2. Dimensionamiento de la potencia del motor para accionamientos de bombas
3. Método de arranque: Arranque directo (DOL), arranque estrella-triángulo, arranque suave
4. Clasificación de servicio para bombeo
5. Grado de protección IP para entornos de bombeo
6. Especificaciones del accionamiento de la bomba de la serie Y2
7. Aplicaciones según el tipo de bomba
8. Preguntas frecuentes
1. Leyes de afinidad y potencia del motor de la bomba
Las leyes de afinidad de las bombas centrífugas describen la relación entre la velocidad de la bomba, el caudal, la altura de elevación (presión) y la potencia del eje. Estas leyes son fundamentales para comprender por qué el control de velocidad mediante variador de frecuencia (VFD) ahorra tanta energía en los accionamientos de bombas centrífugas y por qué el motor debe dimensionarse para el punto de funcionamiento más desfavorable de la curva de la bomba, en lugar del punto de funcionamiento promedio.
La ley de potencia cúbica explica por qué el control de velocidad mediante variador de frecuencia (VFD) en bombas centrífugas ofrece grandes ahorros de energía. Una bomba que funciona a una velocidad nominal de 80% proporciona un caudal nominal de 80%, pero consume solo 80³ = 51,2% de potencia nominal. Para un motor de bomba de 22 kW que funciona a una velocidad de 80% durante 6000 horas al año a $0,13/kWh, el ahorro anual en comparación con el control mediante válvula de estrangulamiento a máxima velocidad es de aproximadamente 22 × (1–0,512) × 6000 × 0,13 = $8400 al año.
2. Dimensionamiento de la potencia del motor para accionamientos de bombas
La potencia del eje del motor necesaria para accionar una bomba centrífuga se determina dividiendo la potencia hidráulica de la bomba (caudal × altura de elevación × densidad del fluido) entre la eficiencia hidráulica de la bomba en el punto de funcionamiento de diseño. Se debe añadir un factor de servicio para tener en cuenta el funcionamiento fuera del punto de máxima eficiencia (BEP) y el desgaste del impulsor al final de su vida útil.
P = (0,05 × 40 × 1.000 × 9,81) ÷ (1.000 × 0,72) = 27,25 kW
Con un factor de servicio de 1,15: 27,25 × 1,15 = 31,3 kW
→ Seleccione la serie Y2 de 37 kW, 4 polos, IE3
| Aplicación de la bomba | Bomba típica η | Factor de servicio | Rango típico del motor | Polo Y2 |
|---|---|---|---|---|
| Suministro de agua del edificio | 0,65–0,78 | 1.10 | 0,75–30 kW | 2P o 4P |
| agua fría del sistema HVAC | 0,70–0,82 | 1.10–1.15 | 3,0–75 kW | 2P o 4P |
| agua de proceso industrial | 0,68–0,80 | 1.15 | 1,5–55 kW | 2P o 4P |
| Riego / transferencia de agua | 0,62–0,75 | 1.15 | 2,2–90 kW | 2P o 4P |
| Bomba de lodos/aguas residuales | 0,55–0,70 | 1.25 | 2,2–75 kW | 4P |
3. Método de arranque: Arranque directo (DOL), arranque estrella-triángulo y arranque suave.
El método de arranque determina la cantidad de corriente de arranque que consume el motor y el par motor disponible durante la aceleración. En el caso de las bombas centrífugas, la elección suele ser sencilla, ya que la carga de la bomba a velocidad cero es prácticamente nula (las bombas centrífugas arrancan sin carga contra una válvula cerrada), lo que significa que cualquier método de arranque que proporcione el par motor suficiente para superar la fricción de los cojinetes y acelerar el impulsor funcionará.
Corriente de arranque de 6 a 7,5 veces la nominal. Adecuado para motores de bomba de hasta aproximadamente 11 kW con alimentación estable, donde la caída de tensión durante el arranque es inferior a 101 TP3T de la nominal. Para potencias superiores a 11 kW, consulte con la compañía eléctrica si se permite el arranque directo. El arranque directo proporciona el par máximo, más que suficiente para el arranque de una bomba centrífuga con la válvula cerrada. Arrancador sencillo y económico; no requiere mantenimiento más allá del contactor.
Reduce la corriente de arranque a 33% de valor DOL y el par de arranque a 33% de valor DOL. Adecuado para bombas centrífugas debido a que el par de carga al arranque es bajo. Requiere un motor de 6 terminales (estándar en la serie Y2) y un relé temporizador estrella-triángulo. La conmutación de estrella a triángulo a aproximadamente 80% de velocidad síncrona provoca un transitorio de par y corriente; asegúrese de que la válvula de descarga esté cerrada o parcialmente cerrada durante la conmutación estrella-triángulo para evitar el golpe de ariete.
El arrancador suave proporciona una rampa de par ajustable y uniforme que elimina tanto el pico de corriente de arranque como el golpe de ariete provocado por la apertura rápida de la válvula. El variador de frecuencia (VFD) ofrece el mismo arranque suave, además de un funcionamiento a velocidad variable. La combinación de arranque suave y control de velocidad convierte al VFD con motor YVF2 en la opción preferida para sistemas de bombeo de más de 7,5 kW donde se requiere control de caudal. Consulte el artículo sobre el variador de frecuencia YVF2 de Korea Ever-Power para obtener la guía completa de aplicación del variador de frecuencia.
4. Clasificación de servicio para bombeo
La mayoría de las aplicaciones de bombas centrífugas se clasifican en S1 (servicio continuo): la bomba funciona de forma continua con una carga prácticamente constante durante toda la jornada laboral, es decir, 24 horas al día. Esta es la clase de servicio más exigente desde el punto de vista térmico, y la potencia nominal Y2 corresponde a la potencia máxima continua a una temperatura ambiente de 40 °C.
Bomba circuladora de suministro de agua del edificio, bomba de agua fría en HVAC, agua de refrigeración de proceso, bomba de alimentación de caldera, bomba contra incendios en funcionamiento de prueba, bomba principal de riego. El motor funciona continuamente a carga nominal. La opción de eficiencia IE3 tiene el mayor impacto financiero en esta clase de servicio: un motor de bomba IE3 de 22 kW ahorra aproximadamente entre $500 y $900 por año en electricidad en comparación con un motor IE1 con el mismo servicio.
Las bombas de refuerzo de presión en instalaciones de edificios que se activan y desactivan según la demanda (interruptor de presión o sensor de flujo) funcionan en modo intermitente S3. El motor funciona durante periodos de 1 a 10 minutos y luego descansa. Con un factor de tiempo de funcionamiento de 40%, el motor puede funcionar hasta a 115% de su potencia nominal S1 sin exceder los límites térmicos. Sin embargo, los arranques frecuentes también generan calor debido a las pérdidas de arranque; consulte el límite máximo de arranques por hora del motor en la hoja de datos Y2.
Nota sobre el motor de la bomba contra incendios: Los motores de las bombas contra incendios deben seleccionarse para funcionar con rotor bloqueado (en reposo). Es posible que la bomba deba funcionar contra una válvula cerrada (caudal cero) a máxima velocidad durante un período, lo que provoca que la bomba caliente el agua circulante. El motor debe permanecer operativo y no dispararse por sobrecarga durante esta condición. Los motores de la serie Y2 de Korea Ever-Power con aislamiento de clase F cumplen con los requisitos térmicos para el servicio de bombas contra incendios bajo la condición de rotor bloqueado durante el tiempo especificado en las normas EN 12845 y NFPA 20.
5. Grado de protección IP para entornos de salas de bombas
Salas de bombas interiores limpias o con polvo moderado, con humedad ambiental inferior a 90 µg/T HR y sin exposición directa a salpicaduras de agua. Norma para bombas de agua fría para instalaciones de edificios, bombas de circulación de climatización y bombas de agua para procesos industriales en salas de máquinas cerradas. Especificación estándar de la serie Y2 con grado de protección IP54.
Estaciones de bombeo exteriores expuestas a la lluvia o salas de bombeo interiores sujetas a limpieza con manguera o salpicaduras de agua por fugas en tuberías. Las estaciones de bombeo de plantas de tratamiento de agua, casetas de bombeo de riego y áreas de bombeo de plantas de procesos industriales especifican IP55. Serie Y2 con opción IP55 o serie YB2 para instalación en exteriores en áreas peligrosas.
Las plantas químicas, las instalaciones de petróleo y gas y las estaciones de bombeo para el manejo de solventes en áreas clasificadas como Zona 1 o Zona 2 requieren motores a prueba de explosiones. La serie Korea Ever-Power YB2 Ex d IIB T4 IP55 es la especificación estándar. El grupo de gases debe coincidir con los materiales específicos del área clasificada: IIA para propano/butano, IIB para etileno e IIC para hidrógeno o acetileno.
6. Serie Y2 de Ever-Power de Corea para accionamientos de bombas
La serie Y2 es el motor estándar para accionamientos de bombas centrífugas en la gama Korea Ever-Power. Para accionamientos de bombas de velocidad fija, la serie Y2 ofrece una eficiencia IE3 a un precio competitivo en toda la gama de 0,18 a 200 kW. Las bombas centrífugas se acoplan directamente al eje del motor mediante un acoplamiento flexible; no se requiere caja de engranajes porque la bomba y el motor funcionan a la misma velocidad (sincronizada a 1450 rpm o 2900 rpm para motores de 4 polos y 2 polos a 50 Hz). La gama completa de motores Y2 está disponible en Sección de productos de motores trifásicos.
Para sistemas de bombeo que requieren control de flujo variable, Korea Ever-Power recomienda el motor YVF2 para variador de frecuencia (VFD). El YVF2 proporciona ventilación forzada IC416 para un par nominal completo a velocidades reducidas, aislamiento de clase H para soportar picos de voltaje del VFD y protección de termistor PTC para las aplicaciones de bombeo más exigentes. Contacta con el equipo técnico. para el dimensionamiento de variadores de frecuencia de las bombas.
| Rango de potencia | 0,18 – 200 kW |
| postes típicos | 2P (2900 rpm) o 4P (1450 rpm) |
| Eficiencia | Estándar IE3 |
| Protección | Estándar IP54; opción IP55 |
| Deber | S1 continuo |
| Par de arranque | 2,0–2,8 veces la capacidad nominal (adecuada para la bomba) |
| Tipo de acoplamiento | Acoplamiento flexible directo (sin caja de engranajes) |
| Proceso de dar un título | CE, ISO 9001, IEC 60034 |
7. Aplicaciones según el tipo de bomba
Bombas de refuerzo de presión, bombas de suministro de agua potable y bombas auxiliares contra incendios. Motores Y2 bipolares (2900 rpm) de 0,75 a 7,5 kW, acoplados directamente a bombas centrífugas verticales multietapa. Grado de protección S3 para refuerzo de presión y S1 para suministro primario. Protección IP54 para salas de máquinas interiores.
Bombas de agua fría primarias y secundarias para sistemas de climatización centralizados. Bombas Y2 de 4 polos, de 3,0 a 75 kW, controladas por variador de frecuencia (VFD) para caudal variable en sistemas primario-secundario o primario variable. Motores YVF2 para variadores de frecuencia, compatibles con todos los accionamientos de bombas controlados por VFD.
Circulación de agua de refrigeración, bombas de servicio para intercambiadores de calor, circuitos de refrigeración de reactores. Motor Y2 de 4 polos, de 2,2 a 55 kW, S1 continuo. Si el fluido de proceso es corrosivo, especifique una bomba de acero inoxidable con motor Y2 estándar; el motor no entra en contacto con el fluido.
Bombas para riego agrícola, transferencia de agua y llenado de embalses. Bomba Y2 de 4 polos, de 5,5 a 90 kW, que suele funcionar estacionalmente con largos periodos de inactividad; siga el procedimiento de mantenimiento de almacenamiento. Protección IP55 para instalación en exteriores. Arranque estrella-triángulo o arranque suave para tramos largos de tubería y así evitar el golpe de ariete.
8. Preguntas frecuentes
Editado por Cxm
