SISTEMAS DE BOMBAS ELEVADORAS DE PRESIÓN (Booster)

Este tipo de sistema de bombas proporciona presión a la red de distribución cuando aquella es insuficiente o variable. Mediante un sistema de sensores registra las variaciones en la red de distribución y ajusta tanto la velocidad de los equipos de bombeo, como de las válvulas reguladores de presión para mantener la presión constante.

Estos sistemas constan de uno o varios equipos de bombeo, instrumentos de control para mantener los valores de presión en la red dentro de rangos aceptables y alarmas para alertar al personal de operación cuando existen fallas en el sistema. (Véase la figura 3.8.)

Figura 3.8. Diagrama de bombas elevadoras de presión

3.5.1 EQUIPOS DE BOMBEO

Las bombas más adecuadas para este tipo de sistema son las de pasos múltiples, debido a sus amplios rangos de gasto, carga dinámica y eficiencia. Son recomendables también, para gastos medianos, las bombas centrífugas horizontales; y para casos, en los que la presión de la red tiene pocas variaciones, se recomiendan las centrífugas verticales. La figura 3.9., muestra un arreglo de bombas elevadoras de presión.

Figura 3.9. Arreglo de bombas elevadoras de presión

En general, se disponen de dos tipos de controladores de bombas, para ajustar la presión y el gasto en la red de distribución de agua:

- Controladores de velocidad constante: se recomienda la utilización de este tipo de controlador cuando los requerimientos de gasto de la red son relativamente constantes, cuando se requieren presiones bajas o media, y cuando el costo inicial bajo es importante. Este tipo de controlador debe utilizarse en redes de distribución en donde las pérdidas de energía, son relativamente menores.

- Controladores de velocidad variable: su uso está indicado en los casos en los que se tienen grandes variaciones de presión en la línea de abastecimiento de los equipos de bombeo, cuando se requieren presiones altas y cuando se esperan variaciones importantes en las demandas de gasto del sistema. Para los casos, en los que las pérdidas de energía en la red de distribución son importantes, es recomendable el uso de este tipo de controladores.

En lo referente al número de equipos de bombeo, en sistemas que trabajan continuamente, deben incluirse bombas de más de una sola capacidad, de tal manera que durante los períodos de poca demanda, sean utilizadas bombas pequeñas, a fin de lograr operaciones más económicas del sistema.

Los instrumentos de control en sistemas de bombas elevadoras de presión, son utilizados para ajustar el gasto bombeado, para mantener presiones satisfactorias en la red de distribución y, para mantener velocidades apropiadas de las bombas. Tales controles, generalmente, son proporcionados por los fabricantes de los equipos de bombeo, una vez que el ingeniero, a cargo de la obra, a definido los valores de operación de la red de distribución.

El acopiador de fluido o magnético, que se describe a continuación, es usado, comúnmente, para variar la velocidad de los equipos de bombeo o del motor eléctrico, manteniendo con esto, una presión satisfactoria en la red de distribución de agua.

Este instrumento, de velocidad variable, es el acopiador de fluido o acopiador magnético; estos acopiadores de velocidad variable son conectados del motor a la bomba. Estos instrumentos usan un fluido, usualmente agua o aceite, o magnetismo inducido eléctricamente para ajustar la velocidad del equipo de bombeo, cuando el motor gira a una velocidad constante.

Para el caso de los instrumentos de velocidad constante, se utilizan dispositivos reguladores de la presión en la tubería de descarga de la bomba, a fin de mantener presiones satisfactorias en la red de distribución.

3.5.3 INSTRUMENTOS DE ALARMA Y SEGURIDAD

De la misma manera que en los casos anteriores, este sistema requiere de dispositivos de alarma y seguridad. Se recomienda su instalación en los siguientes casos:

a) Presión insuficiente en la red de distribución a pesar que las bombas están trabajando.

b) Presión excesiva en la red de distribución cuando las bombas trabajan. c) Falla de los equipos de bombeo al momento del arranque.

d) Temperatura excesiva del agua en la carcaza del equipo de bombeo.

3.5.4 VENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE BOMBAS ELEVADORAS DE PRESIÓN

Comparando las características de este sistema con los de tanque elevado e hidroneumático, presenta la siguientes ventajas:

- Es el sistema más flexible, en términos de presión y gasto disponible, para satisfacer una gran variedad de requerimientos de la red de distribución. - La instalación no impone cargas adicionales a las estructura de los edificios.

3.5.5 DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS DE BOMBAS ELEVADORAS DE PRESIÓN

Algunas desventajas de este sistema son las siguientes:

- Mayores costos de operación y mantenimiento.

- Requerimientos de personal capacitado.

- Mantenimiento en acopiadores y controladores.

- Gran sensibilidad a fallas eléctricas, con la consiguiente falla en el suministro de agua al edificio.

- Fluctuaciones instantáneas en la presión de la red de distribución más

amplias.

3.5.6 SELECCIÓN DEL SISTEMA

Los siguientes puntos deben ser considerados en el momento de la selección de los equipos de bombeo elevadores de presión: gastos requeridos, costos iniciales del sistema, costos de operación, tipo de edificio, importancia de operación ininterrumpida.

Puesto que este tipo de sistema es entregado al ingeniero, una vez que éste ha dado las especificaciones del mismo, el fabricante debe proporcionar la información, que se relaciona a continuación, a fin de poder verificar la adecuación del sistema de bombas suministrado al proyecto específico:

- Curvas características de los equipos de bombeo, indicando el rango dentro del cual éstos pueden ser utilizados, la velocidad mínima de operación del equipo de bombeo, y las relaciones entre gasto, velocidad, carga dinámica total y potencia. - Descripción de los equipos de control, señalando los puntos necesarios para la instalación de cada uno de ellos.

- Puntos de presión máxima y mínima en la operación de las bombas.

- Pérdidas de energía en los diversos componentes del sistema de control instalado en la tuberías de la red de distribución.