de la membrana de ósmosis inversa. También puede utilizarse en otras industrias como la química, la farmacéutica y la alimentaria.

Conclusión

La bomba es una de las partes más importantes de un sistema de tratamiento de agua, por lo que querrá elegirla sabiamente. El factor más importante a tener en cuenta a la hora de elegir la bomba adecuada para su equipo de filtración es el caudal. La segunda consideración más importante es si habrá o no lavado a contracorriente en su funcionamiento.

Si necesita aseoría para elección de bombas o un sistema de bombeo presurizado, pongase en contacto con nosotros:

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