Motores para bombas y mezcladores de depuradora

En una estación depuradora de aguas residuales los motores no se concentran en una sola máquina; desde que el agua entra en la planta hasta que el lodo se carga en un camión, cada parada les asigna una tarea distinta. Algunos arrancan y paran varias veces por hora, otros giran durante meses sin apagarse. Esta página trata los motores trifásicos de montaje en superficie que accionan bombas, mezcladores y soplantes en esas paradas. Las demás aplicaciones de bombeo se describen en conjunto en la página Motores eléctricos para bombas.

Bombeo de entrada: motores de bomba en cámara seca

En la mayoría de las plantas, el agua que llega del alcantarillado se recoge primero en una estructura de bombeo y se eleva desde allí. Cuando las bombas están en una cámara seca y los motores encima o al lado, se usa un motor asíncrono trifásico estándar. En una bomba horizontal el motor se une mediante acoplamiento; en una bomba vertical se apoya sobre el cuerpo de la bomba con el eje hacia abajo.

La bomba de elevación recibe un caudal que cambia según la hora del día. De noche el caudal baja; en días de lluvia arrancan varias bombas a la vez. Por eso son habituales los esquemas en los que las bombas funcionan por turnos y una queda en reserva. Como ejemplo, para una bomba de elevación de la clase de 22 kW, el modelo 22 kW 1500 rpm fundición 180L-4, con velocidad nominal de 1470 rpm, se adapta a este tipo de instalación en cámara seca.

Los motores de bombas y mezcladores sumergibles que bajan al pozo húmedo forman una sola pieza con la bomba y quedan fuera del alcance de esta página; aquí solo se tratan los motores situados por encima del tanque o del pozo.

Accionamientos de rejas, desarenador y tamices

Después del bombeo el agua pasa por las rejas. El peine de un limpiarrejas mecánico sube los sólidos retenidos y los deja sobre un tornillo transportador o un compactador. Estos accionamientos son de baja potencia, giran despacio a través de un reductor y funcionan de forma intermitente según la diferencia de nivel.

El tornillo clasificador y la bomba de arena que retiran la arena sedimentada del desarenador trabajan de manera parecida. El riesgo principal aquí es el atasco: un trapo enganchado en el peine o la arena acumulada en el tornillo pueden bloquear el motor en segundos. Un relé de protección que dispare rápido y un limitador de par en el reductor protegen el motor en estos casos.

Balsa de aireación y motores de soplantes

El corazón del tratamiento biológico es la aireación, que aporta oxígeno a las bacterias. El aire se impulsa hacia los difusores del fondo de la balsa con soplantes de lóbulos rotativos (tipo Roots), de canal lateral o centrífugas. Esta sección suele llevarse la mayor parte del consumo eléctrico de la planta.

Una soplante de lóbulos es una máquina de desplazamiento positivo: el aire impulsado es proporcional a la velocidad, mientras que el par necesario lo fija la profundidad del agua sobre los difusores. Por eso el motor debe dar casi el mismo par también a baja velocidad. En las soplantes grandes accionadas por correa son frecuentes los motores de 2 polos; por ejemplo, el modelo 55 kW 3000 rpm fundición 250M-2 tiene una velocidad nominal de 2970 rpm.

Para la elección general de motor en máquinas tipo ventilador consulte motores para ventiladores y extractores, y para edificios y espacios cerrados motores eléctricos para ventilación.

Mezcladores y rasquetas de decantadores

En balsas anóxicas, tanques de coagulación y floculación y depósitos de homogeneización de lodos, la hélice del mezclador baja al tanque sobre un eje, mientras el motor queda en vertical sobre el reductor, en una pasarela por encima del tanque. La hélice gira despacio, así que el accionamiento es casi siempre con reductor. La brida y el eje del motor se eligen según el reductor; para más detalles vea motores eléctricos para reductores.

Los puentes rascadores circulares o longitudinales de los decantadores reúnen el lodo hacia el centro del tanque. El puente avanza muy despacio y la potencia del motor es pequeña, pero queda expuesto al sol, la lluvia y las heladas a la intemperie. Para un accionamiento de puente pequeño puede servir de ejemplo el 1,5 kW 1500 rpm fundición 90L-4. Si en montaje vertical se necesita tejadillo contra la lluvia, indíquelo en el pedido.

Bombas y equipos de deshidratación en la línea de lodos

El lodo decantado se envía con bombas de cavidad progresiva (de tornillo) o bombas centrífugas de lodos al espesador y de allí a la unidad de deshidratación. La bomba de cavidad progresiva necesita par constante y encuentra mucha resistencia en el arranque; el caudal suele ajustarse con un variador de frecuencia. Para una bomba de esta clase puede tomarse como ejemplo el 7,5 kW 1500 rpm fundición 132M-4.

En la deshidratación hay filtros banda, prensas de tornillo y centrífugas decantadoras. Los filtros banda y las prensas de tornillo giran despacio y usan accionamiento con reductor. El tambor de la decantadora, en cambio, tiene gran inercia; el arranque es largo y el método de arranque (arrancador suave o variador) se define según la recomendación del fabricante de la máquina. Las unidades de preparación y dosificación de polímero también tienen motores pequeños de mezclador y bomba.

Tarea del motor según la sección de la planta

Los modelos de la tabla y del texto son solo ejemplos; la decisión final se toma según la carga real de la bomba o de la soplante, la velocidad requerida, la forma de montaje y las condiciones ambientales de la sección.

Proteger el motor frente a humedad, H2S y servicio continuo

En las zonas cerradas de una depuradora el aire es húmedo y además contiene sulfuro de hidrógeno (H2S). Este gas corroe con el tiempo las conexiones de cobre, los tornillos de bornes y las superficies metálicas sin pintar. Las series de HEM Motor tienen protección IP55 y se suministran con pintura electrostática en polvo RAL 7012 o RAL 7024. Un motor IP55 no está diseñado para trabajar sumergido ni para lavado a presión; en una instalación con mucho gas o riesgo de inundación la medida de protección la define el proyecto, así que indique la condición especial en el pedido.

Los motores de bombas en reserva acumulan condensación al enfriarse. Puede pedir una resistencia anticondensación para evitarlo y, en motores de soplantes y bombas que funcionan 24/7, un sensor PTC o PT100 en el devanado.

Nuestras series trifásicas son compatibles con el variador de frecuencia que se usa para regular la velocidad en soplantes y bombas de lodos. Si el motor va a trabajar horas a baja velocidad y par pleno, su propio ventilador puede no bastar y se añade un ventilador de refrigeración con alimentación independiente; si el cable entre el variador y el motor es largo, se valora un filtro dv/dt o senoidal. Indique ambas cosas en el pedido. Más detalles en la página motores eléctricos compatibles con variador. Para una revisión técnica de la planta sección por sección, lea nuestro artículo sobre motores eléctricos en depuradoras y plantas de biogás.

¿Qué datos debe enviar para pedir una oferta?

Para proponerle rápido el motor adecuado, envíenos el tipo de máquina (bomba de elevación, soplante, mezclador, rascador, bomba de lodos), la potencia del motor (kW), la velocidad (rpm), la tensión de red, la forma de montaje y la cantidad. Si va a trabajar con variador y el motor estará en una zona cerrada y húmeda, añádalo también.

Si hay un motor antiguo que sustituir, envíe una foto de la placa del motor y buscaremos juntos su equivalente. Puede ver modelos y precios en la tienda comprar motores eléctricos y escribirnos desde la página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se calienta tanto el motor de la soplante de una depuradora?

La soplante funciona día y noche, y en los tipos de lóbulos el par no baja a poca velocidad. En un motor que trabaja mucho tiempo a baja velocidad con variador, su propio ventilador puede no refrigerar lo suficiente; conviene valorar un ventilador independiente y un sensor de devanado. También deben revisarse la relación de poleas y el atasco de filtros.

¿Por qué puede fallar un motor de bomba de reserva en su primer arranque?

Un motor parado mucho tiempo se enfría en aire húmedo y se acumula condensación en el devanado. La resistencia anticondensación es una opción de pedido; además se recomienda hacer funcionar las bombas de reserva brevemente a intervalos regulares.

¿Qué motor se elige para la rasqueta de un decantador?

El puente rascador gira muy despacio a través de un reductor, por lo que basta un motor de baja potencia. Lo determinante es la brida del reductor y la medida del eje; la placa del motor actual y los datos del reductor deben compartirse en el pedido.

¿Se puede usar un motor estándar en un edificio de rejas con H2S?

Un motor IP55 estándar puede usarse en un edificio de rejas ventilado; sin embargo, un espacio cerrado con mucha acumulación de gas no es para lo que está diseñado. La ventilación de la zona y la protección especial necesaria las define el proyecto y deben indicarse en el pedido.

¿Hace falta un variador en una bomba de lodos?

En las bombas de cavidad progresiva el variador es habitual porque el caudal se cambia fácilmente ajustando la velocidad. Como la bomba pide par constante, deben indicarse en el pedido la refrigeración a baja velocidad y la longitud del cable.