Como selecionar bombas para dessalinização de água do mar
A água do mar contém cerca de 3,5% de sais dissolvidos, tornando a resistência à corrosão uma consideração importante na seleção de bombas para sistemas de dessalinização.
A bomba certa deve ser selecionada com base na vazão, altura manométrica, eficiência, compatibilidade de materiais, pressão operacional, desempenho de cavitação e custo do ciclo de vida. Para aplicações exigentes de dessalinização, uma bomba centrífuga multiestágio adequadamente projetada pode fornecer transferência confiável de água em alta-pressão.
Principais requisitos de seleção da bomba
1. Taxa de fluxo e altura manométrica
A vazão e a altura manométrica são os parâmetros básicos para a seleção de uma bomba de dessalinização.
A vazão necessária deve corresponder à capacidade do sistema de dessalinização. A cabeça da bomba deve fornecer pressão suficiente para superar a resistência da tubulação, as diferenças de elevação e os requisitos de pressão do processo.
Para sistemas de osmose reversa (RO), a bomba-de alta pressão também deve fornecer pressão estável para o sistema de membrana.
2. Eficiência da bomba
O consumo de energia é uma parte importante dos custos operacionais da dessalinização.
Uma bomba-de alta eficiência pode reduzir o consumo de energia e melhorar a economia geral do sistema. A bomba deve operar o mais próximo possível do seu Ponto de Melhor Eficiência (BEP).
Para grandes sistemas de dessalinização, uma bomba centrífuga de vários estágios de alta-eficiência pode ser considerada quando o fluxo e a pressão necessários forem adequados.
3. Resistência à corrosão
A água do mar é altamente corrosiva devido ao seu alto teor de cloreto. As peças molhadas da bomba devem, portanto, fornecer resistência suficiente à corrosão e à erosão.
As opções de materiais comuns incluem:
Aço inoxidável
Aço inoxidável duplex
Aço inoxidável superduplex
Ligas-resistentes à corrosão
A seleção do material deve considerar não apenas a salinidade da água do mar, mas também a temperatura, o oxigênio dissolvido, a pressão, a velocidade do fluxo e outras condições do processo.
Para projetos de dessalinização que também envolvam dosagem ou limpeza química, a compatibilidade dos materiais da bomba com os produtos químicos do processo deve ser avaliada cuidadosamente.
4. Custo de manutenção e ciclo de vida
O preço de compra inicial é apenas uma parte do custo total da bomba.
Uma bomba com fácil manutenção, vedação confiável, peças de desgaste acessíveis e longos intervalos de manutenção pode reduzir o tempo de inatividade e as despesas de manutenção.
Diferentes projetos de bombas têm vantagens diferentes. Por exemplo, uma bomba centrífuga multiestágio-com autoequilíbrio pode reduzir o empuxo axial e fornecer operação estável, enquanto uma bomba-multiestágio dividida pode oferecer alta eficiência e acesso conveniente para manutenção.
Para sistemas de dessalinização, a seleção da bomba deve, portanto, considerar:
Consumo de energia
Disponibilidade de peças de reposição
Frequência de manutenção
Selar a vida
Desgaste dos componentes
Vida útil esperada
Custo total de propriedade
5. Outros parâmetros importantes
Vários fatores adicionais devem ser considerados durante a seleção da bomba:
Pressão Operacional
A bomba deve ser classificada para a pressão de trabalho necessária e quaisquer possíveis flutuações de pressão.
Curva de desempenho
A curva de desempenho da bomba deve corresponder ao ponto real de operação do sistema. Evite selecionar uma bomba que opere continuamente longe do seu BEP.
Resistência à Cavitação
A margem NPSH adequada é essencial para uma operação estável. O bom desempenho de cavitação ajuda a reduzir vibrações, ruídos e danos aos impulsores e outros componentes hidráulicos.
Sistema de vedação
As vedações mecânicas e outros arranjos de vedação devem ser selecionados de acordo com as propriedades, pressão, temperatura e condições operacionais da água do mar.
Tipos comuns de bombas-de alta pressão
1. Bombas de êmbolo
As bombas de êmbolo podem ser uma opção eficiente para aplicações de-fluxo relativamente baixo e alta-pressão.
Para sistemas com vazões abaixo de aproximadamente 11 t/h, as bombas de êmbolo podem oferecer vantagens em eficiência energética, dependendo das condições específicas de operação.
2. Bombas Centrífugas Multiestágios
As bombas centrífugas multiestágio são amplamente consideradas para sistemas de dessalinização de média- e grande-escala onde alta pressão é necessária.
As configurações comuns incluem:
Bombas centrífugas multiestágios-com autoequilíbrio
Bombas horizontais multiestágios
Bombas centrífugas-de gabinete dividido e multiestágio
Um projeto de{0}equilíbrio automático pode ajudar a reduzir o impulso axial e melhorar a estabilidade operacional. Projetos de-casos divididos podem fornecer boa eficiência e acesso conveniente para manutenção.
Para plantas de dessalinização que também exigem transferência de produtos químicos, as bombas de processo químico podem ser usadas para dosagem de produtos químicos, limpeza, pré-tratamento e outros processos auxiliares. Essas bombas devem ser selecionadas com base no meio químico específico e nas condições de corrosão.
Como selecionar uma bomba de dessalinização
Um processo seletivo prático pode ser dividido em três etapas:
Etapa 1: Definir os Requisitos Operacionais
Determinar:
Taxa de fluxo necessária
Pressão ou cabeça de descarga necessária
Temperatura da água do mar
Concentração de sal
Pressão operacional
Horário de funcionamento necessário
Condições de instalação
Etapa 2: comparar tecnologias de bomba
Compare diferentes tipos de bombas com base em:
Eficiência hidráulica
Consumo de energia
Resistência à corrosão
Desempenho de cavitação
Requisitos de manutenção
Investimento inicial
Etapa 3: avaliar o custo do ciclo de vida
Não se concentre apenas no preço inicial de compra. Considere o custo total de propriedade, incluindo consumo de energia, peças sobressalentes, manutenção, tempo de inatividade e vida útil esperada.
Conclusão
Selecionar uma bomba para dessalinização de água do mar requer mais do que simplesmente combinar vazão e altura manométrica. A resistência à corrosão, a eficiência hidráulica, a pressão operacional, o desempenho da cavitação, a compatibilidade de materiais e o custo do ciclo de vida afetam a confiabilidade-de longo prazo.
Para aplicações de dessalinização de alta-pressão, uma bomba centrífuga multiestágio adequadamente selecionada pode fornecer operação estável e eficiente. Para dosagem de produtos químicos e processos auxiliares, bombas de processo químico adequadas devem ser selecionadas de acordo com o meio específico.
A melhor solução de bomba deve sempre ser determinada de acordo com o processo real de dessalinização, condições operacionais e requisitos do projeto.