Un motor sellado y una bomba funcionan como una sola unidad
Una bomba sumergible para aguas residuales coloca el motor eléctrico y la sección hidráulica en una unidad estrechamente acoplada-. El motor está sellado contra las aguas residuales circundantes y su eje se conecta directamente al impulsor que se encuentra debajo. Debido a que la entrada de la bomba ya está debajo de la superficie del líquido, la sección hidráulica se llena antes de comenzar. No necesita un tubo de succión separado para sacar el aire del sistema ni el cebado manual normalmente asociado con muchas bombas centrífugas de superficie.
La imagen de la estructura MISLIER WQ muestra claramente el camino principal. La energía entra a través del cable sumergible. El motor ocupa la sección cilíndrica superior. Debajo, el eje y los cojinetes sostienen el conjunto giratorio. En la parte inferior se encuentran el impulsor, la carcasa de la bomba, el soporte de entrada y la descarga lateral. Los modelos de corte añaden una cuchilla y un impulsor de corte cerca de la abertura de succión, mientras que el WQ(D) de acero inoxidable utiliza la misma disposición general en la construcción de acero inoxidable.
La forma compacta esconde dos funciones. El motor convierte la energía eléctrica en rotación y la sección hidráulica convierte esa rotación en flujo y altura. Un motor potente no puede compensar un paso bloqueado o un rendimiento hidráulico insuficiente.
De la energía eléctrica al flujo y la altura
Cuando el panel de control o el interruptor de flotador envía una señal de arranque, la corriente pasa a través de los devanados del estator y crea un campo magnético giratorio. Ese campo hace girar el rotor. El rotor, el eje y el impulsor giran como un solo conjunto, sostenido por cojinetes que mantienen el eje alineado bajo cargas radiales y axiales.
El agua residual ingresa al ojo del impulsor a través de la abertura de succión inferior. Las paletas del impulsor aceleran el líquido y lo dirigen hacia afuera. A medida que el líquido sale del impulsor, una región de menor-presión permanece cerca del ojo, lo que permite que entre más agua residual continuamente. Alrededor del impulsor, la carcasa de la bomba en forma de voluta-recoge el líquido que se mueve más rápido-, lo guía hacia la descarga y convierte parte de su velocidad en presión.
El flujo describe cuánto líquido se mueve en un tiempo determinado. Head describe cuánta energía proporciona la bomba a cada unidad de líquido, comúnmente expresada en metros de columna de líquido. La bomba no suministra automáticamente el flujo y la altura impresos en su código de modelo al mismo tiempo en todas las condiciones. El punto de operación real es donde la curva de la bomba encuentra la resistencia creada por la elevación vertical, la longitud de la tubería, el diámetro, los codos, las válvulas y el nivel de descarga.
Una tubería de descarga más pequeña o más larga crea más fricción, por lo que una bomba en funcionamiento aún puede entregar mucho menos que el caudal del catálogo. El mismo principio hidráulico se aplica tanto a unidades WQ pequeñas como a bombas de proyectos grandes.
Los sellos, los cojinetes y la refrigeración protegen el motor
El agua residual debe permanecer fuera del compartimiento del motor mientras el eje continúa girando. La entrada de cables cierra la conexión eléctrica por arriba. Las juntas tóricas y las juntas estáticas sellan las juntas en la carcasa. Alrededor del eje giratorio, las caras del sello mecánico corren entre sí para formar una barrera controlada entre la sección hidráulica y el motor.
El catálogo indica que los componentes de sus sellos mecánicos-utilizan acero inoxidable con materiales de carburo de silicio-y carburo de tungsteno-. Las caras duras del sello resisten el desgaste, pero la arena abrasiva, el funcionamiento en seco, la vibración, los cojinetes dañados y la química inadecuada aún pueden acortar la vida útil del sello.
Muchas bombas sumergibles para aguas residuales utilizan dos sellos mecánicos con una cámara llena de aceite-entre ellos. El aceite lubrica las caras del sello y agrega otra barrera. La disposición exacta varía según el modelo, por lo que el mantenimiento debe seguir el dibujo de la bomba seleccionada en lugar de un diagrama genérico.
En un diseño de pozo húmedo-convencional, el calor del motor pasa a través de la carcasa hacia el líquido circundante. El enfriamiento se puede reducir por debajo del nivel permitido incluso si el impulsor todavía toca el agua. Algunas bombas especiales utilizan una camisa de enfriamiento para instalación seca o de bajo nivel-, pero esa capacidad debe confirmarse.
Una bomba de corte cambia la entrada, no el principio centrífugo
Un WQ estándar intenta hacer pasar sólidos a través de su conducto hidráulico. Una bomba de corte GNWQ o ASWQ agrega una etapa de reducción de tamaño-en la entrada. La vista ampliada del catálogo muestra el componente de corte giratorio y la placa de corte estacionaria delante del paso de la bomba. El material fibroso blando que llega a esta zona se corta en trozos más cortos antes de que pueda enrollarse alrededor del eje o del impulsor.
Después de esa acción de corte, el impulsor aún realiza el bombeo. Acelera la mezcla y la carcasa la guía hacia la descarga. Por lo tanto, cortar y bombear están conectados pero son funciones diferentes. Un cortador desgastado o dañado puede reducir el rendimiento del manejo de la fibra-incluso si el motor y el impulsor aún giran normalmente.
El espacio libre del cortador es importante. Un espacio excesivo permite que el material se doble o enrolle en lugar de cortarse; un contacto incorrecto puede generar calor, ruido y sobrecarga. Por lo tanto, la inspección de la cortadora forma parte del mantenimiento hidráulico.
Los objetos extraños duros quedan fuera del principio de funcionamiento previsto. Un cortador de aguas residuales está diseñado para desechos destructibles, no para metales, piedras o componentes rígidos gruesos. La evaluación del sitio y la educación de los usuarios siguen siendo importantes, especialmente cuando las aguas residuales provienen de baños públicos, fábricas o áreas de construcción.
Nivel de líquido, instalación y controles completan el proceso
La bomba sólo forma una parte de un sistema de alcantarillado en funcionamiento. Un dispositivo de nivel le indica cuándo iniciar y detener. Una válvula de retención evita que la columna de agua en la tubería de descarga regrese después del cierre. Una válvula de aislamiento permite el mantenimiento. En una estación dúplex, el controlador puede alternar las bombas, iniciar la segunda unidad durante un flujo de entrada alto y señalar una alarma de nivel alto-si el nivel continúa aumentando.
Una bomba-independiente descansa sobre su soporte y se conecta a una manguera o tubería. Una bomba de acoplamiento-automático se desplaza por rieles guía y sella contra una base de descarga. Utilice para el desmontaje la cadena de elevación, nunca el cable eléctrico, que puede dañarse en su punto de entrada.
La página de instalación del catálogo muestra el funcionamiento tanto vertical como horizontal con la bomba sumergida y marca el funcionamiento parcialmente expuesto como incorrecto. Esa ilustración debe leerse junto con el nivel mínimo y los requisitos de enfriamiento del modelo. No basta con que la ensenada permanezca bajo el agua.
Durante un ciclo normal, el nivel alcanza el punto inicial, el agua residual pasa por la descarga, el nivel baja y la bomba se detiene. Si el motor funciona pero el nivel apenas cambia, verifique la ruta de descarga, la altura real, la entrada y el impulsor. Si la protección se activa, investigue la corriente, el aislamiento, el bloqueo y los cojinetes antes de realizar repetidos reinicios.
Para una recomendación inicial, proporcione el flujo, la elevación total, la ruta de la tubería, la descripción de las aguas residuales, el contenido de sólidos y fibras, la temperatura, el suministro de energía y el plano de instalación. Estos detalles permiten considerar la bomba y la instalación como un solo sistema.