As bombas Sulzer estão no centro da energia geotérmica

Jul 18, 2023

As bombas SJD-CEP prontas para serem despachadas da fábrica. (Fonte da imagem: Sulzer Ltd.)

Com décadas de experiência em projeto e engenharia de bombas, a Sulzer tornou-se um fornecedor preferencial de tecnologia de bombas para aplicações geotérmicas. A empresa tem experiência significativa nos complexos requisitos de projeto de bombas de fluidos de trabalho, que devem ser adaptadas para corresponder às características de diferentes tipos de fluidos e regimes operacionais.

Os parques eólicos e solares de grande escala são o aspecto mais visível da transição global para a energia sustentável, mas há outra fonte importante de energia limpa e confiável escondida sob nossos pés. A energia geotérmica já é a fonte de energia mais importante na Islândia, agora países da Indonésia e Filipinas à Turquia estão desenvolvendo rapidamente seus próprios recursos geotérmicos.

Melhoria do processo A energia para uma usina geotérmica vem de água quente ou salmoura extraída de aquíferos subterrâneos profundos. As usinas tradicionais exigem temperaturas da água de pelo menos 350°F (180°C) para criar o vapor usado para acionar as turbinas da estação. Mais recentemente, no entanto, a indústria geotérmica aperfeiçoou uma abordagem alternativa que pode operar em temperaturas mais baixas, expandindo consideravelmente a gama de possíveis locais de geração.

As usinas de ciclo binário passam salmoura quente do poço geotérmico através de um trocador de calor, onde aquece um fluido de trabalho. Isso tem um ponto de ebulição mais baixo do que a água, permitindo que as turbinas da usina operem com eficiência em temperaturas geotérmicas mais baixas. Após a turbina, o fluido de trabalho é resfriado e condensado, retornando ao trocador de calor para completar o circuito. No lado geotérmico, a salmoura mais fria que sai do trocador de calor é reinjetada no solo.

O manuseio do fluido de trabalho em uma usina de ciclo binário requer tecnologia de bombeamento altamente especializada. A bomba usada para devolver o fluido de trabalho ao trocador de calor deve ser capaz de trabalhar com uma carga líquida positiva de sucção (NPSH) muito baixa e desenvolver uma altura alta para fornecer as condições certas na entrada da turbina do expansor de gás.

Desempenho por design A bomba escolhida para o projeto mais recente da Exergy foi uma das maiores da linha SJD CEP da Sulzer de bombas verticais enlatadas multiestágio. A bomba selecionada possui um primeiro estágio de sucção dupla exclusivo, o que garante uma operação segura em valores baixos de NPSH, enquanto, por meio de sua configuração de difusor de cuba, também pode desenvolver um alto diferencial por estágio. Alcançar a altura manométrica necessária para a aplicação com menos estágios resulta em uma bomba menor que é mais fácil de integrar ao projeto da planta. Para o cliente, menos estágios também significam menores custos de compra, peças de reposição e manutenção.

Andres Mercader, gerente de licitações da Sulzer Pumps, explica: "A Exergy já estava confiante de que o projeto da Sulzer atenderia às suas expectativas de desempenho; um projeto idêntico está em operação há vários anos em outro projeto da empresa na Turquia. A construção mais recente garantiu que todos os componentes do projeto pudessem ser fabricados e entregues em prazos excepcionalmente curtos."

construção rápida Em comum com outras instalações de energia renovável em todo o mundo, as usinas geotérmicas geralmente se beneficiam do apoio financeiro do governo. O acesso a esse suporte exige que as instalações estejam funcionando antes dos prazos pré-acordados, levando a cronogramas de construção apertados.

Para cumprir o prazo de entrega, a Sulzer baseou-se em sua capacidade global de fabricação e cadeia de suprimentos. Todas as peças foram então inspecionadas, montadas e testadas em uma das instalações da Sulzer com foco e especialização em bombas verticais. O projeto modular padrão das bombas CEP provou ser especialmente benéfico aqui, já que moldes e componentes de alta precisão são compartilhados por várias instalações da Sulzer em todas as localizações de sua cadeia de suprimentos global.

Após a montagem, a bomba foi testada com água em velocidade máxima usando um motor de teste de laboratório calibrado. Após a conclusão bem-sucedida do teste, o motor foi substituído por um motor específico de trabalho menor, uma vez que o fluido de trabalho isopentano usado na usina é significativamente mais leve. Apesar do prazo desafiador, a unidade concluída foi entregue ao cliente antes do prazo, ajudando a garantir que a usina pudesse começar a gerar energia antes do prazo.