Antecedentes del proyecto
Una nueva empresa de materiales de la India cuenta con una planta de producción de cloruro de polialuminio (PAC). En el proceso de producción, es necesario completar tres etapas fundamentales: el traslado de la suspensión de bauxita, la circulación del líquido de reacción de disolución con ácido clorhídrico y el traslado del PAC terminado. Las condiciones de funcionamiento plantean múltiples retos exigentes, lo que requiere bombas de proceso industriales fiables y eficientes para garantizar un funcionamiento continuo y mantener la calidad del producto.
En primer lugar, la suspensión de bauxita contiene una gran cantidad de partículas sólidas duras, con una concentración de sólidos de hasta 351 % en peso, y va acompañada de impurezas ácidas sin reaccionar. Esto provoca una abrasión y corrosión severas en las piezas en contacto con el fluido de la bomba. Las bombas convencionales sufren desgaste del impulsor y fugas en el cuerpo en poco tiempo, y no cumplen con los requisitos de funcionamiento continuo.
En segundo lugar, el proceso de disolución con ácido clorhídrico se lleva a cabo a una temperatura elevada, entre 80 y 90 °C. El líquido de reacción contiene una alta concentración de iones cloruro. Debido a los efectos combinados de la alta temperatura y la fuerte corrosión, los sistemas de sellado de las bombas tradicionales son propensos a fallar, lo que provoca fugas del medio y posibles riesgos de seguridad.
En tercer lugar, el producto PAC terminado presenta una cierta viscosidad, por lo que es necesario evitar la formación de burbujas durante el trasvase para no afectar a la pureza del producto. Las bombas de uso general que utilizaba anteriormente el cliente tenían una baja eficiencia de trasvase y fallaban con frecuencia, lo que provocaba paradas repetidas de la línea de producción y pérdidas mensuales promedio superiores a 15 000 dólares estadounidenses.
Solución
Para hacer frente a las condiciones de funcionamiento en varias etapas y diferenciadas de la unidad de producción de PAC en esta nueva planta de materiales de la India, Changyu Pump & Valve proporcionó una solución combinada a medida compuesta por bombas sumergibles y Bombas centrífugas CYF, lo que permite una transferencia precisa del material a lo largo de todo el proceso.
Transporte de lodos de bauxita: bomba sumergible vertical a medida
Se utilizó una bomba sumergible vertical personalizada para el transporte de lodos de bauxita. Las piezas en contacto con el fluido están fabricadas con materiales resistentes al desgaste y a la corrosión, lo que garantiza una resistencia a largo plazo frente a la erosión de los lodos de alta concentración y a la corrosión de los medios ácidos. La profundidad de inmersión se optimizó a 1,2 m en función de la altura del recipiente de reacción, lo que evitó de manera eficaz los atascos causados por la sedimentación de los lodos.
La bomba está equipada con un motor de frecuencia variable, lo que permite ajustar el caudal en tiempo real en función de los cambios en la concentración de la suspensión y garantiza una coordinación adecuada con el proceso de reacción de disolución posterior.
Circulación del líquido de reacción con ácido clorhídrico: bomba centrífuga CYF específica
Se seleccionó una bomba centrífuga CYF específica para la circulación del líquido de reacción de ácido clorhídrico. Las piezas en contacto con el fluido están fabricadas en aleación de fluoroplástico (FEP), lo que ofrece una excelente resistencia al ácido clorhídrico a altas temperaturas, de hasta 90 °C. El diseño horizontal de una sola etapa y una sola succión, combinado con conductos de flujo hidráulico optimizados, reduce la turbulencia y la formación de burbujas durante el trasvase del líquido.
El sistema de sellado se actualizó a un sello mecánico de fuelle con superficies de sellado de carburo de silicio, lo que resolvió por completo los problemas de fugas en condiciones de alta temperatura y alta corrosividad, y prolongó la vida útil del sello a más del triple que la de las bombas convencionales.
Transferencia PAC completada: bomba centrífuga CYF optimizada
Para el transporte del PAC terminado, se utilizó una bomba centrífuga CYF optimizada en función de las características de viscosidad del producto. Se aumentó la anchura de la salida del impulsor en 15% para reducir la resistencia al flujo. Se adoptaron conexiones de entrada y salida de la bomba de gran diámetro (DN125) para evitar la retención de material en la tubería.
Se eligió un motor de alta eficiencia y bajo consumo energético, lo que permitió reducir el consumo total de energía en un 121 % en comparación con la bomba original del cliente, al tiempo que se redujo el ruido de funcionamiento por debajo de los 75 dB, cumpliendo así con los requisitos medioambientales del taller.
Resultados
Tras la implementación de la solución de bombeo combinado en la unidad de producción de PAC de la empresa india de nuevos materiales, el rendimiento general de la producción mejoró considerablemente.
Mejora significativa en la estabilidad del equipo
El ciclo de sustitución de las piezas de desgaste, tanto de las bombas sumergibles como de las bombas centrífugas CYF, se amplió de 20 días a 24 meses. La frecuencia de fallas en los equipos disminuyó de una media de 8 veces al mes a menos de 0,5 veces, lo que aumentó la tasa de funcionamiento continuo a más del 98 % y eliminó las frecuentes paradas de producción.
Reducción sustancial de los costos de operación y mantenimiento
Los costos de adquisición de repuestos se redujeron en aproximadamente 801 TP3T, mientras que los costos de mano de obra de mantenimiento disminuyeron en 701 TP3T. Solo la optimización del consumo energético le ahorró al cliente aproximadamente 2000 USD al mes en costos de electricidad. Además, se evitaron de manera efectiva los riesgos relacionados con fugas de medios, la corrosión de los equipos y los peligros para la seguridad, lo que redujo los gastos indirectos de mantenimiento y de cumplimiento de las normas medioambientales.
Mejora simultánea de la eficiencia en la producción y la calidad del producto
La transferencia estable de material garantizó una reacción de disolución adecuada, lo que aumentó la pureza del producto PAC de 92,1 % a 96,1 % y permitió alcanzar una tasa de calificación del 100,1 %. La producción diaria por línea aumentó de 80 a 95 toneladas, con un incremento de la capacidad mensual de aproximadamente 450 toneladas. Esto generó beneficios económicos directos que superaron los 90 000 dólares y recibió un gran reconocimiento tanto de los departamentos técnicos como de producción del cliente, lo que condujo a un acuerdo de cooperación estratégica a largo plazo.
Si actualmente te enfrentas al mismo problema, puedes ponerte en contacto con nosotros ahora mismo. Nuestro equipo de profesionales está listo para ofrecerte una solución perfecta.
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