1 Descripción general del producto y tecnología básica

La serie Danfoss APP WHC representa el pináculo de la ingeniería en el campo de la tecnología de bombas de alta presión. Estos modelos de bomba de pistón axial están diseñados específicamente para manejar medios desafiantes como aguas residuales, agua de mar y agua salada en aplicaciones industriales exigentes. Como bombas de desplazamiento positivo, entregan un volumen fijo de fluido con cada revolución, manteniendo caudales consistentes independientemente de las variaciones de presión de descarga, una ventaja significativa sobre las tecnologías de bombas centrífugas.

Danfoss ha diseñado la serie APP WHC con un enfoque en la fiabilidad y eficiencia en entornos operativos duros. Las bombas pertenecen al grupo más amplio de productos APP W HC 15-30 y se fabrican en Dinamarca con estrictos estándares de calidad. Con capacidades de flujo máximas de 248,9 litros por minuto (65 galones por minuto) y capaces de mantener presiones de salida continuas de hasta 120 bar (1740 psig), estas bombas proporcionan un rendimiento robusto para sistemas de osmosis inversa de alta presión (RO), descarga líquida cero (ZLD) y descarga líquida mínima (MLD).

El principio operativo de estas unidades de bomba de pistón axial se centra en múltiples pistónes dispuestos en un patrón circular dentro de un bloque de cilindros. A medida que el bloque gira contra una placa estacionaria, los pistones se someten a un movimiento alternativo, creando la acción de bombeo que mueve el fluido a través del sistema. Este diseño logra notables eficiencias volumétricas que superan el 90% en muchas aplicaciones, reduciendo significativamente el consumo de energía en comparación con tecnologías de bombeo alternativas.

2 Especificaciones técnicas y características de rendimiento

La serie Danfoss APP WHC demuestra impresionantes capacidades técnicas que la hacen adecuada para aplicaciones industriales intensivas. Las bombas operan dentro de un rango de velocidad de rotación de 500-1200 RPM, con un desplazamiento geométrico de 362 cm³/rev (22.09 in³/rev) para el modelo APP W HC 24/1200. Esta serie de bombas de alta presión requiere condiciones específicas de presión de entrada, con límites operativos continuos entre 2-5 bares (29-72,5 psig) y tolerancia de presión de entrada máxima de hasta 10 bares (145 psig).

Los parámetros de funcionamiento ambientales se definen cuidadosamente para un rendimiento fiable. Las bombas APP WHC funcionan dentro de intervalos de temperatura media de 2-50°C (36-122°F) y intervalos de temperatura ambiente de 0-50°C (32-122°F). Las bombas producen un nivel máximo de presión acústica de 85 dBA durante el funcionamiento, lo que las hace adecuadas para instalaciones donde el control del ruido es una consideración.

Las interfaces de conexión están estandarizadas con puertos roscados M60 métricos para conexiones de entrada y salida, lo que garantiza la compatibilidad con sistemas de tuberías industriales. Las características físicas de estas bombas incluyen un diseño compacto con un peso neto de 92,5 kg y dimensiones de envase de 380x300x300 mm, lo que facilita la integración en equipos y sistemas.

3 Características del diseño y materiales de construcción

3.1 Selección de materiales robustos

La excepcional durabilidad de la serie de bombas de pistón axial Danfoss APP WHC se deriva de su construcción utilizando materiales altamente resistentes a la corrosión. Los componentes críticos están fabricados de acero dúplex (EN1.4462 / UNS S31803) y acero súper dúplex (EN1.4410 / UNS S32750), proporcionando una resistencia excepcional a medios agresivos como el agua de mar y las aguas residuales. La selección de estos materiales avanzados garantiza una vida útil prolongada incluso en los entornos más desafiantes donde los aceros inoxidables estándar sucumbirían a la corrosión.

Los materiales especializados adicionales incluyen PEEK reforzado con fibra de carbono (cetona de poliéter éter) para ciertos componentes de desgaste, que combinan una resistencia excepcional con resistencia a la corrosión. El sello del eje utiliza NBR (caucho de nitrilo butadieno) como estándar, apropiadamente adaptado a los parámetros operativos de la bomba y la compatibilidad de los medios. Esta selección estratégica de materiales a lo largo de la construcción de la bomba elimina la necesidad de aceite de lubricación, utilizando el agua del medio bombeado en lugar de la lubricación, evitando de este modo por completo cualquier riesgo de contaminación por aceite.

3.2 Sistema de válvula de lavado integrado

Una característica de diseño importante de la serie APP WHC es la válvula de lavado integrada, que permite que el fluido circule desde la entrada a la salida cuando la bomba no está funcionando. Esta característica innovadora evita el estancamiento, protege los componentes internos y garantiza una preparación inmediata para el funcionamiento. El sistema de válvulas de lavado contribuye a la excepcional fiabilidad de la bomba y reduce los requisitos de mantenimiento entre ciclos operativos.

El diseño compacto y ligero de estas bombas, en relación con sus capacidades de rendimiento, facilita opciones de instalación flexibles. Se pueden montar en orientaciones horizontales o verticales, lo que proporciona una valiosa flexibilidad para los diseñadores de equipos e integradores de sistemas que trabajan en aplicaciones con espacio limitado. El diseño mecánico simplificado con menos piezas móviles mejora la fiabilidad al tiempo que facilita el mantenimiento de campo.

4 Áreas de aplicación y soluciones industriales

La serie de bombas de pistón axial Danfoss APP WHC sobresale en numerosas áreas de aplicación exigentes, particularmente en el tratamiento de agua y procesos industriales. Su robusta construcción y su rendimiento de alta eficiencia los hacen ideales para sistemas de ósmosis inversa de alta presión para la desalinización del agua de mar (SWRO), el tratamiento del agua salada y la recuperación de aguas residuales. Estas bombas proporcionan la alta presión constante requerida para los procesos de membrana RO al tiempo que proporcionan una resistencia excepcional a las aguas de alimentación corrosivas.

En aplicaciones industriales que requieren sistemas de descarga líquida cero (ZLD) y descarga líquida mínima (MLD), las bombas APP WHC proporcionan el rendimiento fiable de alta presión necesario para concentrar corrientes de residuos y recuperar valiosos recursos hídricos. Su capacidad para manejar corrientes de aguas residuales desafiantes con requisitos mínimos de mantenimiento los hace particularmente valiosos en estas aplicaciones críticas donde la fiabilidad del sistema tiene un impacto directo en el cumplimiento ambiental y los costos operativos.

Áreas de aplicación adicionales incluyen soluciones en contenedores para hoteles, centros turísticos y complejos residenciales en áreas costeras; sistemas móviles para organizaciones humanitarias y operaciones militares; sistemas marinos para barcos y yates; plataformas offshore en la industria del petróleo y el gas; y plantas municipales de tratamiento de agua. La compatibilidad de las bombas con la configuración paralela permite la escalabilidad del sistema para satisfacer los requisitos de capacidad variables.

5 Ventajas operativas y beneficios económicos

5.1 Reducción de costos operativos

La serie de bombas de alta presión Danfoss APP WHC ofrece un ahorro significativo en los costos operativos a través de múltiples mecanismos. La excepcional eficiencia del diseño de pistón axial, que alcanza más del 90% en muchas aplicaciones, se traduce directamente en un menor consumo de energía en comparación con tecnologías de bomba alternativas. Esta ventaja de eficiencia se vuelve cada vez más sustancial en aplicaciones de operación continua, donde los costos de energía representan una parte significativa del costo total de propiedad.

Los requisitos de mantenimiento se reducen notablemente debido a la robusta construcción de la bomba y los largos intervalos de servicio. Bajo condiciones de funcionamiento apropiadas, los ciclos de mantenimiento pueden extenderse a 8.000 horas de funcionamiento, minimizando tanto los costos de mano de obra de mantenimiento como el tiempo de inactividad de la producción. El diseño simplificado con menos componentes mejora aún más la fiabilidad mientras hace que cualquier mantenimiento requerido sea más sencillo de realizar, a menudo posible en el sitio sin herramientas especializadas.

5.2 Beneficios ambientales y de seguridad

La serie APP WHC ofrece ventajas ambientales significativas a través de su diseño de operación sin aceite. Al utilizar el agua bombeada para la lubricación en lugar de aceite, estas bombas eliminan por completo cualquier riesgo de contaminación con lubricantes en el fluido de proceso. Esta característica es particularmente valiosa en aplicaciones donde la pureza del producto es esencial, como la producción de agua potable, o donde se debe evitar la contaminación ambiental.

La excepcional durabilidad de las bombas y el uso de materiales resistentes a la corrosión contribuyen a prolongar la vida útil, reducir el consumo de recursos para piezas de repuesto y minimizar los impactos ambientales del ciclo de vida del equipo. La operación de alta eficiencia también reduce las emisiones de carbono relacionadas con la energía, apoyando iniciativas de sostenibilidad. Además, las bombas cuentan con la certificación CE y cumplen con las directivas RoHS de la UE, lo que demuestra el compromiso de Danfoss con las normas de seguridad y medioambiental.

6 Consideraciones de instalación e integración del sistema

La instalación adecuada es fundamental para optimizar el rendimiento y la vida útil de las unidades de bomba de pistón axial Danfoss APP WHC. Las bombas requieren una filtración adecuada del fluido de entrada para proteger los componentes internos del daño de partículas. Si bien los requisitos específicos de filtración dependen de las condiciones de aplicación, las directrices generales recomiendan una prefiltración adecuada para eliminar los sólidos que podrían acelerar el desgaste de los componentes de precisión.

Las bombas APP WHC ofrecen opciones de instalación flexibles, soportando orientaciones de montaje horizontales y verticales sin comprometer el rendimiento. Esta flexibilidad permite a los diseñadores de equipos optimizar los diseños del sistema para la utilización del espacio y el acceso al servicio. Las dimensiones compactas y la construcción relativamente ligera de las bombas facilitan la integración tanto en el equipo original como en aplicaciones de retrofit.

Los diseñadores de sistemas deben tener en cuenta la importancia de mantener los requisitos mínimos de presión de entrada continua de 2 bar (29 psig) para garantizar el funcionamiento adecuado y prevenir la cavitación. Para aplicaciones con requisitos de flujo variable, estas bombas se pueden emparejar con convertidores de frecuencia de par constante de trabajo pesado para ajustar la salida a través del control de velocidad. La pulsación de presión mínima de las bombas elimina la necesidad de amortiguadores de pulsos en la mayoría de las aplicaciones, simplificando aún más el diseño del sistema y reduciendo los costos de instalación.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Qué intervalos de mantenimiento se pueden esperar con la bomba de pistón axial Danfoss APP WHC?

En condiciones de funcionamiento normales y con una filtración adecuada, la serie APP WHC puede lograr intervalos de mantenimiento de hasta 8.000 horas de funcionamiento. El diseño simplificado con menos componentes de desgaste y el uso de materiales duraderos como acero dúplex y PEEK reforzado con fibra de carbono contribuyen a este intervalo de servicio extendido. El mantenimiento de campo es sencillo debido a la simplicidad del diseño y las herramientas especializadas mínimas requeridas.

¿Cómo proporciona el diseño de pistón axial de la serie APP WHC ventajas sobre la tecnología de bomba centrífuga?

A diferencia de las bombas centrífugas cuyo caudal varía con la presión de descarga, las bombas de pistón axial proporcionan un desplazamiento fijo por revolución, proporcionando caudales consistentes independientemente de las variaciones de presión. Esta característica de desplazamiento positivo hace que la serie APP WHC sea particularmente adecuada para aplicaciones que requieren flujos estables contra presiones variables del sistema. Además, la tecnología de pistón axial típicamente logra eficiencias operacionales más altas, a menudo superando el 90%, en comparación con alternativas centrífugas en aplicaciones de alta presión.

¿Puede la serie de bombas Danfoss APP WHC manejar un funcionamiento paralelo para la expansión del sistema?

Sí, las bombas APP WHC están diseñadas para configuración paralela, lo que permite que múltiples unidades operen juntas para satisfacer los requisitos de capacidad del sistema aumentados. Esta escalabilidad proporciona una flexibilidad significativa para los diseñadores de sistemas, lo que permite la expansión de la capacidad sin rediseño completo del sistema. El funcionamiento paralelo también ofrece beneficios potenciales de redundancia para aplicaciones críticas donde el funcionamiento continuo es esencial.

¿Qué materiales hacen que la serie APP WHC sea adecuada para aplicaciones corrosivas como la desalinización del agua de mar?

Las bombas utilizan materiales altamente resistentes a la corrosión, incluyendo acero dúplex (EN1.4462 / UNS S31803) y acero súper dúplex (EN1.4410 / UNS S32750) para componentes humedecidos críticos. Estos aceros inoxidables especializados proporcionan una resistencia excepcional a las grietas de corrosión por tensión inducidas por cloruro y a la corrosión general en entornos de agua marina. Los materiales resistentes a la corrosión adicionales incluyen PEEK reforzado con fibra de carbono para ciertos componentes de desgaste, lo que garantiza una vida útil prolongada en medios agresivos.

¿Cuáles son las diferencias específicas de aplicación entre la serie APP HC estándar y la serie APP W HC?

Aunque ambas series comparten la misma tecnología fundamental de pistón axial, las variantes APP W HC están diseñadas específicamente para aplicaciones de aguas residuales. La designación "W" indica una mayor compatibilidad con las corrientes de aguas residuales, incluyendo potencialmente materiales modificados o características de diseño optimizadas para esta tarea desafiante. Para aplicaciones estándar de agua de mar, agua salada y agua limpia, la serie APP HC proporciona un rendimiento óptimo, mientras que la serie APP W HC ofrece capacidades especializadas para tareas de aguas residuales.