Intercambiadores de presión PX que reducen drásticamente el consumo eléctrico en sistemas de ósmosis inversa de agua de mar.
Energy Recovery, Inc. (ERI) fabrica la línea de intercambiadores de presión PX, dispositivos de recuperación de energía que captan la energía hidráulica del flujo de concentrado de OI a alta presión. En la desalinización de agua de mar, la energía es el mayor costo operativo. Los equipos ERI pueden reducir el consumo eléctrico hasta un 60%, lo que ofrece un retorno de la inversión rápido y abarata notablemente el agua desalinizada.
En un sistema de OI de agua de mar, el flujo de concentrado (salmuera) a alta presión que sale de los portamembranas conserva una cantidad importante de energía hidráulica. Sin recuperación de energía, esa energía se pierde. El intercambiador de presión ERI PX transfiere la energía de presión del concentrado directamente al agua de alimentación entrante, con lo que reduce drásticamente la energía que debe aportar la bomba de alta presión.
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Todos los equipos ERI hacen lo mismo — devolver la energía de presión de la salmuera de rechazo a la alimentación de las membranas — pero la familia que elija la determinan la presión de trabajo y el caudal del tren, no la preferencia. Las cifras siguientes son los valores publicados por ERI en el Catálogo de Productos para Agua y Aguas Residuales 2025.
| Familia | Caudal | Presión máx. | Eficiencia máx. | Servicio típico |
|---|---|---|---|---|
| PX (alta presión) | 4.5–90.9 m³/h (20–400 gpm) | 83 bar (1,200 psi) | 97–98% | SWRO de cualquier tamaño |
| PX Q400 | 65.9–90.9 m³/h (290–400 gpm) | 83 bar (1,200 psi) | 98% | SWRO de gran capacidad, equipo insignia |
| LP PX (baja presión) | 7–59 m³/h (30–260 gpm) | 31 bar (450 psi) | 97% | BWRO, reutilización potable y no potable |
| PX U (ultra alta presión) | 2.3–56.8 m³/h (10–250 gpm) | 120 bar (1,740 psi) | 95% | Aguas residuales UHPRO, ZLD y MLD |
| PX PowerTrain | 182–682 m³/h (800–3,000 gpm) | 83 bar (1,200 psi) | 98% | Arreglo ERD preensamblado para un tren completo |
| Turbocargador AT | 11–2,272+ m³/h (48–10,000+ gpm) | 27–83 bar (400–1,200 psi) | — | SWRO de cualquier tamaño; sin instrumentación |
| Turbocargador LPT | 205–908 m³/h (900–4,000 gpm) | 45 bar (650 psi) | — | Equilibrado de flujo en BWRO de baja presión y de dos etapas |
¿Equipo isobárico o turbocargador? Un PX transfiere la presión directamente entre la salmuera y la alimentación y alcanza la mayor eficiencia, pero necesita una bomba de circulación y control de caudal a baja presión. Un turbocargador es un único conjunto rotativo sin instrumentación, sin conexión eléctrica y sin motor — menor eficiencia, pero mucho más sencillo de instalar y operar, y tolerante a las partículas. En sistemas de agua salobre de dos etapas, un LPT puede sustituir por completo a una bomba de refuerzo interetapa.
Cuatro disposiciones cubren la mayor parte de lo que construimos. La elección depende del número de etapas, de si la segunda etapa necesita un aumento de presión y de si el servicio es de agua de mar o salobre.
La disposición SWRO estándar. La bomba de alta presión alimenta el arreglo, la salmuera acciona el PX y una bomba de circulación compensa la caída de presión en el equipo.
Disposición equilibrada de dos etapas en la que el refuerzo interetapa eleva la presión de alimentación de la segunda etapa y el PX recupera de la salmuera final.
Servicio salobre y de reutilización. El PX de baja presión trabaja hasta 31 bar, de modo que todo el tren funciona con equipos de menor presión nominal.
El turbocargador sustituye por completo a la bomba de refuerzo interetapa — sin motor, sin accionamiento y sin conexión eléctrica a la segunda etapa.
Las familias siguientes aparecen en el orden en que ERI las lanzó al mercado. Las fechas proceden de los artículos y casos de estudio publicados por la propia ERI; cuando ninguna fuente pública indica un año, no se indica ninguno.
Los turbocargadores hidráulicos aparecieron en los años ochenta y se generalizaron en los noventa, antes que el intercambiador de presión en servicio de OI. ERI sigue desarrollando la línea, y continúa siendo la forma más sencilla de recuperar la energía de la salmuera: un solo conjunto rotativo, sin instrumentación y sin conexión eléctrica. La tecnología de insertos de voluta permite reajustar una unidad a un nuevo punto de trabajo en horas en lugar de semanas, lo que importa cuando las condiciones de alimentación cambian tras la puesta en marcha.
AT-95, AT-250, AT-350, AT-425, AT-550, AT-875, AT-1100, AT-1500, AT-2150, AT-3250, AT-4150, AT-6000, AT-7800, AT-11000. Caudales hasta 2,272+ m³/h a 27–83 bar.
LPT-1000. 205–908 m³/h hasta 45 bar, para equilibrado de flujo en agua salobre de dos etapas en lugar de una bomba de refuerzo interetapa.
La línea PX original. ERI declara más de 35,000 equipos PX instalados en todo el mundo desde 2002, y los dispositivos de recuperación de energía PX han sido estándar en los trenes SWRO construidos desde 2003. Entre las primeras instalaciones documentadas figuran un arreglo de PX-220 en China Petrochemicals Dalian en 2003 y unidades PX-140 y PX-220 en Shengsi a partir de 2004 — los equipos de Shengsi se inspeccionaron en 2008 y 2010 y no presentaban prácticamente desgaste.
Equipo de primera generación de bastidor pequeño, todavía la referencia para trenes SWRO compactos y plantas piloto.
Los bastidores más pequeños de la Serie S, para trenes de agua de mar compactos y a escala piloto.
Equipos de la Serie S con rotor grande. Los arreglos de PX-220 datan de instalaciones de 2003 y siguen en servicio.
Equipo heredado de bastidor medio, documentado en servicio desde 2004 y todavía soportado.
El PX Q300 se lanzó al mercado en 2011 y elevó el caudal por equipo, de modo que un tren necesita menos unidades y menos colectores. ERI lanzó el PX Q400 como su nuevo equipo insignia a finales de 2022: hasta 98% de eficiencia, menos del 3% de mezcla volumétrica y un nivel sonoro en operación por debajo de 77 decibelios — aproximadamente el de una aspiradora doméstica, lo que cambia la protección auditiva que necesita una sala de bombas.
Equipo de mayor capacidad de la Serie Q, hasta 650 gpm (147.6 m³/h), para grandes trenes municipales.
98% de eficiencia máxima, menos del 3% de mezcla volumétrica, por debajo de 77 dB. 65.9–90.9 m³/h (290–400 gpm).
El equipo que inauguró la Serie Q. Todavía se especifica ampliamente y está en servicio en todo el mundo.
Equipo de alta capacidad de la Serie Q para grandes trenes SWRO.
Equipo de capacidad media de la Serie Q para instalaciones medianas y grandes.
Equipo de capacidad media de la Serie Q para trenes SWRO medianos.
Equipo compacto de la Serie Q para sistemas SWRO industriales más pequeños.
El mismo núcleo cerámico, con presión nominal de 31 bar (450 psi) en lugar de 83. ERI publica para esta línea hasta 97% de eficiencia, 99.8% de disponibilidad y más de 30 años de durabilidad, igual que el PX estándar. Como a menudo puede funcionar con las bombas de alimentación y de refuerzo existentes en la planta, es la opción habitual para incorporar recuperación de energía a un tren BWRO o de reutilización que se construyó sin ella.
PX L140, PX L180, PX L220, PX L260 — 7–59 m³/h hasta 31 bar, 97% de eficiencia máxima.
PX-45SB, PX-70SB, PX-90SB — equipos de baja presión y bastidor pequeño para trenes compactos de agua salobre y reutilización.
Concebida para OI de ultra alta presión en servicio de descarga líquida cero y mínima, a presiones de hasta 120 bar (1,740 psi), donde no llegan los equipos SWRO convencionales. El primer PX U40 se puso en marcha a principios de 2022, y el PX U250 lo siguió en la planta de Lubei Wanrun en julio de 2023. Esta es la línea que conviene mirar cuando el problema es concentrar una salmuera y no producir permeado.
El mayor de la línea de ultra alta presión. Primeras instalaciones desde 2023.
Equipos UHPRO modulares; el PX U40 fue el primero de la serie en servicio comercial, desde principios de 2022.
El equipo UHPRO más pequeño, para plantas piloto y trenes ZLD/MLD pequeños.
El PX-UL200 y el PX-UL260 son los equipos más recientes en entrar en la gama documentada de ERI. El PX PowerTrain es un producto de otro tipo: los equipos PX, el bastidor y los accesorios llegan como un único arreglo pre‑ingenierizado de 182–682 m³/h, lo que elimina del proyecto el diseño del arreglo y el trabajo de colectores.
Las incorporaciones más recientes a la gama de equipos publicada por ERI.
Arreglo ERD preensamblado, 182–682 m³/h (800–3,000 gpm) hasta 83 bar, 98% de eficiencia.
Línea adyacente: ERI también fabrica el PX G1300 para refrigeración por CO2 en lugar de tratamiento de agua. Nosotros no lo suministramos — se menciona aquí únicamente para que la familia de productos no se confunda con un equipo para agua.
Un PX necesita una bomba de circulación para compensar el diferencial en el equipo. ERI fabrica las bombas correspondientes, lo que conviene saber al dimensionar un tren — la combinación ya viene diseñada.
| Bomba | Caudal | Altura máx. | Presión | Se combina con |
|---|---|---|---|---|
| Aquabold | 25–290 m³/h (100–1,275 gpm) | 847 m (2,777 ft) | 83 bar (1,200 psi) | OI pequeña y mediana como bomba de alimentación de alta presión |
| VPXP | 40–520 m³/h (175–2,300 gpm) | 74 m (242 ft) | 83 bar (1,200 psi) | PX en trenes de hasta 10,000 m³/día |
| HP | 10–57 m³/h (44–250 gpm) | 64 m (210 ft) | 83 bar (1,200 psi) | PX en trenes de menos de 1,000 m³/día |
| UHP | 4.5–22.7 m³/h (20–100 gpm) | 64 m (210 ft) | 120 bar (1,740 psi) | PX U40 y PX U80 en servicio UHPRO |
La afirmación de durabilidad se apoya en la construcción, y ERI publica el detalle. El rotor es cerámica de alúmina de alta pureza — una sola pieza móvil, tres veces más resistente a la abrasión que el acero y a prueba de corrosión. Durante el funcionamiento queda suspendido radialmente sobre cojinetes hidrodinámicos y axialmente sobre cojinetes hidrostáticos, de modo que las superficies cerámicas nunca se tocan; el agua de mar que llena los huecos de los cojinetes se renueva de forma continua. Las partículas que llegan a entrar se fragmentan y atraviesan el equipo.
Las piezas metálicas están calificadas para servicio con salmuera, con números equivalentes de resistencia a la picadura superiores a 40, e incluyen súper dúplex 2507, AL6XN, titanio y acero inoxidable 316. El análisis de fatiga publicado por ERI concluye que los componentes del PX pueden soportar ciclos a presión plena durante 30 años sin fallo del material, sin piezas de desgaste y sin mantenimiento rutinario.
El control de calidad merece atención si usted especifica: en cada cartucho cerámico se miden los huecos de rotor y estator, la redondez, el paralelismo y la perpendicularidad con precisión de fracciones de micra, todas las piezas pasan ensayo de líquidos penetrantes que detecta cualquier defecto mayor de 75 micras, y cada equipo terminado se ensaya en húmedo a la máxima presión nominal de servicio antes de su envío.
ForeverPure es proveedor autorizado de ERI, y nuestras instalaciones de Santa Clara están a alrededor de una hora de la sede y la fábrica de ERI en San Leandro, por lo que los plazos de entrega de equipos y repuestos son cortos. Especificamos, suministramos e integramos el equipo como parte del sistema en lugar de venderlo de forma aislada — envíenos un análisis del agua de alimentación y un punto de trabajo y dimensionaremos el arreglo junto con el resto del tren.
ERI (NASDAQ: ERII) diseña y fabrica sus componentes cerámicos PX internamente en California, con instalaciones adicionales en Texas y apoyo desde Madrid, Dubái y Shanghái.
ERI fabrica dispositivos de recuperación de energía intercambiadores de presión PX — las series PX Q y PX S — que transfieren la energía de presión del flujo de salmuera SWRO a la alimentación, y reducen hasta un 60% el consumo energético de la desalinización de agua de mar.
Sí. ForeverPure suministra e integra intercambiadores de presión ERI PX originales; los repuestos están disponibles en foreverpureplace.com.
Sí. Dimensionamos e integramos equipos ERI PX (o turbocargadores Danfoss iSave / FEDCO) en el tren de recuperación de energía de un sistema de desalinización completo.
Contáctenos para el dimensionamiento del sistema y el cálculo del ahorro energético de su proyecto SWRO.
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