Mejora de la operación de bombas en una gran planta de procesamiento avícola

En una gran planta de procesamiento avícola en el sureste de Estados Unidos, se utilizaban bombas de alta presión para las operaciones de lavado en toda la instalación. Sin embargo, poco después de la instalación, una de las bombas sufrió una costosa falla que puso de manifiesto la necesidad de contar con mayor visibilidad del caudal real del sistema.

Protección de las bombas ante condiciones de bajo caudal

La bomba dañada había funcionado a la velocidad máxima del motor con un caudal demasiado bajo durante un período prolongado. Aunque el sistema incluía una pequeña línea de derivación, la condición de bajo caudal provocó recirculación interna y acumulación de calor, lo que finalmente ocasionó una falla total de la bomba.

El procesador avícola incurrió en aproximadamente $8,500 en costos de reparación. Reemplazar completamente la bomba habría costado aproximadamente $23,000.

Para evitar fallas similares, la planta inicialmente instaló sensores de presión y utilizó sus lecturas como señal de entrada para los controles de las bombas. Este enfoque resultó problemático porque la presión por sí sola no proporcionaba la información directa de caudal necesaria para identificar condiciones de operación potencialmente dañinas.

El personal de la planta necesitaba una forma más confiable de medir el caudal y utilizar esa información para ajustar la operación de las bombas a medida que cambiaba la demanda de lavado.

Incorporación de la medición de caudal sin interrumpir las operaciones

El procesador avícola trabajó con Voigt-Abernathy Co., un distribuidor de equipos industriales rotativos y de proceso, para identificar un enfoque alternativo.

Debido a las altas presiones de salida y las temperaturas elevadas del sistema de lavado, la instalación de un medidor de caudal en línea tradicional habría requerido modificar las tuberías y detener el sistema. Un medidor de caudal ultrasónico clamp-on ofrecía una alternativa no intrusiva que podía instalarse mientras la bomba permanecía en funcionamiento.

La planta seleccionó el medidor de caudal ultrasónico clamp-on Dynasonics^® TFX-5000. Mediante tecnología ultrasónica de tiempo de tránsito, el medidor mide el caudal desde el exterior de la tubería sin entrar en contacto con el líquido del proceso ni generar una pérdida de presión adicional.

La instalación externa eliminó la necesidad de cortar o modificar las tuberías existentes y, al mismo tiempo, proporcionó la medición directa de caudal necesaria para el control de las bombas.

Integración del caudal con el control de las bombas

El TFX-5000 se incorporó a un sistema de control de bombas compuesto por un panel dúplex con variador de frecuencia (VFD) y medición ultrasónica de caudal.

Los datos de caudal del medidor proporcionan una señal de entrada para controlar la velocidad y el tiempo de funcionamiento de las bombas en función de la demanda real del sistema. En modo automático, la bomba principal funciona para mantener la presión requerida del sistema mientras el medidor de caudal monitorea las condiciones cambiantes.

Si el caudal permanece demasiado bajo durante un período determinado, el sistema puede reducir la bomba a una velocidad mínima o detenerla por completo, lo que ayuda a evitar la recirculación interna y la acumulación de calor que provocaron la falla anterior.

Durante períodos de mayor demanda, el medidor de caudal puede enviar una señal al sistema de control para poner en funcionamiento una segunda bomba. A medida que disminuye la demanda, la segunda bomba se apaga mientras la bomba principal continúa funcionando.

Al combinar la medición directa de caudal con el control de velocidad variable, la planta puede adaptar mejor la operación de las bombas a las necesidades reales de lavado, en lugar de operar continuamente los equipos a plena capacidad.

Mejora de la confiabilidad de las bombas y la eficiencia del sistema

Después de la instalación del sistema de control basado en caudal, la bomba de lavado original continuó funcionando sin fallas prematuras. Este enfoque proporcionó a la planta una forma de identificar condiciones de bajo caudal y responder antes de que pudieran provocar daños significativos en los equipos.

Adaptar mejor la operación de las bombas a la demanda del sistema también reduce el funcionamiento innecesario de las bombas y el consumo de energía, al mismo tiempo que mantiene el caudal y la presión necesarios para las actividades de lavado.

Con base en los resultados de la aplicación inicial, se implementaron para el cliente sistemas de control adicionales que combinan medidores de caudal ultrasónicos de tiempo de tránsito Dynasonics y VFD.

Al incorporar la medición directa de caudal al control de las bombas, la planta de procesamiento avícola obtuvo mayor visibilidad de la operación del sistema de lavado, al mismo tiempo que ayudó a reducir los costos de mantenimiento, prolongar la vida útil de los equipos y mejorar la eficiencia general del sistema.