AIM App: Simplifique su Trabajo

Como sabrán, con satisfacción hemos lanzado recientemente la aplicación móvil AIM. Esta solución ha tomado literalmente cientos de cables sumergibles para su apropiado dimensionamiento e información de nuestros motores sumergibles para ponerla justo en la palma de su mano. En esta ocasión, quisiéramos mostrarles cómo funciona y cómo se volverá en una valiosa aliada en cada proyecto.

Comencemos con la información contenida en la base de datos de motores: la aplicación contiene el detalle de especificaciones para motores monofásicos y trifásicos que se encuentra disponible en el conocido Manual AIM de Aplicación, Instalación y Mantenimiento de Franklin Electric. Carga Plena, Resistencia del Devanado, Consumo de Potencia del Motor, Factor de Servicio, todo se encuentra en esta sección.

Para hacerlo más conveniente todavía, podrá encontrar esta información de dos formas:

  • Puede simplemente Buscar por Número de Modelo e ingresar los 6 primeros dígitos del modelo de su motor. Por ejemplo, el número de modelo 244504; inmediatamente, encontrará todo lo que requiere conocer para este equipo.

  • También puede obtener esta información en el sentido opuesto y Buscar por Especificaciones. Ingrese las especificaciones para el número de fases, indique si su motor es de 2 o 3 cables, tamaño del equipo, potencia, voltaje y después seleccione Buscar. En un instante, encontrará la misma información que en el primer caso.

Tal vez más poderoso aun es la Calculadora de Selección de Cable. Como las Especificaciones del Motor, contiene toda la información de cable tanto para modelos monofásicos como trifásicos. Aquí están contenidas más de 13, 000 entradas de datos en un solo lugar. El proceso es muy intuitivo y sencillo. Desde la pantalla para 1 o 3 fases, ingrese la información para la potencia del motor, voltaje, longitud de cable, (3% o 5%). Seleccione el botón Calcular y listo.

Finalmente, uno de los beneficios de la aplicación AIM viene de una de las preguntas más frecuentes que recibimos en nuestra Línea de Servicio Técnico: ¿Cómo dimensiono el cable cuando tengo dos o varios cables de diferentes tamaños o tipos?

Descargue la App Hoy

No olvide que también podrá encontrar un acceso rápido para contactar al equipo de Servicio y Atención a Clientes para su región.

Nada de esto es posible sin la descarga de la aplicación. Puede descargarla de su Apple App Store y también de la Google Play Store absolutamente gratis.

¿Por qué es diferente un Motor Sumergible?

Nuevos Modelos-01Mientras instala un motor/bomba sumergible, el propietario le pregunta por qué las unidades sumergibles son “tan caras”. Es muy probable que la persona esté comparando la unidad sumergible con un motor o bomba para superficie en una unidad HVAC (de aire acondicionado), una bomba para sumidero o una bomba jet. Es por eso que queremos ayudarle a explicar por qué un motor sumergible aparenta ser más costoso y porqué éste vale lo que cuesta.

Sabemos que cuando un motor sumergible falla, la reparación del sistema no es del todo accesible y la confiabilidad del equipo tiene que partir de un alto grado de diseño y tecnología de fabricación aplicada a la unidad.

El reto más significativo de diseño y fabricación consiste en responder al ambiente de operación que enfrenta: no sólo por debajo del agua, sino que además, la presión no es constante a medida que disminuye o aumenta la cantidad de agua en el pozo.

Los motores sumergibles Franklin Electric cumplen con mantener alejada el agua de las partes eléctricas del motor en dos pasos:

MotorFE1. Como la mayoría de los sumergibles, los motores Franklin utilizan un diseño de arranque por inducción por lo que no existe flujo de corriente eléctrica entre el rotor y el estator, pero logran separarse del resto ya que el área entre ellos es llenada con una solución de agua desionizada y glicol (antioxidante no tóxico).
2. Franklin encapsula y sella herméticamente el estator que no sólo está protegido por un recubrimiento soldado sino que también sus devanados están rodeados por una resina epóxica que los mantiene firmes y aislados entre sí.

Mientras que minimiza el riesgo de entrada de agua, el cable plano encamisado con conductor de tierra integrado1 es una característica que también reduce el esfuerzo en la conexión del motor y el cable de alimentación ahorrando tiempo y costos.

A través de la eliminación de la mezcla de materiales en las partes superior e inferior del encapsulado del estator y su composición completamente en acero inoxidable 304/3161, se mejora el rendimiento del mismo en ambientes agresivos.

Cojinete-01-01Otra característica única es su cojinete de empuje Kingsbury mejorado1 capaz de soportar empujes descendentes de agua que oscilan entre un par de cientos de libras hasta miles de libras, que además al contar con un menor número de components es más fácil de montar o sustituir.

Como se mencionó, este motor a diferencia del de superficie, también debe compensar cambios en la presión de agua ambiental. Para esto, Franklin utiliza un diafragma compensador de presión para igualar la presión dentro y fuera del motor. Este procedimiento ocurre continuamente al subir y bajar el nivel de agua en el pozo.

Para poder proteger el motor y su inversión de los picos de tensión provenientes de relámpagos o de otras fuentes que buscan llegar a tierra a través de su equipo, lo equipamos con un supresor de picos de voltaje.

Por otro lado, nuestro tradicional motor también ha incorporado otras características que mejoran su funcionalidad1.  Su válvula de llenado accessible Conector-01para todas las potencias le ofrece la posibilidad de ser rellenado usando una jeringuilla con tan sólo retirar el tapón y el filtro. Sabemos que a la hora de sustituir un cable en campo, en ocasiones el instalador tenía dificultades para montar y fijar correctamente el conector. Con el nuevo diseño1, optimizamos la fijación del conector del cable al proponer una abrazadera que únicamente requiere de un tornillo T25 hexalobular (Torx®) que debe ser apretado hasta un par máximo de 3-4,5Nm.

En resumen, un motor sumergible, la mejor opción en términos de valor y rendimiento, es un dispositivo diseñado con alta tecnología y que es diferente a cualquier motor existente. Afortunadamente, la experiencia tecnológica y de fabricación de Franklin Electric es mejor que nunca y le permitirá operar sin problemas por muchos años.

  1. Todos los motores de carga axial estándar adoptarán el nuevo diseño en las siguientes configuraciones: Trifásico, 3-wire, PSC. Los motores “high thrust” y los de tipo “2-wire” se continuarán fabricando con cable 3+1 y conector Redondo con tuerca de fijación.

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Para más información sobre nuestros productos de la familia Franklin Electric, consulte nuestra página de internet www.franklinagua.com, visite nuestro canal de video Youtube.com/Franklinagua o contacte a su Gerente de Territorio, Ingeniero de Ventas y/o Ingeniero de Servicio.

Dos pasos para elegir el motor ideal: Paso 2

Paso 2. Medir el costo energético

El segundo cálculo que se debe realizar, cuando se habla de medir la eficiencia, es determinar el costo energético. Todas las compañías de electricidad cobran kilowatts-hora (kW/HR). Aunque la tarifa varía de acuerdo a la locación y el proveedor, los siguientes ejemplos utilizan $0.20 por kW/HR. Independientemente de que la aplicación sea sumergible o de superficie, la velocidad del motor y potencia deben ser analizadas para determinar el uso de kW/HR. Ya sea que el usuario desee instalar un sistema de bombeo sumergible, una turbina sumergible o un sistema centrifugo, el cálculo es el mismo. Tome en cuenta que el variador tendrá un valor de eficiencia que considerar. Esto dará como resultado el costo energético del sistema. Los siguientes ejemplos 1 y 2 analizan el costo energético usando los dos mismos sistemas presentados en el Paso 1.

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Ejemplo 1.  Sistema de Bombeo 50 HP, 2 Polos (3,600 RPM)

En el ejemplo previo, el sistema tenía una eficiencia de 37.42% El motor consume 49 kW/HR operando 24 horas, 7 días a la semana por un periodo de 30 días con un total de 35,280 kW consumidos. Considerando una tarifa de $0.20 por Kw/HR, el costo energético por mes es $7,056 como se muestra a continuación.

49 x 24 x 30 = 35,280 kW/HR x $0.20 = $7,056

Ejemplo 2. Sistema de Bombeo  60 HP, 4 Polos (1,800 RPM)

Este sistema parecía ser el candidato ganador en términos de eficiencia al representar 67.72% de eficiencia. El motor más eficiente para este tipo de sistema con turbina es de cuatro polos (menor velocidad) pero requiere un motor de 60 HP para generar la misma carga y flujo. Nuevamente, operando 24 horas, 7 días a la semana por un periodo de 30 días este motor consume 65 Kw/HR y resulta en un total de 44,640 kW por mes con un costo de $8,928 como puede ejemplificarse a continuación.

62 x 24 x 30 = 44,640 kW/HR x $0.20 = $8,928

El sistema de bombeo más eficiente consume más watts y es más costoso de operar, por lo que no necesariamente se convierte en la mejor opción para una aplicación de uso continuo. Podemos concluir que, al momento de elegir los componentes para su sistema, determinar las eficiencias del motor y bomba es un paso preliminar importante. Pero al calcular el costo final del sistema, los usuarios deben incluir tanto los gastos de capital como los costos energéticos implicados. En muchas ocasiones, el sistema más eficiente no es también el más efectivo en términos monetarios.

El medir la eficiencia y costo energético ofrece una mejor percepción del costo total que representa su adquisición.

Para conocer más acerca de los estándares de la industria, visite nema.org or iec.ch Para más información sobre nuestros motores, así como otros productos de la familia Franklin Electric, consulte nuestra página de internet www.franklinagua.com, visite nuestro canal de video Youtube.com/Franklinagua o contacte a su Gerente de Territorio, Ingeniero de Ventas y/o Ingeniero de Servicio.

Dos pasos para elegir el motor ideal: Paso 1

A veces, escoger el motor apropiado requiere más que una evaluación de la eficiencia percibida o “etiquetada”. La revista Pumps & Systems publicó recientemente un artículo en colaboración con Franklin Electric, en el que logramos presentarle qué aspectos atender, y cómo identificar y calcular propiamente el costo y eficiencia que el motor representa para su sistema de bombeo de acuerdo a la aplicación. A continuación le compartimos la primera parte de este artículo al Español.

Cualquier profesional en la industria de bombeo ha experimentado el reto de escoger el sistema más eficiente para su aplicación. Este proceso puede llegar a complicarse por las incertidumbres que generan las regulaciones de eficiencia, mandatos y otros parámetros.  A esto debemos sumarle que la eficiencia tiende a ser una característica que, por su cuenta, no permitiría hacer una evaluación completa del equipo. En ocasiones, el  motor más eficiente no es nuestra mejor opción.

A través de dos simples cálculos, usted podrá determinar cuál es el mejor motor, de la misma forma que podrá determinar la bomba y variador que más le convengan a su aplicación.

Con la finalidad de ayudar tanto al usuario final como a los instaladores, la mayoría de los productos que se ofrecen a la venta hoy en día, incluyen información de valoración de energía y eficiencia. Los estándares y regulaciones de la industria establecidos por una coalición de expertos ayudan a controlar esta valoración. Entre ellas se encuentra la Asociación Nacional de Manufactura Eléctrica (NEMA) y la Comisión Internacional Electrotécnica (IEC).

Franklin-Electric-Figure-5El objetivo de estas organizaciones es ayudar al usuario y compañías eléctricas al ahorro de dinero en energía y costos de infraestructura al reducir la confusión que ocasionan los métodos de medición y buscar asegurar la consistencia  e información que se incluye en las etiquetas. Esta estandarización permite disminuir errores de medición, interpretaciones incorrectas causadas por nomenclatura confusa y ventajas competitivas falsas. Fabricantes acreditados dan apoyo y colaboran con agencias como NEMA y la IEC para mantener los estándares de la organización. Es por esto que, se recomienda a los usuarios poner especial atención en que los productos que consumen se adhieran a estas normativas.

Los usuarios de sistemas de bombeo, tienden a inclinarse hacia motores que reportan las máximas eficiencias porque creen que esta decisión los llevará a la disminución de costos. Esto, no siempre resulta ser el caso y es otra razón importante para mantenerse atentos a los estándares normados. En ocasiones, fabricantes que no logran apegarse a ellos, se disponen a etiquetar sus productos como “alta eficiencia” o aseveraciones similares.

En muchos otros casos, los términos utilizados en la etiqueta presentan la información de manera que puede ser confusa. Por ejemplo, una compañía puede invertir en el diseño original de un sistema de bombeo de 100 HP, lograr incrementar su eficiencia en un 16% y etiquetarlo como “alta eficiencia”. Aun así, de acuerdo a los estándares, esta mejora del diseño no puede considerarse como eficiencia Premium. A pesar de que que el nuevo producto prueba una eficiencia de 54% comparado con el producto anterior de tan solo 38% para el mismo parámetro, la eficiencia requerida para un producto de categoría Premium requiere 68%. Por lo tanto, aunque el producto haya probado una mejora, no cumple los requerimientos para el estándar que promete. A través de las agencias e institutos certificados es posible prevenir que los fabricantes establezcan aseveraciones sin cumplir los estándares requeridos.

Si bien es cierto que una parte importante al escoger un equipo es entender las normas que regulan la estandarización de la eficiencia, los usuarios deben considerar algunos otros factores. Por ejemplo, los motores sumergibles por lo general cuentan con un 80% de eficiencia energética, mientras que su homólogo de superficie se desempeña en el 90%. De considerar únicamente esta estadística, podría concluirse que el motor sumergible representa una pérdida con el de superficie. Sin embargo, este resultado no será necesariamente el mismo ya que es vital incorporar en el cálculo la eficiencia de la bomba y evaluar los requerimientos de potencia con base en la frecuencia del motor.

Los siguientes dos cálculos podrán ayudarlo en la selección del motor óptimo para su tipo de aplicación.

Paso 1. Medir la Eficiencia

El primer paso es medir la verdadera eficiencia del sistema completo al analizar la eficiencia wire-to-water (del cable al agua) como se presenta en la Ecuación 1.

EWW = (eficiencia del motor) x (eficiencia de la bomba) x (eficiencia del variador) x 100.

El 100% de eficiencia del sistema completo sería imposible de alcanzar si cualquiera de los componentes en él se desempeña por debajo del 100%. Considere los siguientes ejemplos,

Ejemplo 1.  Sistema de Bombeo 50 HP, 2 Polos (3,600 RPM)

El sistema tiene un motor de 84% de eficiencia, una bomba de 45% y un variador al 99% teniendo un total de 37.42 posterior al cálculo como se calcula a continuación.
EWW = (0.84 motor) x (0.45 bomba) x (0.99 variador) x 100 = 37.42%

Ejemplo 2. Sistema de Bombeo  60 HP, 4 Polos (1,800 RPM)

Este sistema cuenta con un motor de 90% eficiencia, 76% para el caso de la bomba y utiliza el mismo variador al 99% de eficiencia como se calcula a continuación.

EWW = (0.90 motor) x (0.76 bomba) x (0.99 variador) x 100 = 67.72%

A todos los fabricantes de motores y bombas se les exige la publicación completa de la información probada para eficiencia en los productos normados. Asegúrese de la veracidad de los datos y considere también que las bases de datos vía Internet o aplicaciones inteligentes pueden ser generalmente actualizadas con más frecuencia que los documentos impresos.

AIM ManualCon la evolución de la industria, los cambios son inminentes. Un sutil cambio en alguno de los componentes tiene un efecto que logra multiplicarse en la eficiencia de todo el sistema. Es por esto que es de vital importancia poner atención no sólo a esta característica del motor, sino también en la que le ofrece su bomba y motor.

Si de definir la eficiencia de su motor se trata, como usuario debe considerar que la mayoría de los motores tendrán una clasificación determinada para Plena Carga y Factor de Servicio, que dependerán del punto de carga de la bomba. Al seleccionar el punto de carga, se debe tomar como referencia los requerimientos de potencia totales que se necesitan. Si los caballos de fuerza coinciden con el valor de Plena Carga, utilice la eficiencia de Plena Carga. Por otro lado, si el punto de carga coincide con la clasificación del Factor de Servicio, utilice la eficiencia del Factor de Servicio. La clasificación correcta de la eficiencia es tan importante como el cálculo de la eficiencia total del sistema.

La mayoría de las bombas señalan su punto óptimo de funcionamiento. Para establecer la eficiencia de su bomba, detecte el punto máximo en la curva de rendimiento. Adicional a esto, reúna los datos de su controlador o variador para ser incluidos en la fórmula.

Pumps

Analizar estos valores atentamente es importante porque representan un resultado de costeo. Al considerar únicamente la eficiencia total del sistema se pasa por alto la energía consumida. Las diferencias en velocidad y caballos de fuerza pueden resultar en costos energéticos elevados, aun cuando las clasificaciones de eficiencia indiquen valores altos.

Es importante también considerar las necesidades de la aplicación. Posiblemente, algunos sistemas deban mantener su funcionamiento únicamente un par de meses al año, mientras que otros proveen agua a una ciudad o municipalidad. Para sistemas que tengan un funcionamiento programado por años, el costo de operación es muy grande. Y mientras que el costo energético de un sistema que se encuentra operando continuamente es mucho mayor al de uno con menores exigencias, el cálculo de ahorro es similar. El ahorro se verá disminuido de acuerdo al tiempo que se requiera el sistema en marcha.

En los próximos días, le compartiremos la segunda parte de este artículo. Para más información sobre nuestros motores, así como otros productos de la familia Franklin Electric, consulte nuestra página de internet www.franklinagua.com, visite nuestro canal de video Youtube.com/Franklinagua o contacte a su Gerente de Territorio, Ingeniero de Ventas y/o Ingeniero de Servicio.

¿Qué se debe hacer en una instalación sumergible?

(Por Armando Ulloa)

Las bombas e instalaciones de bombeo son componentes esenciales y a la vez muy vulnerables en casi todos los sistemas de agua. En el campo, una instalación inadecuada de los sistemas de bombeo puede representar la pérdida completa del suministro de agua y la falla prematura del equipo. En esta ocasión, hablaremos de cuales son los criterios que se deben tomar en cuenta  durante la instalación de un equipo de bombeo sumergible industrial.

Una vez en el sitio, se debe primero comprobar que se tienen todos los elementos necesarios para llevar a cabo el proceso de instalación en su pozo, una vez que se haya verificado este proceso, puede entonces comenzar con la instalación de su equipo de bombeo.

  • Bomba
  • Motor
  • Cable sumergible de calibre adecuado
  • Arrancador ( monofásico o trifásico)
  • Caja de herramientas
  • Cinta aislante
  • Aparatos de medición eléctrica- megger, multímetro, amperímetro

AL DESEMBALAR EL EQUIPO

Al desembalar el equipo, tener cuidado de no rozar los cables del motor con objetos que puedan dañar su recubrimiento. Nunca usar los cables para tirar, levantar o mover el motor.  Se recomienda no llevar acoplados la bomba con el motor, de esta manera no corremos el riesgo de producir una flexión a la fecha del motor durante  su instalación en el pozo.

CONEXIONES ELÉCTRICAS

La conexión del motor deberá ser realizada por un electricista o técnico certificado.

El motor esta provisto de sus cables de alimentación, los cuales se deberán empalmar con el cable sumergible. El empalme se realiza conectando el cable sumergible a las líneas del motor, es necesario que la unión sea hermética. Esta unión puede hacerse por medio de impregnación o encapsulación (disponible comercialmente), juegos de empalme termo-encogible o uniéndolos cuidadosamente con cinta aislante.

Es muy importante que el empalme o cable sumergible estén unidos herméticamente, para  comprobar esto, se hace necesario el uso un mega –ohmímetro (Megger) con salida de 500V DC.; se recomienda realizar mediciones de resistencia al aislamiento cada cierto tramo de tubería a medida que vamos bajando el conjunto bomba-motor hasta su posición final en el pozo. Antes de poner en marcha el equipo se debe hacer una ultima prueba de resistencia con el Megger.

Una vez que estemos seguros de que no hay fugas, es hora de conectar su arrancador. Los motores están predispuestos para arrancar en forma directa o con cualquier otro tipo de arrancador disponible en el mercado, únicamente se deben de tomar en cuenta las consideraciones  técnicas de ajuste y conexión que indica el manual AIM de Franklin Electric para cada tipo uso.

USO DE VÁLVULAS DE RETENCIÓN

Se recomienda usar siempre una o más válvulas de retención en instalaciones de bombas sumergibles. Si la bomba no tiene una válvula de retención montada, se debe instalar una válvula de retención de línea en la tubería de descarga a menos de 7.5 m de la bomba y debajo del nivel dinámico. Para instalaciones más profundas, se recomienda que las válvulas de retención de la línea sean instaladas con las recomendaciones del fabricante.

En el caso de instalaciones donde  se vaya a sustituir el equipo de bombeo, se recomienda revisar las condiciones de operación de las válvulas, ya que estas pueden presentar desgaste o fisuras que pueden comprometer el desempeño de su equipo de bombeo.

PUESTA EN MARCHA

Una vez instalado el equipo en el pozo deberá hacerse el control del correcto sentido de giro procediendo de la siguiente manera:

1) Cerrar 3/4 partes de la válvula de descarga a la salida.

2) Arrancar la bomba y realizar el registro de presión y caudal.

3) Si el amperaje del motor y los registros de presión y caudal son muy bajos en comparación al rendimiento esperado de la bomba, es muy probable que la bomba este girando al revés, entonces, se debe parar el equipo y realizar el cambio de 2 conductores eléctricos que alimentan al equipo. Esto cambiara el sentido de giro del motor y su bomba funcionara acorde a su curva.

4) Arrancar nuevamente el equipo, luego medir presión y caudal.

5) Verificar el amperaje del motor.

PROTECCIÓN 

En el motor sumergible y en el tablero se indica la corriente nominal del motor que no debe sobrepasarse. La corriente nominal del equipo está indicada en los datos existentes en el motor, ya sea en su placa o con la información en el manual AIM.

Debe proveerse una protección de disparo rápido que proteja el motor contra los daños derivados por caídas de tensión, falta de fase y sobrecarga o bomba bloqueada. El SubMonitor, es un dispositivo desarrollado por Franklin Electric para proteger contra los problemas antes mencionados.

Protecciones

DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

Si bien no existe una protección total contra el impacto directo de un rayo, igualmente se puede proteger cuando el mismo cae en una zona aledaña.

El dispositivo de sobretensión debe estar colocado sobre el lado de la alimentación del arrancador y conectado entre tensión y tierra.  Es indispensable aterrizar  físicamente el motor sumergible en la instalación.

RENDIMIENTO DEL POZO VS OPERACIÓN DE SU EQUIPO DE BOMBEO

Cada pozo tiene una capacidad específica  relacionada con la producción de agua, que consiste en el volumen de agua por cada metro de descenso del nivel de agua bombeada.

Esta capacidad de producción permite explotar el pozo con el fin de obtener el menor descenso medio del nivel de agua que sea posible cuando la bomba esta funcionando en su punto de máxima capacidad de  extracción de gasto.  Por tanto, es de suma importancia que la bomba seleccionada para su pozo no exceda esta capacidad de producción propia del pozo.

A continuación se mencionan algunos efectos adversos que se derivan del  descenso de nivel en el pozo:

  • Entrada de aire en su bomba- cavitación
  • Oxidación prematura
  • Obstrucción de la bomba
  • Arrastre de sedimento
  • Bajo enfriamiento del motor
  • Bajo amperaje- sobrecalentamiento constante
  • Problemas mecánicos en el motor

OTROS ELEMENTOS EN LA INSTALACIÓN

Se debe evaluar  que su instalación de bombeo tenga presente en la mayoría de los casos, accesorios de control y monitoreo. Ello incluye caudalimetros, calibradores de presión, válvulas de desagüe, check horizontal, manómetros, sello sanitario en la base del pozo, entre otros.

Otro aspecto que incide en el desempeño y durabilidad de su equipo de bombeo es la colación de su bomba en tubería ciega y no ranurada, esto permite un mejor enfriamiento a lo largo del motor, si no es posible cumplir con esta condición, se hace necesario encamisar el equipo como indica el manual AIM de Franklin Electric.

Franklin Electric esta comprometido con usted a brindarle productos de calidad superior, sin embargo, la mayoría de fallas prematuras en los sistemas de bombeo sumergible se derivan de malos hábitos de instalación. Por favor no dude en ponerse en contacto con nuestros ingenieros de servicio de campo, ellos podrán asistirle sobre cualquier duda al respecto de nuestros productos y su correcta manera de instalarlos. Para más información de contacto, consulte nuestra página WWW.FRANKLINAGUA.COM.