Bombas Sumergibles y Variadores VACON

8/11/2019 Bombas Sumergibles y Variadores VACON

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1011

ALIMENTACIN ELCTRICA

TIPOS DE ARRANCADOR

CABLES DE ALIMENTACIN

ELEMENTOS ASOCIADOS A LA INSTALACIN

ARENA Y SEDIMENTOS

REFRIGERACIN DEL MOTOR

CONTROL DE LA CORROSIN

PROTECCIN Y CONTROL DEL MOTOR

PUNTOS A TENER EN CUENTA EN LA INSTALACIN

APLICACIONES

ANLISIS DE AVERAS

1

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4

5

6

7

8

ESQUEMA DE INSTALACIN DE UNA BOMBASUMERGIBLE

12

AHORRO ENERGTICO


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1 Alimentacin elctrica

Tener en cuenta la tolerancia de tensin que permiten los motoresFranklin. Instalar una proteccin de sobre o bajo voltaje.

Por lnea

Por generador

Las tolerancias de tensin son las mismas que para la alimentacin delnea.

Asegurarse que el generador puede suministrar continuamente lapotencia requerida por el grupo y que el voltaje durante el arranque esde por lo menos el 65%de la tensin nominal. Tener en cuenta el pico decorriente del motor durante el arranque.

Siempre poner en marcha el generador sin carga: al arrancar: poner en marcha primero el generador y despus el motor

al parar: parar primero siempre el motor y despus el generador


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Tolerancia de Tensin del motor380V10% = 342V hasta 415V +6% =440V

342V342V

+5%

-5%

MotoresMotores

FranklinFranklin 400VDINDIN

420V420V

380V380V

440V440V

En los motores asncronos, como los Franklin Electric,

una tensin demasiado alta o demasiado baja

genera un excesivo aumento de la corriente y por

consiguiente una sobretemperatura en el motor.


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2 Tipos de arrancador

A. Arranque directo B. Arranque estrella tringulo

Arranque del motordirectamente de la

alimentacin

Arranque del motor endos etapas

Diferenciar motor de superfcie demotor sumergible.


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C. Arrancador progresivo

Arranque y parada del motor progresivamente variando la tensin dealimentacin

Ventajas: arranque y parada progresiva. Minimiza el golpe deariete.

Desventajas: No se pueden trabajar con sistemas dealimentacin monofsicos.

Aplicacin aconsejada: para todas las potencias

D. Variadorde frecuencia (VDF)

Arranque y parada del motor progresivamente variando la tensin yfrecuencia de alimentacin al motor

Ventajas: arranque y parada progresiva (controlada). Se evitangolpes de ariete. Podemos variar la frecuencia, lo que nos

permite regular el caudal y prefijar la presin. Permite controlarsistemas con alimentacin monofsica.

Desventajas: Coste del variador.

Aplicacin aconsejada: para todas las potencias


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La tensin de arranque debe ser al menos el 55 % de la tensinnominal de funcionamiento para asegurar el par de arranque

adecuado.El tiempo de la rampa de aceleracin y de parada debe sercomo mximo de 3 segundos.

Compatible con el SubMonitor

Reglas generales de uso de arrancadores progresivos en motores

sumergibles Franklin


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Convertidores de frecuencia


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Enric Rius

Qu es un convertidor de frecuencia?

El convertidor de frecuencia es un aparato electrnico quenos sirve para variar la velocidad de los motores de

induccin


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Enric Rius

Para que sirve?

Mejora el funcionamiento

Arranque suave y controlado

Eliminacin del golpe de ariete

No son necesarios los condensadores para la reactiva

Ahorro energtico

Permite adaptar la velocidad del motor a las necesidadesdel proceso

Control de la presin

Control del nivel

Control del caudal


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Enric Rius

Inversor

+

-

3 5

264

1

U

V

W

M


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Enric Rius

Conexin mediante convertidor de frecuencia

Elimina las puntas de arranque Arranque con intensidad controlada, puede ser inferior a la

nominal Permite la conexin a generadores

Disminucin de la intensidad de arranque

Retraso a la puesta en marcha

Soporta los microcortes Continua funcionando sin desconexin frente pequeos fallos

de red

Reduce los golpes de ariete

Paro controlado, disminucin progresiva de la velocidad Sin condensadores

No son necesarios para compensar la reactiva

Reconexin automtica


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La seccin de los cables prolongados

debe calcularse, para fuera del agua, enfuncin de la distancia existente entre elpunto de entrada de alimentacin defludo elctrico y el motor.

Para su eleccin, ver las tablas de

seleccin de cables de Franklin Electric oconsultar con el fabricante del cable.

El cable proporcionado con el motorFranklin Electric debe estar plenamentesumergido en el agua durante el

funcionamiento del motor para asegurarsu refrigeracin.

3 Cables de alimentacin

Prolongacin del cable

En el empalme de los cables puedenusarse cartuchos de resina, cintasvulcanizadas o funda termoretrctil paraproporcionar la estanqueidad requerida.


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Cables

i i


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Enric Rius

Cables

Recomendable utilizar cables apantallados simtricos contierras concntrico, EMC

Cumplir la normativa de EMC Ms importante cuanto ms grande es el motor (>200 kW)

Empalme cable motor / cable alimentacin lo ms prximoal motor

E i Ri


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Enric Rius

Longitud de cables a motor

Debido al efecto capacitativo del cable sobre el convertidorde frecuencia la distancia mxima entre convertidor y

motor son segn el tipo de convertidor: Vacon NXL 220 V, 380-500 V

Tamaos MF2 y MF3, hasta 2,2 kW, hasta 30 m

Tamao MF4, hasta 5,5 kW, hasta 50 m

Tamaos MF5 y MF6, hasta 300 m

Vacon NXS/NXP,220 V 380-500 V

Modelos con potencia hasta 1,5 kW, hasta 100 m

Modelos potencias superiores, hasta 300 m

Enric Rius


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Enric Rius

Longitud de cables a motor

Distancias superiores a las recomendadas e inferiores a 600 m

Utilizar filtros dU/dt de salida

L > 300 m

M~

400 Vdu

/dt

c

L > 600 m

M~

400 VF-sen

d

Distancias superiores a 600 m

Utilizar filtros senoidales

Instalaciones con red de 690 V

Utilizar siempre filtros dU/dt hasta 300 m

Desde 300 m utilizar filtros senoidales

Enric Rius


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Enric Rius

Filtro du/dt

0.1 s

550 V 6 kV/s

0.0 0.1 s0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

V

t

Tensin de salida

sin filtro

Tensin de salida

con filtro

0.0 0.1 s0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

V

t

0.7

0.5 s

550 V 1 kV/s

Enric Rius


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Enric Rius

Filtros senoidales

CH 1 Voltage before filter

CH 2 Voltage after filter

VACON / Michael Bjrkman

Enric Rius


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Enric Rius

Recomendaciones

Para motores sumergibles utilizar siempre filtros de salidaentre motor y convertidor.


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Manmetro de presin

Utilizar un manmetro preferentementecon indicacin por aguja para detectarla presencia de golpes de ariete.

4 Elementos asociados a la instalacin

Vlvulas de regulacin

Es conveniente la instalacin de unavlvula de control que permita laregulacin del caudal de salida.

Sondas de nivel

En pozos con gran variabilidad de entrada de agua se recomienda lainstalacin de sensores de nivel para evitar que el grupo hidrulicopueda funcionar en seco, lo cual daara de inmediato la bomba y elmotor.


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Picos de voltaje y sobretensionesCausas:

cada de rayos en las inmediaciones

conmutacin de grandes cargas inductivas en la lnea conmutacin de equipos de potencia en la lnea

Estos picos y sobretensiones transitorias pueden transmitirse a los bobinadosdel motor y daar la resistencia de aislamiento.

Solucin: instalacin de un pararayos

lo ms cerca posible del motor ( boca del pozo )

conectarlo al cable de tierra proveniente del motor

conectar este a una buena toma de tierra

Sin embargo, tener en cuenta que es prcticamente imposible proteger elmotor de la cada direc ta de un rayo de millones de voltios.


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Vlvulas de retencin

Aconsejamos que el resto de vlvulas se

instalen a una distancia de unos 50m entrecada una de ellas.

Debe instalarse una vlvula de retencin a lasalida de la bomba y como mximo a unadistancia de 7 m desde la misma.

La no instalacin o defecto de estasvlvulas, pueden provocar choques

hidrulicos que pueden daar el motor


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Golpe de ariete

Si la vlvula de retencin esta ms alta de 9 metros del nivel del agua,cuando se para la bomba se vaca el tubo de impulsin desde la vlvulahasta el nivel del agua. Cuando se vuelve a poner en marcha la bomba,este espacio vaco del tubo se llena a gran velocidad produciendo unchoque hidrulico comnmente llamado golpe de ariete.

Este golpe debilita la tuberas y tambin causa importantes daos en laspartes mecnicas de los motores, principalmente el cojinete axial.


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Backspinning

El motor gira al revs a causa del vaciado del tubo de impulsin a

travs de la bomba.

Causas:

fallo, fugas o ausencia de vlvula de retencin

vlvulas agujereadas con el objetivo de vaciar tubos impulsin

Consecuencias en el motor:

desgaste del cojinete axial y radiales (insuficiente velocidad)

si se pone en marcha el motor mientras ocurre este fenmeno, elesfuerzo del grupo del motor y la bomba cambia de sentido y puedecausar daos en el eje


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Para que los motores sumergibles Franklin Electric tengan una refrigeracinadecuada, la temperatura del agua a bombear debe ser como mximo de2525CC para los motores de 10 y de 3030CC para el resto de motores. Asimismo,

deben respetarse las siguientes velocidades de flujo de circulacin del aguaa lo largo de la superficie del motor:

Camisa del Pozo

Agua

Motores 4 v = 0,08 m/s

Motores 6y 8Encapsulados v = 0,16 m/s

Motores 6Rebobinables 15 kW v = 0,20 m/s


Motores 6Rebobinables 18,5 kW v = 0,50 m/s


Motores 10Rebobinables v = 0,5 m/s

6 Refrigeracin del motor

Si no se cumplen las condiciones de refrigeracin
http://cooling.wmv/


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Si no se cumplen las condiciones de refrigeracinrequeridas, se debe instalar una camisa de refrigeracicamisa de refrigeracinnen el motor.en el motor.

R f i i M Cl l i


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Refrigeracin Motor y Clculo camisa

Caudal = Q

VelVel.. RefrigRefrig..=CaudalCaudal

Surperficie AnularSurperficie Anular

DCamisa(mm)=

Q [m3/h] x 353,68

Vm/sec

DCamisa

Motor

Bomba

Camisa del

pozo

DMotor

Dw+ [Dmotor(mm)]2


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20

DCamisa(mm)=Q [m3/h] x 353,68

Vm/sec+ [Dmotor(mm)]2

Ejemplo de una aplicacin:

Q= 10 m3/h

Dmotor= 95,25 mmV= 0,08 m/sec

0,08m/sec10 [m3/h] x 353,68

+ [95,25(mm)]2 = 230,83 mm

Ejemplo clculo camisa refrigeracin

Algunas de las aplicaciones para las que es necesarioi l i d f i i l


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Tubo demasiadoancho

D

Acufero por encimade la bomba

Tanque abierto

DD

instalar una camisa de refrigeracin en el motor :


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PVC Clase de Aislamiento : 70C temperatura del cobre

PE2/PA Clase de Aislamiento : Y 90C temperatura del cobre

Tipos Hilo bobinado


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Aplicaciones para alta temperatura

DE-RATING

Otra opcin para trabajar a plena carga con agua a temperatura superiora 30C es el De-rating, para evitar el sobrecalentamiento de los bobinados.

Se trata de incrementar la potencia del motor para compensar la prdidade rendimiento por trabajar con agua a temperatura superior a 30C. Conello disminuimos la temperatura interna de los devanados

Carga mxima del motor en % de la carga nominal

Temp.C

Potencia 5,5 - 22 kW Potencia > 22 kW

Velocidad en m/s Velocidad en m/s

0.16 0.3 1 0.16 0.3 1

40 88 100 100 76 88 10045 76 88 100 62 76 88

50 62 76 88 48 62 76

55 48 62 76 - 48 62

60 - 48 62 - - 48


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Aplicaciones para alta temperatura

motores encapsulados con una solucin acuosa refrigerante internaespecial que permite trabajar con agua hasta:

75C para los motores 8 Hi-Temp (30kW a 110kW)90C para los motores 6 Hi-Temp (3,7kW a 30kW)

con las condiciones de refrigeracin mnimas requeridas

permite trabajar en condiciones de escasa refrigeracin atemperaturas de agua adecuadas

cables adecuados para trabajar a altas temperaturas

brida NEMA

retn SiC espec ial antiarena de serie versin en material inoxidable AISI 304 y 316

aplicaciones en minera, aguas termales, condiciones derefrigeracin deficiente, etc.

Motores especiales Hi-Temp


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5 Arena y sedimentos

Consecuencias de la existencia de arena en el pozo

desgaste mecnico de las piezas internas del motor: cojinete axial,cojinetes radiales, contracojinete, retn, eje rotor

falta de refrigeracin lo que se puede traducir en una averamecnica (comentado en el primer punto) y/o elctrica (derivadode los bobinados del estator)


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Como minimizar la accin de la arena en el motor

antes de instalar el motor se recomienda aforar el pozo

instalar el grupo hidrulico por arriba del fondo del pozo y de los

sedimentos que pueda haber en el mismo. Recomendacin: Motores de 4 y 6 : mnimo a 5m del fondo del pozoMotores de 8 y 10 mnimo a 10m del fondo del pozo

instalar motores Sandfigther quellevan incorporados un retn decarburo de silicio y protectorantiarena especiales diseados por

Franklin Electric para evitar laentrada de arena en el mismo


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Como minimizar la accin de la arena en el motor

de todas formas, en funcin de la cantidad y dimetro de la arena,incluso este tipo de retn especial no asegura al 100% que no penetrecon el tiempo la misma dentro del motor

proteger el estriado del motor

poniendo grasa no cida y no txicaen el mismo antes de acoplar estecon el manguito de acoplamiento dela bomba (por ejemplo Mobil FM102,

Texaco Cygnus2661 o bien vaselina)


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AISI 304: Acero inoxidable estndar. Es el tipo de material de que estn fabricados los

motores estndar, excepto para la brida y la base del motor que es de hierro defundicin pintado con pintura epoxy.

AISI 316 : Mejor proteccin contra la corrosin que el 304 gracias a la presencia deMolibdeno.

AISI 316 Ti: El acero inox. 316 Ti lleva un ndice importante de Ti. En el proceso de

soldadura, en vez de carburo de cromo, se crea carburo de titanio, conservando laconcentracin de C r cerca de la soldadura. De esta forma, se conserva la resistenciacontra la corrosin alrededor de la soldadura.

AISI 904L: material de una calidad superior al 316. Indicado para aplicac iones enaguas salinas y/o agresivas. Elimina la corrosin debido a corrientes galvnicas. Parte

exterior del motor totalmente en 904L. La parte superior del eje se diferencia del restopor ser de calidad DUPLEX lo que le confiere una mayor resistencia al desgastemecnico.

7 Control de la corrosin

Materiales de los motores


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Grfico de corrosin

0

10

20

30

40

5060

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Chlorid content (1000 ppm)

Temperature(C)

904L (1.4539) 316SS (1.4401) 304 (1.4301)

Potable

Riego

Salobre Mar

Corrientes galvnicas


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Corrientes galvnicas

tienen lugar en aguas subterrneas

provocan el desgaste por electrlisis de ciertos materiales, usualmenteen forma de poros, en especial en las uniones de dos o ms de ellos de

diferente tipo

consecuencia : prdida de aislamiento de los bobinados

su intensidad puede variar en el tiempo y la profundidad de instalacin

del motor dentro del pozo

incluso en aguas potables, pequeas cantidades de cloruros, sulfatos uotros ingredientes, as como altas conductividades, pueden crear unasolucin que lleve a reacciones galvnicas

solucin : instalacin de un nodo de sacrificio en la base del motor,que har la funcin de cebo para dichas corrientes, minimizando laaccin daina de lasmismas sobre el motor

A d d ifi i


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Anodo de sacrificio

Se trata de una pieza de hierro de fundicin (GG20) que se une a la basedel motor mediante tres tornillos inoxidable.

Al ser este material qumicamente ms activo que los materiales de que

estn formados el motor y la bomba, este reacciona con los elementoscorrosivos del agua desgastndose, y con ello, minimizando los daos en elmotor.


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Instalacin nodo de sacrificio


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Instalacin


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P t i t l d l t


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8 Proteccin y control del motor

rel trmico conforme a la norma EN 60947-4-1 (VDE 660 cap.102) de

la clase 10A o 10, con compensacin de la temperatura ambiente de20 a 40C. Con corrientes del 500% de IN debera disparar en menos de10 segundos con el bimetal fro, por ejemplo en caso de bloqueo delrotor

el rel debera ajustarse al consumo medido y como mximo a la

corriente mxima indicada en la placa de caractersticas del motor. Serecomienda su ajuste al 90% IN rel con proteccin por fallo de fase

diferencial conectado a una buena toma de tierra donde tambin

deber conectarse el motor interruptor magnetotrmico adecuado a la instalacin

si las protecciones no cumplen los requisitos anteriores, la garanta delmotor pierde su validez

Sistema de proteccin mnima exigida


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SubMonitor

Sobrecarga / Funcionamiento en vaco Desbalanceo de corrientes Falso arranque Sobrevoltaje / Voltaje insuficiente Falta de fase

Adems controla los siguientes parmetros :

Control de sobretemperatura (slo para los motores equipados con el sensorSubtrol). Genera seal on/off de salida al superar una temperatura pre-ajustada de fbrica para los motores encapsulados. Los rebobinables no

pueden utilizar esta opcin.

Extensin de garanta a 3 aos para los motores instalados con el SubMonitorcon la opcin Premium que incluye un pararayos.


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Motor Tipo de motor Control detemperatura

Observaciones

6 30 kW Encapsulado PT100 PTC SubMonitor

PT100 : fcil instalacin PTC : previa peticin al hacer pedido motor SubMonitor : previa peticin sensor Subtrol alhacer pedido motor

6 37 kW y 8 Encapsulado PT100 SubMonitor

PT100 : fcil instalacin SubMonitor : incorporan sensor Subtrol de serie.Fcil instalacin

6, 8 y 10 Rebobinable PT100 PT100 : fcil instalacin

Sistemas de control de temperatura


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PTC PT100

Sensor PT100 para Motores Encapsulados 6" y 8"


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Sensor PT100 para Motores Encapsulados 6 y 8

blancomarrnverde


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40

azulmarrnnegro

Sensor PT100 para Motores Rebobinables6" y 8"

negro


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Protecciones

Enric Rius

i


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Protecciones

El convertidor de frecuencia Vacon proporciona de serie lassiguientes protecciones: Sobreintensidad

Sobrecarga

Subcarga

Fallo fase entrada

Fallo fase salida (

Rotor bloqueado

Fallo a tierra (proteccin motor y convertidor, no proteccinpersonal)

Adems de manera opcional se puede equipar con lassiguientes protecciones PT100 (NXOPTB8)

PTC (NXOPTA3)

Enric Rius

A li i b b id


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Aplicacin bombas sumergidas

Rampa de aceleracin y deceleracin en dos tramos

Aceleracin desde 0 a frecuencia ajustada

Aceleracin desde frecuencia ajustada a frecuencia mxima Tiempo en segundos de aceleracin

Proteccin de baja frecuencia

Paro por debajo de esta frecuencia, auto reset

Proteccin de baja carga

Paro si la intensidad est por debajo de un valor ajustadodurante un tiempo determinado

Auto reset ajustable en minutos, para que el pozo recupere elnivel adecuado

Enric Rius

A li i b b id fi


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Aplicacin bombas sumergidas, grfico

Enric Rius

I t l i d l tid d f i


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Instalacin del convertidor de frecuencia

Humedad mxima 95% sin condensacin

Temperatura mxima 40 C

Sin sustancias agresivas en el ambiente Proteccin contra sobre tensiones (rayos)

Recomendable cartas barnizadas

Recomendable proteccin IP54 (convertidor sin armario)

Enric Rius

Ajustes ms importantes


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Velocidad mnima

Mnima velocidad a la que la bomba puede trabajar de manera

permanente Velocidad mxima

Mxima velocidad a la que puede trabajar el motor de manerapermanente

Tiempo de aceleracin hasta velocidad mnima Para evitar problemas en el rodamiento axial del motor

Intensidad nominal del motor

Para ajustar las protecciones del convertidor a lascaractersticas del motor

9 Puntos importantes a tener en cuenta en la

i t l i


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El punto de trabajo de la bomba debesituarse en el tercio medio de la curva.

Si la bomba funciona demasiado a laderecha de su curva se produce unainversin del empuje. En estas condiciones,

la mayora de las bombas ejercen unatraccin hacia arriba que arrastra el rotordel motor produciendo el rozamiento delcontracojinete con la parte inferior delcojinete radial superior por un periodo detiempo demasiado prolongado.

Este fenmeno produce la destruccindel contracojinete, las partculas del cualse mezclan con el lquido interno del motordesgastando todos los cojinetes.

Inversin del Empuje

Q

Q

Carga axial

Carga negativa

H

instalacin

Punto de trabajo de la bomba


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El motor se puede instalar en todas las posiciones entre vertical yhorizontal (de 0 a 180) pero ni un grado de inclinacin boca abajo Excepciones: por la longitud del rotor, no se pueden instalarhorizontalmente los motores rebobinablesde 8 93kW y 10 185kW

Posicin instalacin del motor

No exceder el nmero permitido de arranques por hora indicados en el

manual de instalacin de los motores: (arranque sin variador) 10 arranques/hora para los motores 8 y 10 rebobinables 20 arranques/hora para el resto de los motores

Arranques / hora

Es de una gran importancia proteger el motor con los controlesadecuados y verificar sus ajustes, segn las recomendaciones dadas en elapartado n 8 El cumplimiento de estas normas puede suponer el evitar daosimportantes al motor y por lo tanto minimizar el coste de su mantenimiento

Sistemas de proteccin


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La refrigeracin del motor es un factor muy importante para optimizar lavida til del motor

Tener en cuenta las recomendaciones hechas en el apartado n6

Refrigeracin

Deben instalarse vlvulas adecuadas en los emplazamientos necesariospara evitar choques hidrulicos

Uso de vlvulas adecuadas

Los controles y protecciones deben estar en buenas condiciones detrabajo y de seguridad

Deben revisarse regularmente para detectar fallos en los mismos ycomprobar su correcto funcionamiento y ajustes si procede

Revisin peridica de los controles y protecciones

di i d i l i


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En superficie sin cable Ohmios Megohmios

Motor nuevo

Motor a instalar nuevamente en el pozo

200.000.000

20.000.000

200 (y ms)

20 (y ms)

Motor en el pozo con cable

Motor nuevo

Motor en buenas condiciones

Defecto de Aislamiento, reparacinnecesaria

2.000.000

500.0002.000.000

Menos de 500.000

2 (y ms)

0,5 2

Menos de 0,5

Medicin de aislamiento

Medidor de aislamiento a 500V DC

Previo a la medicin desconectarel cable del motor del sistema

10 Aplicaciones


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Es la aplicacin tpica de los motores sumergibles

Tener en cuenta las normas dadas, principalmente en cuanto a refrigeracin y

distancia de instalacin respecto al fondo del pozo

Pozos

Debe instalarse siempre una camisa de refrigeracin en el motor ya que, en casocontrario, no se producira la velocidad del flujo de refrigeracin requeridaproducindose una sobretemperatura en el motor y la avera del mismo

En un pantano tener en cuenta la calidad del agua en el lugar de la instalacin. Laexistencia de lodos y sedimentos en la misma pueden causar graves problemas en elgrupo hidrulico

Cisternas, depsitos y pantanos

Se trata de una aplicacin complicada especialmente debido a los factores derefrigeracin y usual presencia de elementos slidos en el agua

Fuentes ornamentales y estanques

Normas para la instalacin de motores sumergiblesen fuentes, estanques o depsitos abiertos


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Tener en cuenta la temperatura del agua de la fuente a bombear (circuito cerrado,poca profundidad, elevada temperatura exterior). Sobredimensionar el motorparaevitar problemas de consumo y refrigeracin.

Instalar siempre camisa de refrigeracin (el agua no se direcciona en forma de flujo a lo

largo del motor)

Bomba instalada con proteccin antioleaje para evitar la entrada de aire (cavitacinymala refrigeracin)

El agua a bombear debe estar libre de elementos slidos (hojas, arena, papeles,

ramas,) para evitar taponar la boca de aspiracin de la bomba o depositarse en lasuperfcie del motor (mantenimiento adecuado de la fuente)

El motor se puede instalar en posicin horizontal, pero nunca con el eje boca abajo, nitan siquiera leve inclinacin hacia abajo.

Verificar durante y despus de la instalacin que el consumo del motor no sobrepase elmximo permitido (placa de caractersticas del motor). Instalar proteccionespara evitarsobrepasarlo.

En caso de arranque con variadorde frecuencia, tener en cuenta los puntos dados porFranklin Electric.


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La aplicacin tpica es la de desalinizar el agua por medio de un sistema deosmosis inversa, que consiste bsicamente en una membrana a travs de lacual se aplica agua a presin

El motor sumergible puede tener varias funciones:

proporcionar agua a presin para limpiar la membrana de desalacin como sistema recuperador de presin una vez pasada el agua a travsde la membrana de desalacin en pequeas instalaciones como bomba de cabecera

tener en cuenta que la presin mxima que soporta el motor sin testadicional de presin es de 35 bar

Plantas desalinizadoras


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Motor 8especial para aplicaciones Booster

Caractersticas ms relevantes:

Cables de alimentacin con conector extrable,apropiados para trabajar fuera del agua

Puede trabajar en posicin vertical / horizontal

Mayor volumen interno de alojamiento delquido para mejorar su lubricacin y refrigeracin

Rotor equilibrado dinmicamente paramaximizar la duracin de los cojinetes

Versin en material inoxidable AISI 304 y 316

Disponible en el rango de potencias de 30 a93kW


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Aplicaciones


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Enric Rius

Presin constante


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Se mantiene la presin independientemente de lasvariaciones de caudal

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Nivel constante


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Mantenemos constante el nivel del pozo para no agotar elacufero

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Dosificacin


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Dosificacin de componentes qumicos para la depuracindel agua o dosificacin de abono para el riego.

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Booster


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Aumento de la presin, para compensar las perdidas decarga en la red de suministro.

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Aplicaciones para la industria del agua


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PFC

Control de una estacin de bombeo con una bomba regulada yhasta 4 bombas de apoyo de velocidad constante, rotacintotal o solo bombas auxiliares. Opcional hasta 8 bombasauxiliares (NXL solo hasta dos bombas auxiliares)

PFC2

Solo NXS y NXP. Control de una estacin de bombeo con unabomba regulada y hasta 4 bombas de apoyo de velocidadconstante, rotacin total o solo bombas auxiliares, hasta 16presiones de consigna, captura automtica de la frecuenciadormir. Puesta en marcha simplificada.

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PFCRed


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3~ 3~ 3~

Transductor de presin

Marcha/Paro

Enclav.

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Aplicaciones para la industria del agua


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Multimaster

Solo NXS y NXP. Control de una estacin de bombeo con unconvertidor por bomba, una bomba regula y las otras sirven deapoyo, con rotacin y redundante. Hasta tres bombas,opcional hasta 10 bombas solo NXP

Multifollower

Solo NXS y NXP. Control de una estacin de bombeo con unconvertidor por bomba, todas las bombas regulan, conrotacin y redundante. Hasta tres bombas, opcional hasta 10bombas solo NXP


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Enric Rius

Aplicacin bombas sumergidas, grfico


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Enric Rius



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Velocidad mnima

Mnima velocidad a la que la bomba puede trabajar de manerapermanente

Velocidad mxima

Mxima velocidad a la que puede trabajar el motor de manerapermanente

Tiempo de aceleracin hasta velocidad mnima Para evitar problemas en el rodamiento axial del motor

Intensidad nominal del motor

Para ajustar las protecciones del convertidor a las

caractersticas del motor


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Ahorro de energa

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Ahorro de energa


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Formula de la potencia de una bomba

x Q x H x g

P =

En donde:P = potencia en el eje = densidadH = altura manomtrica = rendimientog = 9,81 m/s2

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Curvas altura/caudal


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Altura

H

HN

QN

Q = 0

H = Hmx.

Caudal Q

Curva del sistema

H = k Q2

Punto de

funcionamiento

de la bomba

H = 0

Q = Qmx.

Enric Rius

Regulacin de velocidad, curvas de la bomba


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H

H2

H1

Q2 Q1 Q

n1

n2

Enric Rius

Calculo de la potencia consumida


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x Q x H x gP =

Suponiendo que es constante yenglobndolo junto a y g en laconstante k nos queda:

P = K x Q x H

Enric Rius

Regulacin de caudal por vlvula de

estrangulamiento


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estrangulamiento

M

Enric Rius

Potencia consumida, control de caudal porvlvula


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13

10

7 10 Q

P = 100

P1 = 91

Enric Rius

Regulacin de caudal por variacin develocidad


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M

Enric Rius

Potencia consumida, control de caudal porregulacin de velocidad


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H

6,2

10

7 10 Q

P = 100

P1 = 45


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Enric Rius

Ahorro de energa al ao Bomba 90 kW


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Tiempo Caudal Control porestrangulacin

Control porveloc. variable

Ahorro

h % l/s kW kWh kW kWh kWh

3000 90 270 75 225000 64 192000 33000

3000 62 186 71 213000 35 105000 108000

2000 32 96 65 130000 24 48000 82000

Total ahorro de energia kWh 223000


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11 Anlisis de averas


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Anlisis de averas en los

motores sumergiblesFranklin Electric

Tres tipos de averas :


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Elctricas Mecnicas Averas mecnicas que causan averas elctricas

El 80 % de los problemas son debidos al deterioro del bobinado porsobrecalentamiento.

Posibles causas :

Fallo de fase

Muy alta o muy baja tensin en el motor Desequilibrio de fases Sobretensiones, cada de rayos Falta de refrigeracin, sobrecalentamiento


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Desequilibrio de corrientes


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DESEQUILIBRIO EN LOS MOTORES TRIFASICOS

Un 1 % de desequilibrio de tensin provoca de un 6 a un 10 % de

desequilibrio de corriente. Para asegurar un funcionamiento correcto,el desequilibrio de corriente entre fases no debe sobrepasar el 5%respecto a la media.

Ejemplo:

Se busca la corriente media entre la tres fases, en este caso 50 A (150 A /3).La mayor diferencia es : 50 46 = 4 A.

El desequilibrio es de 4 A / 50 A =8 %, demasiado

Ph 1 = 51 Amps.

Ph. 2 = 46 Amps.Ph. 3 = 53 Amps.Total = 150 Amps.


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La mayor parte de lasaveraspueden evitarse con :


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La mayor parte de las averas pueden evitarse con :

El ajuste correcto de los sistemas de proteccin, la

proteccin por falta de fase y el empleo de rel deproteccin equipados con sistemas de compensacin dela temperatura ambiente.

Un pararayos de buena calidad correctamenteconectado a tierra.

Una refrigeracin adecuada del motor

Ejemplos de perforaciones causadas por las

Efectos de las averas en los motores


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j p p psobretensioneso cada de rayos

Consecuencia de la cada de rayos


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Consecuencia de sobretensiones


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Consecuencia de la falta de refrigeracin:sobrecalentamiento


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sobrecalentamiento

Desgaste eje y estriado rotor


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Desgaste mecnico del eje


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61

Desgaste mecnico del eje

Desgaste de los cojinetes radiales y muequilla eje rotor


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Desgaste del contracojinete (encapsulados)


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63

correcto

Consecuencias de la faltade refrigeracin en el


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de refrigeracin en elcojinete axial

Base del motor enterrada enel fondo

correctocorrecto

Ejemplos de desgaste en el cojinete axial


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Desgaste del cojinete axial


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correctocorrecto

Consecuencias del desgaste del cojinete axial en el eje del rotor


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correcto

MOTORReferencia motor: 2_ _ _ _ _ _ _ _ _ Potencia:..KW Voltaje: VArranque: AD ET Prolongacin cable:Longitud ..m Seccin .mmMontaje motor: Vertical Horizontal Motor: Monofsico TrifsicoBOMBAMarca . Modelo ..... Caudal . m/h

CONTROLES Y PROTECCIONESEstn instalados los siguientes controles y/o protecciones? :Rel trmico SI/NO ajuste ..ASensor temperatura PT100 SI/NO ajuste


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Sensor temperatura PT100 SI/NO ajuste ..Detector de fallo de fase SI/NOSubtrol SI/NO

Tipo de arrancador:Estrella-Tringulo

Tiempo conmutac in conexin estrella a tringulo .. sgArrancador ProgresivoTiempo rampa voltaje arranque/parada .. sgTensin de arranque mnima . V

Variador de FrecuenciaTiempo rampa voltaje arranque (0 a 30 Hz) /parada (30 a 0 Hz) sgTiempo rampa voltaje arranque (0 a 50 Hz) /parada (50 a 0 Hz) sgFrecuencia: mnima ..Hz mxima ..Hz

Filtros instalados SI NO

Temperatura del agua .C Flujo de refrigeracin . m/sgVlvulas retencin: ..m ..m ..m ..m

1. Dimetro del pozo/ tubo m2. Dimetro de la tubera de impulsin ..mm3. Nivel esttico del agua ......m

4. Nivel de agua mnimo ...m5. Profundidad instalac in bomba.m Est instalada camisa de efrigeracin ?

SI/NO Dimetro camisa ...... mm6. Profundidad entubado pozo ..m7. Profundidad del pozo ....m

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Documents

Bombas Sumergibles y Variadores VACON