Bomba sumergible de alto voltaje 400QJH210-300-300KW para drenaje de mina de bauxita

Antecedentes del proyecto

Una gran operación minera de bauxita necesitaba gestionar la infiltración de aguas subterráneas y la lluvia estacional que se acumulaba en su área de trabajo. El aumento de los niveles de agua en el sumidero de la mina podría interferir con la excavación, el movimiento de equipos, el acceso a las vías de transporte y el cronograma de producción.

El sistema de drenaje existente tenía que elevar el agua desde un punto de recolección profundo hasta un área de tratamiento en la superficie. Debido a la considerable diferencia de elevación y la longitud de la tubería de descarga, una bomba convencional de baja altura no podía cubrir de manera confiable el caudal requerido.

Después de revisar la capacidad requerida, la carga dinámica total, las dimensiones del pozo, las condiciones del agua de mina y el suministro eléctrico disponible, se seleccionó la bomba sumergible de pozo profundo de alto voltaje 400QJH210-300-300KW para el proyecto.

Desafíos del proyecto

Los principales desafíos incluyeron:

• Una larga distancia vertical de elevación
• Un requisito de descarga de agua de mina relativamente alto
• Un suministro de energía del sitio trifásico de 3000V, 50Hz
• Agua de mina que contiene posible materia mineral y sedimento limitado
• Espacio de instalación restringido dentro del pozo de drenaje
• Operación continua bajo niveles de agua cambiantes

Seleccionar la bomba solo por elevación no habría sido suficiente. La fricción de la tubería, los accesorios, la presión de salida y los cambios en el nivel dinámico del agua también tuvieron que incluirse en el cálculo de la carga total.

Bomba seleccionada

El proyecto utilizó la siguiente configuración:

• Modelo: 400QJH210-300-300KW
• Tipo de bomba: Bomba sumergible de pozo profundo multietapa de alto voltaje
• Capacidad de referencia: 210m³/h
• Altura de referencia: 300m
• Potencia del motor: 300kW
• Voltaje: Trifásico 3000V
• Frecuencia: 50Hz
• Cuerpo de la bomba: Acero fundido
• Impulsores: Acero inoxidable
• Construcción del motor: Configuración semirrígida de acero inoxidable
• Instalación: Instalación sumergida vertical
• Líquido bombeado: Agua de mina dentro de los límites de operación confirmados

Nota: La capacidad y la altura indicadas siguen la designación común del modelo. El rendimiento final debe verificarse en la hoja de datos técnicos aprobada y la documentación de prueba de fábrica.

Solución de bombeo

Se instaló una bomba sumergible multietapa directamente en el pozo de recolección de la mina. Durante la operación, las etapas sucesivas del impulsor aumentan la presión del agua antes de que el agua ingrese a la tubería de descarga vertical y se eleve a la superficie.

El cuerpo de la bomba de acero fundido proporciona la resistencia estructural requerida para la instalación. Los impulsores de acero inoxidable mejoran la adaptabilidad de los componentes hidráulicos críticos al entorno del agua de mina. La configuración del motor semirrígido equilibra los requisitos de servicio sumergido, la resistencia mecánica y el costo del proyecto.

El sistema de soporte se configuró con controles de alto voltaje, protección del motor, monitoreo del nivel de agua y una válvula antirretorno. El control automático de nivel gestiona la operación de la bomba a medida que cambian los niveles de agua del sumidero y ayuda a prevenir la operación por debajo del nivel de agua permitido.

El sistema incluyó:

1. Una bomba sumergible de pozo profundo 400QJH210-300-300KW;
2. Equipo de arranque y control de alto voltaje para el suministro de 3000V;
3. Un cable de alimentación sumergible de alto voltaje;
4. Tuberías de descarga verticales y componentes de conexión;
5. Una válvula de retención, una válvula de aislamiento y un dispositivo de monitoreo de presión;
6. Funciones de monitoreo del nivel de agua y protección del motor;
7. Disposición para capacidad de drenaje de reserva donde sea necesario.

Por qué se seleccionó esta bomba

Rendimiento de alta altura

La estructura hidráulica multietapa es adecuada para aplicaciones de elevación profunda y sistemas con considerable resistencia de tubería.

Compatibilidad con el suministro de energía del sitio

La configuración del motor de 300kW, trifásico y 3000V coincidía con el sistema eléctrico de alto voltaje disponible en la mina.

Impulsores de acero inoxidable

Los impulsores de acero inoxidable proporcionan una mayor resistencia a la corrosión para componentes hidráulicos importantes. El grado exacto del material debe confirmarse con el pH, el contenido de cloruro y las propiedades abrasivas del agua.

Instalación sumergible que ahorra espacio

La bomba y el motor integrados se pueden instalar directamente dentro del pozo, eliminando una tubería de succión convencional y reduciendo la cantidad de equipo de superficie requerido.

Control automático del nivel de agua

Los sensores de nivel y el gabinete de control de alto voltaje permiten que el sistema gestione el arranque y la parada de la bomba según el nivel del agua, al tiempo que monitorea las condiciones esenciales de protección del motor.

Instalación y puesta en marcha

Antes del envío, la bomba ensamblada se verificó en cuanto a calidad de fabricación, integridad eléctrica y parámetros operativos relevantes. En la mina, el equipo de instalación completó la conexión del cable, el ensamblaje de la tubería ascendente, el descenso de la bomba y la puesta en marcha del sistema de control.

Las comprobaciones clave de instalación incluyeron:

• Diámetro del pozo y espacio libre de descenso disponible
• Tamaño del cable, sellado de juntas y soporte del cable
• Presión nominal y seguridad de las conexiones de descarga
• Condiciones de inmersión de la bomba y enfriamiento del motor
• Dirección de instalación correcta de la válvula de retención
• Coordinación entre los datos del motor y la configuración de control
• Operación de los controles de nivel de agua y alarmas

Luego, el sistema se puso en marcha en condiciones controladas. Los arreglos operativos se confirmaron con el nivel de agua real y la presión de descarga.

Resultado del proyecto

Después de la puesta en marcha, la mina tuvo una ruta de drenaje adaptada a su profundidad de pozo, disposición de tuberías y suministro eléctrico. La bomba pudo transferir el agua acumulada del pozo de recolección al área de tratamiento en la superficie.

La solución ayudó al proyecto a:

• Abordar su requisito de drenaje de mina de alta altura
• Mejorar la capacidad de eliminación de agua
• Reducir la interrupción causada por la acumulación de agua de mina
• Gestionar la operación de la bomba a través del control del nivel de agua
• Proteger el motor contra condiciones eléctricas anormales seleccionadas
• Mantener la opción de agregar bombeo de reserva y monitoreo remoto

La capacidad real, el consumo de energía, las horas de operación y las cifras de descenso solo deben publicarse después de que se hayan verificado con los registros reales del proyecto.

Conclusión

Este proyecto demuestra cómo la bomba sumergible de pozo profundo de alto voltaje 400QJH210-300-300KW se puede aplicar a minas de bauxita y otros sistemas de drenaje de minas de alta altura.

Una bomba de drenaje de mina no debe seleccionarse solo por la potencia del motor o la elevación estática. Se deben evaluar el nivel dinámico del agua, las pérdidas de tubería, la química del agua, el contenido de arena, el horario de operación y el sistema eléctrico disponible.

Para una selección específica del proyecto, proporcione el caudal requerido, la carga dinámica total, la profundidad del pozo, el diámetro del pozo, el nivel dinámico del agua, los datos de la tubería, el análisis del agua y los detalles del suministro de energía. Luego se puede preparar una selección técnica de la bomba, una hoja de datos, una recomendación de instalación y una propuesta de equipo auxiliar.