Refrigeración de los Motores Sumergibles

Como todos los motores eléctricos, también un motor sumergible genera calor durante su funcionamiento. Para evitar la acumulación de este calor y con ello un envejecimiento prematuro, un desgaste mecánico y la destrucción térmica del motor, el calor generado debe disiparse al entorno.

Debido a las habituales limitaciones de espacio existentes en los pozos estrechos y a la ausencia del uso de elementos de refrigeración como aletas o ventiladores, los motores sumergibles se diseñan para generar la menor cantidad de calor posible.

A pesar de ello, la mayoría de los motores sumergibles necesitan un flujo externo de refrigeración determinado a lo largo del mismo para transferir el calor generado al medio circundante. Generalmente, esto se garantiza mediante el montaje del sistema hidráulico dentro del pozo por encima del acuífero de entrada de agua al mismo, con lo que la aspiración del agua por la bomba fuerza un flujo que circula a lo largo de la superficie del motor. La velocidad de dicho flujo vendrá determinada por el caudal de la bomba, el diámetro del pozo y el del motor. En los casos en que esta velocidad de flujo requerida no pueda garantizarse (pozos demasiado anchos, acuífero de entrada de agua al pozo por encima del sistema hidráulico, montaje horizontal del sistema hidráulico, balsas, depósitos, etc.) deberá montarse una camisa de refrigeración en el sistema hidráulico que “simule” un pozo de menores dimensiones, con el objetivo de lograr la refrigeración requerida.

Los motores estándar de Franklin Electric están diseñados para trabajar con una temperatura máxima del agua de 30°C, siempre que se cumpla la velocidad de flujo de refrigeración requerida para cada tipo, la cual se especifica tanto en la placa de características del motor como en el manual del mismo.

Para determinar el flujo de refrigeración existente en su instalación y calcular el diámetro de la camisa de refrigeración, si fuera necesario instalarla, le mostramos algunas fórmulas que pueden serle útiles:

Flujo refrigerante = Caudal de bombeo / Superficie de anillo

V = (Q x 353.68) / (DW2 – DM2)Flujo de refrigeracion

DW = √ ((Q x 353.68 / V) + DM2)

V [m/s] = Velocidad del flujo refrigerante

Q [m3/h] = Caudal de la bomba en el punto de servicio

DW [mm] = Diámetro interior del pozo o de                        la camisa de refrigeración

DM [mm] = Diámetro exterior del motor

Ejemplo:

Bajo las condiciones,

  • Caudal de bombeo: 50 m3/h
  • Motor encapsulado 6″ (DM = 0.137m)
  • Diámetro del pozo: 0.3m

¿Se mantienen los 16 cm/s de flujo de refrigeración mínimo requeridos?

V = (50 m3/h x 353.68) / (300mm2 – 137mm2)

El flujo de refrigeración es de 0.248 m/s ó 24.8 cm/s

¡Se mantiene el flujo de refrigeración mínimo de 16 cm/s, en realidad es incluso mejor, ya que la velocidad es superior a la necesaria!