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Los verdaderos costos del ciclo de vida de compra y posesión de bombas industriales

costo del ciclo de vida de la bomba

Cuando se trata de especificar el equipo de bombeo, muchas compañías, particularmente las que están bajo una presión creciente para reducir los costos, en realidad podrían estar tomando decisiones que les costarán más a largo plazo. En este artículo, Steve Schofield, Director y Director Ejecutivo de British Pump Manufacturer's Association (BPMA), explica cómo el coste del ciclo de vida puede ayudar a revelar el verdadero costo de una bomba.

La necesidad de reducir los costos siempre que sea posible es un requisito cada vez más familiar para los ingenieros encargados de garantizar el funcionamiento sin problemas de la planta con un presupuesto limitado. Cuando se trata de sistemas de bombeo, aunque elegir la opción de menor costo puede parecer la mejor solución a corto plazo para lograr ahorros de costos, casi siempre resultará en costos adicionales incurridos que podrían haberse evitado gastando un poco más de tiempo y dinero durante la etapa de especificación y diseño.

Según las estadísticas de la Oficina de Tecnologías Industriales del Departamento de Energía de EE. UU., Los sistemas de bombeo pueden representar entre 25 y 50% de la energía total consumida por ciertos procesos industriales. Agregue a esto la necesidad de un servicio continuo, reparaciones y mantenimiento a lo largo de una vida de servicio típica de 20 años y las bombas rápidamente comienzan a representar un área de gasto considerable.

Las expectativas de algunos usuarios de bombas pueden ser poco realistas cuando se trata del costo de la propiedad de la bomba, en muchos casos se centran demasiado en el desembolso inicial, optando por la alternativa de menor costo, que no siempre es la mejor solución para la aplicación.

Entonces, ¿cuál es la respuesta?

La BPMA y muchos de sus miembros están deseosos de enfatizar la importancia del costo del ciclo de vida (LCC) como una parte vital de cualquier estrategia de compra y propiedad de la bomba. El costo del ciclo de vida tiene en cuenta muchos factores, todos los cuales impactan en el costo total de poseer y operar una bomba, lo que incluye mucho más que solo el desembolso inicial.

El costo del ciclo de vida de una bomba abarca los costos totales totales que se acumulan durante la vida útil de una bomba, desde la instalación, consumo de energía, operación, mantenimiento y tiempo de inactividad, incluso ambientales hasta el desmantelamiento final y eliminación de la bomba.

Al realizar un análisis de los costos que es probable que se incurra a lo largo de la vida operativa de la bomba, es posible comparar objetivamente todas las opciones posibles desde el principio.

El costo del ciclo de vida puede ser útil no solo para seleccionar nuevos equipos sino también para justificar la actualización de los sistemas existentes. Durante la vida útil de un sistema de bombeo, es poco probable que prevalezcan las mismas condiciones de operación.

Factores tales como la adición de nuevo equipo aguas arriba de la bomba o los cambios en las técnicas de producción pueden causar variaciones en el servicio de la bomba lejos del "Mejor punto de eficiencia" de la bomba (BEP). Este es el punto donde la capacidad de la bomba y la presión de la cabeza se combinan para proporcionar el máximo rendimiento de eficiencia de la bomba. Si la bomba tiene un tamaño incorrecto y está operando demasiado lejos de la BEP, puede producirse un desgaste que puede acortar su vida útil.

Una bomba sobredimensionada, por ejemplo, no solo será ineficiente, sino que también costará más mantenerla, ya que si se opera demasiado a la izquierda de su curva de rendimiento se ejerce una presión adicional sobre los cojinetes y los sellos de la bomba. Por otro lado, una bomba que es demasiado pequeña para el trabajo puede terminar funcionando demasiado rápido, lo que puede arruinar el producto bombeado y también desgastar prematuramente partes de la bomba. Además, su eficiencia se verá afectada, lo que provocará un consumo excesivo de energía.

Aunque una bomba debe dimensionarse para una aplicación, lograr esto no siempre es sencillo. La participación de terceros y la necesidad de cumplir con los posibles futuros requisitos cambiantes pueden afectar el tamaño de una bomba. El diseño excesivo de los parámetros es muy común.

Si cada parte involucrada en la especificación de una bomba agrega incluso un pequeño porcentaje a su estimación de tamaño, el resultado final puede ser una bomba altamente ineficiente. El costo adicional, tanto en términos de funcionamiento y mantenimiento de la bomba puede ser muy alto durante la vida útil de la planta.

Una encuesta de las instalaciones de 4,000 mostró que las bombas de agua suelen operar con un déficit en la eficiencia de entre 12.5 y 20 por ciento porque están especificadas incorrectamente. La situación es peor para las bombas que manejan medios más inusuales o complejos, como productos químicos o productos farmacéuticos.

Para ayudar con los cambios en el servicio y ayudar con la reducción de energía, muchos fabricantes de bombas ahora están promoviendo el uso de sistemas de bomba de velocidad variable, siendo el sistema de frecuencia el sistema más prominente utilizado.

Al usar VSD, en efecto, combina los principios eléctricos y mecánicos.

La adición de los últimos controles o equipos auxiliares a menudo puede ayudar a aumentar la eficiencia y permitir que las bombas cumplan con los cambios en la demanda a una fracción del costo de construir un nuevo sistema desde cero. En algunos casos, simplemente actualizar un sistema de bombeo puede resultar en un ahorro de energía de hasta 50%.

La importancia de un buen diseño

El mantenimiento y el consumo de energía representan por lejos los dos costos más significativos durante la vida útil de una bomba. La respuesta para minimizar estos costos radica en garantizar un sistema de bombeo bien diseñado, donde la bomba se especifique lo más correctamente posible a las demandas de la aplicación. El consumo y la eficiencia energética de una bomba está estrechamente relacionado con la forma en que se diseña y opera un sistema de bombeo.

Cada fabricante de bombas puede, o debería, suministrar curvas características para sus equipos que ilustran el rendimiento de la bomba en las condiciones dadas. Estas curvas demuestran la interrelación entre la capacidad de descarga, el cabezal de la bomba, la potencia y la eficiencia operativa.

La BPMA y sus miembros han participado en la redacción de las siguientes guías de Europump para ayudar a los usuarios con su selección y funcionamiento de los equipos de bombeo:

Europump - Una guía para la eficiencia del sistema para sistemas de bombeo rotodinámicos £ 72.00
Europump - Una guía para el análisis de LCC para sistemas de bombeo £ 83.00
Europump - Una guía para aplicaciones exitosas para bombeo de velocidad variable £ 72.00
Europump - Descuentos increíbles! (arriba de las publicaciones de 3) £ 150.00

Para obtener más información, visite también: www.bpma.org.uk/publications

En cuanto a los posibles ahorros de energía en todo el sistema de bombeo, BPMA en 2010 creó el esquema CPSA (Certified Pump System Auditor). Esta es una nueva calificación profesional específica de la industria desarrollada por un organismo establecido y de gran prestigio dentro de la industria.

El objetivo del plan es ayudar a mejorar los niveles de profesionalismo en el sector mediante la creación de un "estándar" de la industria universalmente reconocido y respetado para las personas que evalúan el rendimiento de un sistema de bombeo.

El entrenamiento del Esquema CPSA incluye:

  • Consideraciones sobre el sistema de bombeo y análisis
  • Requisitos del Estándar de Evaluación de Energía del Sistema de Bomba ISO 14414
  • Métodos de optimización del sistema de bombeo
  • Para más información, visite nuestro sitio web de CPSA


Cómo hacerlo bien: algunos consejos importantes de los expertos

Los siguientes son solo algunos de los factores clave que deben tenerse en cuenta al especificar una bomba, lo que podría ayudar a garantizar un rendimiento y economía óptimos durante toda su vida útil.


1. ¿Qué tipo de bomba necesitas?

Hay muchos tipos diferentes de bombas disponibles, cada una de las cuales es adecuada para aplicaciones particulares. Los dos tipos más populares son bombas centrífugas y bombas de desplazamiento positivo. Las bombas centrífugas son generalmente adecuadas para aplicaciones líquidas de flujo rápido o baja viscosidad donde la presión es relativamente constante. Se desempeñan de manera más eficiente y rentable cuando se opera en o cerca de su Punto de Mejor Eficiencia (BEP). Las bombas de desplazamiento positivo, por otro lado, son particularmente ideales para aplicaciones de alta viscosidad, ya que son más capaces de mantener una tasa constante de flujo.

También puede ser necesario considerar de qué tipo de material se fabrica la bomba. Los procesos higiénicos en las industrias farmacéutica o de alimentos y bebidas, por ejemplo, están sujetos a los estrictos requisitos de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), que exige que los equipos se fabriquen con acero inoxidable 316L.

La información sobre la selección y qué bomba es la más adecuada / usada en diferentes aplicaciones también se puede encontrar en la guía de compradores de BPMA disponible en el sitio web de BPMA.

2. ¿Hay suficiente presión para que la bomba funcione de manera efectiva?

La eficiencia y el funcionamiento de las bombas centrífugas en particular pueden verse afectados por la cabeza de succión neta positiva (NPSH) disponible. Básicamente, esta es la cantidad de presión que se requiere para evitar que el líquido bombeado se vaporice dentro de la bomba.

Si el líquido se vaporiza, se pueden formar burbujas que se transportarán a la bomba. Cuando estas burbujas encuentren zonas de mayor presión en la bomba, se colapsarán violentamente, dando como resultado un fenómeno conocido como cavitación que puede dañar severamente la bomba.

Al diseñar un sistema de bomba, es esencial asegurarse de que la presión disponible en la entrada de la bomba sea mayor que la presión requerida dentro de la bomba para evitar la ocurrencia de cavitación.

3. ¿Está la bomba en el lugar correcto?

Donde una bomba se coloca dentro de una tubería también puede afectar su rendimiento. Además de determinar la cantidad de presión disponible, el posicionamiento de una bomba también puede afectar la calidad del producto que se bombea. Demasiada o muy poca distancia en la tubería antes de la bomba, por ejemplo, puede provocar pérdidas de fricción que pueden afectar el caudal de la sustancia que se bombea, lo que a su vez puede afectar la eficiencia de la bomba. La presencia de accesorios de tubería, como juntas de codo, filtros u otro equipo en línea, también puede afectar la velocidad de flujo de una sustancia a la bomba.

4. No solo compre solo con el costo

Cuando se trata de seleccionar una bomba, lo más barato es de ninguna manera el mejor. Tenga especial cuidado cuando se hayan logrado reducciones en el precio de compra mediante recortes en el respaldo de los proveedores y la experiencia. En última instancia, la instalación más rentable será aquella en la que el proveedor pueda ofrecer una buena copia de seguridad técnica, un historial establecido y una reputación de productos de alta fiabilidad basados ​​en investigación y desarrollo sólidos.

5. ¡Siempre tome el consejo de los fabricantes de la bomba!

Es sorprendente cuántos clientes no aprovechan la experiencia disponible del fabricante de la bomba cuando se trata de formas de obtener el mejor rendimiento de sus bombas. Después de todo, nadie sabe más acerca de cómo obtener lo mejor de una bomba que la compañía que lo construyó.

Para más información comuníquese con:

Steve Smith
Administrador
British Pump Manufacturers Association Ltd
National Metalforming Center
47 Birmingham Road,
West Bromwich
West Midlands
B70 6PY

Tel: + 44 (0) 121 601 6691
e-mail: [Email protected]
web: www.bpma.org.uk

Informador de la industria de procesos

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