Bombas de refuerzo controladas por frecuencia

Miras la etiqueta "bomba controlada por frecuencia" y parece que es una panacea. Todos los problemas de presión se han resuelto y el ahorro de energía está fuera de serie. Pero en la práctica, especialmente en los sistemas de aumento de presión, no todo es tan sencillo. A menudo veo cómo los clientes pagan de más por un sistema complejo donde un relé convencional sería suficiente, o viceversa: intentan ahorrar en un interruptor de frecuencia en un edificio de gran altura y luego sufren golpes de ariete y eternas quejas de los residentes de los pisos superiores. Yo mismo pasé por esto cuando comencé a trabajar con equipos, incluido el suministrado por nuestra empresa, Zhejiang Yangtzejiang Pumping Industry LLC. No tenemos en nuestro surtido productos "en caja" ya preparados. Soluciones VFD para aumento de presión, pero a menudo integramos nuestras bombas centrífugas, incluidas las lineales y multietapas, en sistemas de automatización externos. Y aquí es donde comienza la diversión.

¿Dónde se necesita realmente un generador de frecuencia y dónde no?

característica principalbombas de refuerzo controladas por frecuencia— mantenimiento fluido de la presión especificada en el sistema, independientemente del caudal. Suena genial. Pero si tiene, digamos, una pequeña cabaña con dos puntos de agua que casi nunca funcionan al mismo tiempo, entonces el generador de frecuencia funcionará a la frecuencia mínima la mayor parte del tiempo y su costo se amortizará en unos diez años. Los ahorros en electricidad serán insignificantes. Mucho más práctica en tales casos es nuestra bomba autocebante estándar con acumulador hidráulico y relé. Más barato, más fiable y más fácil de mantener.

Pero donde la regulación de la frecuencia se revela plenamente es en los sistemas de suministro de agua de complejos residenciales, hoteles y grandes centros de oficinas. Allí, el calendario de consumo de agua es impredecible; Los aumentos repentinos de presión debidos a la apertura simultánea de decenas de grifos son algo común. Anteriormente, se instaló una cascada de 2-3 bombas, que se encendían según era necesario. Ruido, encendidos y apagados constantes, el mismo golpe de ariete. Ahora puede montar un sistema basado en una o dos de nuestras bombas centrífugas multietapa conectadas a un convertidor de frecuencia y un controlador. La bomba funciona constantemente, pero cambia de velocidad, ajustándose al consumo. La presión en las tuberías es estable, los residentes están contentos y el equipo se desgasta menos.

Pero aquí también hay trampas. Una vez me encontré con una situación en un sitio donde, según el proyecto, se encontraba nuestra bomba centrífuga lineal con una "sofisticada". VFD. El sistema funcionó, pero los ahorros fueron menores de lo esperado. Comenzaron a resolverlo. Resultó que la bomba en sí fue seleccionada con un margen de presión, e incluso a velocidad mínima su rendimiento era excesivo para el modo nocturno con flujo casi nulo. El convertidor de frecuencia no es una varita mágica: no puede mover el punto de funcionamiento de la bomba más allá de la curva indicada en la placa de características. Tuve que cambiar el impulsor por uno más pequeño. Después de esto, el ruido disminuyó y la factura de la luz bajó más notablemente. Conclusión: primero un cálculo hidráulico competente, luego la elección de la bomba y solo después una decisión sobre el tipo de regulación.

Integración: nuestra bomba + automatización de terceros

Como ya mencioné, nuestra fábrica en China, representada a través del sitio web https://www.yangtzerirpump.ru, se centra en la producción de “hierro” de bombeo confiable. No fabricamos armarios de control llave en mano, pero nuestros equipos están perfectamente adaptados para trabajar en este tipo de sistemas. ¿Por qué este enfoque suele ser más rentable? Porque te da flexibilidad. Digamos que un cliente necesita montar un sistema de aumento de presión para la producción de productos químicos. Se requiere una bomba hecha de un material específico que sea resistente a los reactivos: tenemos una línea de bombas químicas de plástico. Y también necesita un sistema de control fluido con integración en el complejo SCADA general de la planta. Le suministramos una bomba cuyas características (presión, caudal, material) son ideales para su proceso tecnológico y él solicita por separado un gabinete de control a una empresa especializada que conoce bien las normas y requisitos locales para la automatización.

En el banco de pruebas de nuestra empresa comprobamos cómo se comportan las bombas en diferentes modos. Parabombas de refuerzo de presiónesto es crítico. Tomamos características completas: no sólo presión y caudal máximos, sino también curvas de potencia y eficiencia en diferentes puntos. Luego transmitimos estos datos a los ingenieros de instalación, quienes seleccionarán el convertidor de frecuencia. Sin estos gráficos, configurar un VFD se convierte en conjeturas: puede producirse un funcionamiento inestable, sobrecalentamiento del motor o cavitación.

Tuve una experiencia cuando un sistema de extinción de incendios requería una bomba, que estaba en reserva el 99% del tiempo, pero en el momento del arranque debía alcanzar instantáneamente el modo nominal y mantener una presión estable. Era imposible utilizar el convertidor de frecuencia durante un overclocking prolongado. Hemos encontrado una solución híbrida: las bombas principal y de respaldo son nuestras bombas centrífugas multietapa, funcionan con arranque directo, pero el sistema de control controlado por frecuencia se basa en un pequeño acumulador hidroneumático, que suaviza el momento de arranque y compensa las pequeñas sobretensiones. Resultó confiable y dentro del presupuesto.

Acerca del mantenimiento y errores típicos de instalación

La regulación de frecuencia añade confiabilidad operativa al sistema, pero requiere un mantenimiento más calificado. Este no es el caso cuando puedes llamar al fontanero tío Vasya. El error más común durante la instalación, que luego resulta contraproducente, es la colocación incorrecta del sensor de presión. Si lo coloca demasiado cerca de la bomba o en un lugar con flujo turbulento, "mentirá" y el generador de frecuencia comenzará a cambiar de velocidad violentamente, tratando de captar vibraciones inexistentes. El sistema "se contraerá" y la bomba fallará rápidamente. El sensor debe instalarse en un punto hidráulicamente distante de la bomba, preferentemente después de un grupo de acumuladores hidráulicos, si los hubiera.

Otro punto es configurar el controlador PID en el propio convertidor de frecuencia. Muchos instaladores dejan la configuración predeterminada de fábrica. Y es posible que no sean adecuados para un sistema de suministro de agua inercial con tuberías largas. Como resultado, ¿el sistema reacciona demasiado lentamente a los cambios en el flujo (caídas de presión) o comienza a “cazar”? — fluctuaciones constantes de presión alrededor de un punto determinado. Tienes que seleccionar los coeficientes sobre el terreno, utilizando métodos de prueba. A veces esto lleva un día entero, pero sin esto el sistema no funcionará de manera óptima.

En cuanto a nuestros equipos, para las bombas que se planean utilizar con VFD, siempre recomendamos prestar atención a la clase de aislamiento del motor y la presencia de conexión a tierra obligatoria. El generador de frecuencia no produce una onda sinusoidal ideal, sino una modulación de ancho de pulso, que crea mayores voltajes en el aislamiento de los devanados. Si el motor no está diseñado para tales cargas, se quemará. En Zhejiang Yangzijiang Pump Industry Co., Ltd. prestamos especial atención a esto en las líneas de producción, especialmente en las series que se utilizan a menudo para este tipo de proyectos.

Mirando hacia el futuro: ¿qué más puede ofrecer la regulación?

Hoy en día todo el mundo habla de la “casa inteligente”. y el Internet industrial de las cosas (IIoT). ybombas de velocidad variablees un candidato ideal para esto. Imagine que el sistema no solo mantiene la presión, sino que también analiza el cronograma de consumo de agua en el edificio. Te enteras de que a las 7 de la mañana hay pico (todos se lavan), y de 10 a 16 hay un consumo mínimo. Y ajusta el algoritmo de funcionamiento, ahorrando aún más energía. O transmite de forma remota datos sobre la cantidad de horas del motor, la energía consumida y la temperatura del motor. Esto le permite pasar del mantenimiento planificado al mantenimiento basado en condiciones.

Este es un desafío para nosotros como fabricante. La bomba ya no es sólo una pieza de hierro con un motor eléctrico. Se convierte en parte de un sistema inteligente. Por eso nuestra empresa combina las áreas de I+D, producción y pruebas. Ya estamos probando protocolos para el monitoreo remoto de parámetros clave de nuestras bombas. Esto es necesario para nuestro ?hierro? podría interactuar fácilmente con los sistemas de control avanzados que se necesitarán mañana.

¿Pero perseguir a los “inteligentes”? funciones, no debemos olvidarnos de lo básico. La electrónica más avanzada no salvará una bomba si tiene un sistema hidráulico deficiente, si el impulsor no está equilibrado o si el sello está seleccionado incorrectamente. Nuestro principio es primero una mecánica impecable y luego oportunidades de integración. Ya sea una bomba sumergible normal para un pozo o una unidad multietapa para un sistema de aumento de presión en un rascacielos.

Resultados sin brillo

¿Vale la pena entonces involucrarse con bombas de refuerzo controladas por frecuencia? No hay una respuesta clara. Esta es una herramienta poderosa y eficaz, pero no para todas las tareas. Al igual que un martillo, puede clavar un clavo, pero también puede romper el vidrio si se usa para otros fines. La clave está en un análisis profundo del problema: calcular cronogramas de carga reales, comprender las características específicas de la instalación, evaluar el presupuesto no solo para compras, sino también para el mantenimiento posterior.

Nuestra función como fabricante de bombas es proporcionar al cliente o a la empresa de ingeniería una bomba confiable y predecible con características de rendimiento completas y honestas. De modo que, al integrarlo en un sistema VFD, sepan exactamente qué esperar de él. Y para que después de unos años de funcionamiento no tengas que averiguar por qué “esta bomba china”. falló cuando el problema era en realidad una configuración incorrecta del convertidor de frecuencia o un error de instalación. La experiencia que hemos adquirido en la fabricación y prueba de una amplia gama de equipos, desde bombas magnéticas para medios agresivos hasta potentes sistemas multietapa, habla de una cosa: el éxito de un proyecto siempre está en los detalles. Y la regulación de la frecuencia es sólo una de ellas, aunque muy importante.