Actualización de una instalación de bomba de 100 años en Nueva Orleans

Encontrar la bomba adecuada para una aplicación puede ser todo un desafío, especialmente cuando el edificio presenta varias limitaciones y hay un suministro eléctrico inusual. Sulzer asumió este desafío en Nueva Orleans y actualizó una instalación casi antigua con lo último en eficiencia y confiabilidad de bombeo.

Operada por la Junta de Agua y Alcantarillado de Nueva Orleans (SWBNO), la estación de bombeo de entrada de Oak Street es un enlace fundamental en la red de suministro de agua de la ciudad. La estación es una de las dos instalaciones que extraen agua del río Mississippi y la transfieren para su tratamiento y distribución a hogares y negocios en toda la ciudad. Construida en la década de 1920, las tres bombas principales de la estación pueden suministrar cada una hasta 80 millones de galones (363 000 m³) de agua por día.

Desafíos únicos
Después de casi un siglo de servicio, las bombas originales de la estación se estaban volviendo poco confiables y el abastecimiento de repuestos era cada vez más difícil. Como parte de un programa de varios años para mejorar el rendimiento y la resistencia del sistema de agua de la ciudad tras el huracán Katrina, SWBNO lanzó un proyecto para mejorar las instalaciones de Oak Street y reemplazar sus bombas.

El trabajo fue inusualmente desafiante porque la estación de bombeo de Oak Street está en el Registro Histórico Nacional y todas las obras tuvieron que completarse sin modificaciones en la estructura del edificio. Después de una larga búsqueda de bombas de reemplazo, SWBNO descubrió que solo Sulzer podía proporcionar un diseño con capacidad suficiente que se ajustara al tamaño de las unidades originales.

Los especialistas en ingeniería de Sulzer trabajaron con el contratista principal del proyecto para completar el diseño detallado de la instalación. Se utilizó un software de dinámica de fluidos computacional para crear una configuración de tubería que aseguraría condiciones de flujo óptimas tanto aguas arriba como aguas abajo de las nuevas bombas.

Diseño a medida
Aunque las bombas SMDV 1000-1030A son un producto estándar, las unidades destinadas a Nueva Orleans debían personalizarse para adaptarse a los requisitos del proyecto. Cuando comenzó la renovación del sitio de Oak Street, los expertos en bombas de Sulzer en los EE. UU., Suiza y China se dispusieron a diseñar y construir las bombas divididas axialmente de una sola etapa, doble succión, así como su equipo auxiliar.

Las tres bombas se fabricaron en la planta de Sulzer en Dalian, China, junto con los grandes ejes cardán necesarios para llevar la energía de los motores a nivel del suelo a las bombas, que se instalarían en el sótano del edificio. Luego se enviaron a las instalaciones de Sulzer en Portland en los EE. UU., Donde cada unidad se ensambló y se probó durante 96 horas antes de la instalación.

Un desafío importante en este proceso fue la necesidad de obtener motores grandes de 1000 HP (750 kW) que funcionarían correctamente utilizando la inusual fuente de alimentación de 25 Hz en el sitio de la instalación de Oak Street. Dado que la mayoría de los motores en los EE. UU. Están diseñados con un suministro de 60 Hz, ninguna unidad estándar proporcionaría la combinación correcta de potencia y velocidad.

Finalmente, los ingenieros de Sulzer resolvieron el problema con un poco de pensamiento lateral. Encontraron un diseño de motor que se podía enrollar para operar a 500 rpm con un suministro de 25 Hz, un 25% más rápido que la velocidad de diseño de las bombas. Luego modificaron el impulsor de cada bomba para permitirle entregar el flujo y la altura requeridos a la velocidad más alta.

Desafíos de instalación
La instalación del nuevo equipo requirió más creatividad. Cada Sulzer SMD 1000-1030 pesa 18 toneladas (16,3 toneladas), y las bombas, los motores y los soportes tenían que entrar en el edificio de Oak Street a través de una entrada cuadrada de 10,5 pies (3,2 m). En el interior, las vigas de hormigón estructural hicieron imposible utilizar un diseño de soporte de motor convencional.

Los ingenieros de Sulzer en Suiza crearon un soporte de motor especial para el proyecto, que tenía que ajustarse a la huella original, resistir las tensiones impuestas por el motor y ser desmontado y vuelto a montar dentro del edificio. El equipo de instalación también se preparó para la posibilidad de desmantelar las bombas para la instalación, pero finalmente pudo maniobrar las máquinas a través de la puerta utilizando dos grúas, con solo media pulgada de espacio de sobra.

Con el trabajo en la estación de bombeo de Oak Street ahora en gran parte completo, las nuevas bombas Sulzer han sido probadas in situ y están listas para el inicio oficial de funcionamiento. Se espera que las nuevas unidades proporcionen mejoras de confiabilidad muy necesarias para una parte vital de la infraestructura de agua de Nueva Orleans y, gracias a la moderna tecnología VFD, también proporcionarán al SWBNO ahorros de energía útiles.