Selección de la bomba dosificadora correcta

Una búsqueda de tecnología para aumentar la precisión del sistema, reducir los costos de mantenimiento y mejorar un sistema SCADA avanzado llevó a una empresa de servicios públicos de Rancho Cucamonga, California, a reemplazar sus bombas de diafragma y su sistema de inyección de gas y cloro con bombas peristálticas.

POR Bill McDowell

siEn 1989, la Planta de Tratamiento Lloyd Michael (LMTP) de 60 mgd en Rancho Cucamonga, California, trata el agua cruda del sistema del Acueducto de California para proporcionar agua potable para un área de servicio de múltiples ciudades. En noviembre de 2012, el Distrito de Agua del Valle de Cucamonga comenzó a actualizar la planta para mejorar los procesos de tratamiento y cumplir con los nuevos estándares federales de calidad del agua. Se espera que la actualización se complete para la primavera de 2014.

Como parte de la actualización, se reemplazarán el polímero aniónico y catiónico, el cloruro férrico 43 por ciento, el hidróxido de sodio 50 por ciento y los sistemas de alimentación química con gas y cloro. Jerry Griffith, mecánico de la planta, comenzó a buscar nuevas tecnologías para aumentar la precisión de cada sistema, reducir los costos de mantenimiento e integrar las operaciones en un sistema avanzado de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA).

PROBLEMAS EXISTENTES
Las bombas de diafragma de la planta y el sistema de inyección de gas y cloro tenían una variedad de problemas que debían reducirse o eliminarse durante la actualización. Los desafíos incluyeron mantenimiento del sistema, precisión de la medición química, facilidad de uso, requisitos del sistema SCADA, flexibilidad del sistema para operaciones de emergencia y requisitos de espacio limitado.

Las bombas de diafragma pulsante requerían ajustes y mantenimiento frecuentes. "Siempre necesitaban limpieza, el aceite debía reemplazarse con frecuencia y la longitud de la carrera debía ajustarse manualmente", dijo Griffith.

Las bombas de diafragma pulsante también perjudicaron el sistema de tuberías y ocasionaron fugas ocasionales. Las tuberías y los componentes auxiliares, como los amortiguadores de pulsaciones, las columnas de calibración y las válvulas reguladoras de presión, también requirieron mantenimiento adicional y espacio en el piso e hicieron que el sistema fuera más complejo. Además, las bombas de diafragma no proporcionaban mucha información al sistema SCADA.

Como parte de la actualización, el sistema de inyección de gas y cloro será reemplazado por un sistema de cloro líquido y ultravioleta (UV).

El sistema de gas es costoso de mantener, y cuesta $10,000 por año para la limpieza y mantenimiento del lavador y el inyector. El uso de cloro líquido de menor concentración y tecnología UV ayudará a la planta a mantener niveles más bajos de trihalometano (THM). El nuevo sistema de cloro líquido, que utiliza bombas peristálticas, se instalará en la sala química. Cuando se elimine el sistema de gas y cloro, el área se transformará en un taller muy necesario.

El nuevo sistema de bomba peristáltica es mucho más pequeño y requiere menos espacio que el antiguo sistema de bomba de diafragma. Además, los controles están integrados en las bombas para optimizar la eficiencia.ELEGIR LA BOMBA QUÍMICA CORRECTA
Después de revisar y probar varios tipos de bombas en el mercado, el personal de LMTP eligió las bombas dosificadoras de estilo peristáltico para reemplazar las bombas de diafragma en todas las aplicaciones, incluida la inyección de gas y cloro, por varias razones.

Bajo mantenimiento.  Aunque las bombas peristálticas requieren un cambio periódico de tubos, dicho mantenimiento es predecible y económico. Por ejemplo, Griffith reemplaza el conjunto de tubo de bomba del nuevo sistema de polímero aniónico cada seis meses, independientemente del desgaste.

Facilidad de uso.  La bomba peristáltica es fácil de usar, y los conjuntos de tubo de bomba se pueden reemplazar de forma rápida y fácil. Además, el software y la pantalla controlados por menú permiten a los operadores ajustar rápidamente las numerosas funciones electrónicas de la bomba.

Mayor precisión.  Incluso al bombear polímeros de alta viscosidad, las bombas peristálticas tienen una precisión de aproximadamente 3 por ciento sobre su rango de salida de operación y durante la vida útil del tubo. El sistema SCADA puede configurar y mantener fácilmente 1 ppm sin requerir que los operadores realicen ajustes manuales.

SCADA Listo.  Las bombas peristálticas se comunican con el sistema SCADA mejor que las bombas de diafragma. Ahora hay más información de proceso disponible para el sistema SCADA, incluidas múltiples salidas de alarma y datos de volumen de salida. Además, el sistema puede reaccionar más rápidamente a los comandos, como un apagado rápido del sistema. La planta altamente automatizada se monitorea y controla en tiempo real mediante dispositivos portátiles. Rob Hills, superintendente de tratamiento de agua, ahora puede acceder y controlar cualquier cosa en la planta con su teléfono inteligente o asistente digital personal.

Flexibilidad.  Las bombas peristálticas son autónomas. El motor y el controlador están ubicados dentro del gabinete de la bomba para su portabilidad. El tamaño pequeño y liviano de la bomba permite a los operadores mover la bomba a una ubicación remota si se requiere tratamiento en un punto de inyección diferente. Por ejemplo, si una falla del sistema requiere que se apague una sección particular de la tubería, la bomba se puede reubicar según sea necesario y operar manualmente para evitar el apagado de la planta. Con la falla de San Andrés a menos de una milla de distancia, los operadores de LMTP están alertas a posibles daños a los sistemas de tuberías por la actividad sísmica. Intentan mantener la mayor flexibilidad posible del sistema.

Requisitos de espacio.  Las bombas peristálticas ocupan un espacio más pequeño, lo que aumenta aún más la eficiencia en la sala química y reduce el mantenimiento. Todo el sistema de cloración de gas será reemplazado por bombas peristálticas y reubicado a la sala química con los otros sistemas.

Operación silenciosa. Las nuevas bombas peristálticas producen mucho menos ruido en la sala química. Los operadores no se dieron cuenta de lo ruidosas que eran las bombas de diafragma hasta que se fueron, según Griffith. Menos ruido ayuda a reducir el estrés de trabajar en la sala química durante períodos prolongados.

Consistencia. Con las características y capacidades para manejar todas las aplicaciones, las bombas peristálticas reducen la complejidad y la cantidad de capacitación del operador requerida, así como la cantidad de repuestos necesarios para el mantenimiento del sistema.

Personalización  Diseñado a medida por el personal de LMTP, los nuevos sistemas químicos de polímero aniónico y catiónico, cloruro férrico e hidróxido de sodio cuentan con

  • un sistema de rejilla de piso recubierto de textura plástica sobre el área de contención.
  • Un sistema de tubería de lavado debajo de la rejilla.
  • Accesorios de bomba de liberación y entrada de bloqueo de leva de fluoruro de polivinilideno de liberación rápida.

FUNCIONAMIENTO SUAVE
La tecnología de bombeo peristáltico ha simplificado el mantenimiento y ha ayudado al personal de LMTP a funcionar de manera más eficiente, mantener y actualizar los equipos de la planta y cumplir con los estándares federales de calidad del agua.

 

Bill McDowell es ingeniero de ventas con
Industrias Azul-Blanco (www.blue-white.com),
Huntington Beach, California.

Artículo disponible en el sitio web de la revista Opflow: https://dx.doi.org/10.5991/OPF.2013.39.0020