Caracterización y redimensionamiento de sistema de bombeo de agua para cultivos acuícolas en finca el Rubí en Aipe-Huila

Palabras clave: Diseño Hidráulico, Acuicultura, Piscicultura, Bombas centrífugas

Resumen

Los sistemas de bombeo permiten la captación y transporte de agua para su uso. Con el estudio de este campo se redujo el gasto energético en su operación. No obstante, no todas las instalaciones tienen en cuenta los criterios técnicos, generando pérdidas económicas y fallas en servicio. El departamento del Huila es el mayor productor de tilapia nacional, en jaulas flotantes o en estanques en tierra en riveras de ríos, siendo necesarios sistemas de bombeo. La finca el Rubí en Aipe, cultiva 120 ton/año de tilapia niloticus, cuenta con 19 estanques abastecidos por el río Bache. El presente proyecto logró la caracterización y el redimensionamiento del sistema de bombeo de la finca. Se determinó el porcentaje de recambio de agua, el caudal y la velocidad en la tubería existente y se calculó la velocidad óptima en succión e impulsión, el Reynolds en cada sección y las pérdidas por fricción en tubería y en accesorios, para determinar la carga total de la bomba y el NPSH disponible. Se encontró que el sistema actual posee instalaciones rudimentarias y obsoletas, y genera pérdidas por desalineación, mal estado de la calza, altas vibraciones y sedimentos que entran por succión. El sistema actual entrega 12405 m3/día con pérdidas de 10.33 m de cabeza. El redimensionamiento consistió en el rediseño de tuberías, selección de transformador, junta de expansión, acople, y filtro, y el análisis estático y dinámico de la calza, con análisis de resonancia y frecuencia natural, y de cimentación, anclajes y lechada, para finalizar con el presupuesto de implementación. Con el nuevo sistema se espera reducir las pérdidas un 41.77% bajándolas a 6.02 m. El nuevo sistema podría disminuir el tiempo de operación de 24 a 11 horas, implicando un ahorro de 20000 kWh/mes (10’000000 COP/mes). 110’072500 COP de implementación retornarían en 12 meses.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Luis Fernando Arias Ramos , Universidad Antonio Nariño

Ingeniero Mecánico

Fredy Olaya Idarraga, Universidad Antonio Nariño

Ingeniero Mecánico

Juan Gonzalo Ardila Marín, Universidad Antonio Nariño

Magíster en Gestión Energética Industrial – Instituto Tecnológico Metropolitano. Docente de la Universidad Antonio Nariño 

Referencias

ABB, (2020). ABB Offers a Total Power Transmission Solution. Mechanical Power Transmission. Consultada 22/05/2020. https://new.abb.com/mechanical-power-transmission/dodge-couplings/dodge-elastomeric-couplings/raptor-couplings. https://doi.org/10.3403/02586324u

American Concrete Institute, (2004). ACI 351.3R-04 Foundations for Dynamic Equipment. ACI COMMITTEE REPORT. Consultada 22/05/2020. https://worldarchi.com/wp-content/uploads/2019/05/3513R_04.pdf

Arancibia, F. (2006). Grouting: Tipos, Características y Requisitos para su Colocación. Ingeniería y Construcción. Consultada 22/05/2020. https://facingyconst.blogspot.com/2006/05/groutingtiposcaracteristicas-y.html

ASME, (1998). Power Piping: ASME Code for Pressure Piping B31 an American National Standard. American Society of Mechanical Engineers. Consultada 25/04/2020. https://www.nrc.gov/docs/ML0314/ML031470592.pdf . https://doi.org/10.1115/b31

Barba Barba, K. J., & Sánchez Cevallos, D. D. (2015). Diseño de una Placa Base para una Bomba Centrífuga Tipo DVS J-14X25. Repositorio Escuela Politécnica Nacional. Consultada 22/05/2020. https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/11360/1/CD-6443.pdf

Brown, T.W., Tucker, C.S., & Rutland, B.L., (2016). Performance Evaluation of Four Different Methods for Circulating Water in Commercial-Scale Split-Pond Aquaculture Systems. Aquacultural Engineering. Vol. 70, pp. 33–41. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2015.12.002

Colt, J., Plesha, P., & Huguenin, J., (2006). Impact of Net Positive Suction Head on the Design and Operation of Seawater Pumping Systems for Use in Aquaculture. Aquacultural Engineering. Vol. 35, pp. 239–257. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2006.03.001

Copersa, (2018). Ficha Técnica. ODIS Prefiltro Autolimpiante Serie 18100. Repositorio Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD. Consultada 22/05/2020. http://www.copersa.com/es/catalogo/odis-pre-filtros/pre-filtros-autolimpiantes-para-aspiraciones-serie-18100/_p:94/

DEACERO, (2020). Ficha Técnica Canales estructurales. Perfiles y Vigas Estructurales. Consultada 22/05/2020. https://www.deacero.com/canales-estructurales

Flexilatina, (2017). Juntas de Expansión en Caucho. Catálogo Técnico. Consultada 22/05/2020. https://flexilatina.com/wp-content/uploads/2017/09/Catalogo-juntas-de-caucho.pdf

Hidrostal, (2009). Manual del Usuario: Instalación, Operación y Mantenimiento. Bomba Centrífuga ISO 2858. Consultada 22/05/2020. https://www.abcingenieria.com/wp-content/uploads/2017/01/manual-bomba-centrifuga-2858.pdf

Izquierdo, M., & Carrillo, M., (1997). Optimization of Aquaculture Systems in Spain. Energy Conversion Managment. Vol. 38. No. 9. pp. 879-888. https://doi.org/10.1016/s0196-8904(96)00094-5

Korpale, V.S., Kokate, D.H., & Deshmukh, S.P., (2016). Performance Assessment of Solar Agricultural Water Pumping System. Energy Procedia. Vol. 90, pp. 518-524. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2016.11.219

Malmedi, (2018). Bombas Hidromac. Fábrica de Bombas Malmedi. Consultada 25/04/2020. http://bombasmalmedi.com/p159/ETA-/-ETN/product_info.html

Ministerio de Fomento – España, (2019). Documento Básico SE-C Seguridad Estructural Cimientos. Consultada 22/05/2020. https://www.codigotecnico.org/pdf/Documentos/SE/DBSE-C.pdf

Mo, W.Y., Man, Y.B., & Wong, M.H., (2018). Use of Food Waste, Fish Waste and Food Processing Waste for China's Aquaculture Industry: Needs and Challenge. Science of the Total Environment Vol. 2018, pp. 635–643. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.321

Mohana Rao, M.J., Kumar Sahu, M., & Kumar Subudhi, P., (2018). PV Based Water Pumping System for Agricultural Sector. Materials Today: Proceedings. Vol. 5, pp. 1008-1016. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.177

Moses, D., & Colt, J., (2018). Impact of Fish Feed on Airlift Pumps in Aquaculture Systems. Aquacultural Engineering. Vol. 80, pp. 22–27. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2017.12.001

Mott, R.L., (2006). Mecánica de Fluidos. Pearson Educación.626 pp.

Norton, R.L., (2011). Diseño de Máquinas. Pearson – Prentice Hall. 1048 pp.

Nuñez, O., (2013). Selección de Transformadores para Motores. Boletín Mensual Motortico. Consultada 25/04/2020. http://www.motortico.com/biblioteca/MotorTico/2013%20NOV%20-%20Seleccion%20de%20Transformadores%20para%20Motores%20Electricos.pdf

Rexnord. (2014). Elastomeric Coupling Catalog. Rexnord Company. Consultada 25/04/2020. https://www.rexnord.com/contentitems/techlibrary/documents/4000_catalog

Sánchez Ortiz, I. A., & Salazar Cano, R., (2007). Infraestructura hidráulica para acuicultura: un aporte en la compilación y adaptación del conocimiento ingenieril a la acuicultura. Revista Electrónica en Producción Acuícola, Vol. 2, pp. 246-297. Consultada 25/07/2019. https://revistas.udenar.edu.co/index.php/reipa/article/view/1669/2060. https://doi.org/10.15741/revbio.08suppl.e1181

WEG, (2017). W22 Motor Trifásico. Catálogo Comercial Mercado Latino-Americano. Consultada 22/05/2020. https://static.weg.net/medias/downloadcenter/h60/h24/WEG-w22-motor-trifasico-50044029-brochure-spanish-web.pdf

Yahyaoui, I., Tina, G., Chaabene, M., & Tadeo, F. (2015). Design and Evaluation of a Renewable Water Pumping System. IFAC-Papers On Line. Vol. 48, núm. 30, pp. 462–467. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.12.422

Publicado
2021-05-14
Cómo citar
Arias Ramos , L. F., Olaya Idarraga, F., & Ardila Marín, J. G. (2021). Caracterización y redimensionamiento de sistema de bombeo de agua para cultivos acuícolas en finca el Rubí en Aipe-Huila. Ingeniería Y Región, 25, 46-59. https://doi.org/10.25054/22161325.2780
Sección
Artículos