bombas hidraulicas

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES TEMA: BOMBAS HIDRAULICAS GRUPO 2 PROFESOR: ING. HUGO SOLIS NIVEL: 9°no Semestre INTEGRANTES: Damaris Escobar Guerrero Marcos Vizcaíno Cevallos Semestre Abril 2015-Agosto 2015 Quito- Ecuador

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Clasificacion y variables de diseño de bombas hidraulicas

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  • UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

    FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

    ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

    DISEO DE PLANTAS INDUSTRIALES

    TEMA: BOMBAS HIDRAULICAS

    GRUPO 2

    PROFESOR: ING. HUGO SOLIS

    NIVEL: 9no Semestre

    INTEGRANTES:

    Damaris Escobar Guerrero

    Marcos Vizcano Cevallos

    Semestre Abril 2015-Agosto 2015

    Quito- Ecuador

  • 1

    1. GENERALIDADES

    1.1. Bomba Hidrulica

    Keneth J. 1982 seala que Una bomba es un dispositivo que suministra energa

    mecnica o altura de carga a un lquido para serlo fluir, venciendo las prdidas debidas

    a la friccin o a la presencia de accesorios y si es necesario, elevar un lquido hasta un

    nivel superior.

    1.2. Altura

    Tambin llamada carga o cabeza, Keneth J. 1982 seala que la presin de un lquido

    en cualquier punto, puede considerarse como el causado por una columna vertical de

    lquido que debido a su peso, ejerce una presin igual a la presin existente en el punto

    mencionado. Esta altura se denomina, altura esttica y se expresa en pies.

    = 2.31

    . Ec: 1.2-1

    1.2. Caudal

    Tambin se lo conoce con el nombre de capacidad o gasto. Se define como la relacin

    de volumen de fluido en la unidad de tiempo.

    1.3. Velocidad

    Representa el espacio que recorre un fluido por el interior de una tubera en la unidad

    de tiempo.

    = = Ec: 1.3-1

    2. Clculos y Dimensionamiento

    2.1. Perdidas de carga por rozamiento.

    Es la presin (altura del fluido) requerida para vencer la resistencia a la circulacin de

    un fluido. Estas resistencias si originan en el interior de las tuberas y accesorios,

    debido a las caractersticas de las superficies de estos.

    Las prdidas por friccin en el interior de la tubera se puede calcular con ayuda de la

    ecuacin de Darcy-Weisbach, que estar expresada por la siguiente forma:

    =

    2

    2 Ec:2.1-1

    hf= prdida de carga por friccin en tuberas,

    f=factor de friccin de fanning

    L=longitud

  • 2

    D=dimetro interno del tubo

    v=velocidad media del fluido

    g=gravedad

    2.2. Perdidas menores

    Las prdidas originadas por los accesorios y que se las conoce tambin con el nombre de

    prdidas menores se las puede calcular con la siguiente ecuacin

    = 2

    2 Ec: 2.2-1

    2.3. Carga de Velocidad

    Se la define como la distancia vertical por la cual tendra que entrar en un cuerpo, para

    adquirir la velocidad v. Corresponde a la presin o carga esttica que producira dicha

    velocidad. Matemticamente est definida por la siguiente manera.

    =2

    2 Ec: 2.2-3

    2.4. Componentes del Sistema

    2.4.1. Cargas Estticas

    Keneth J. 1982 seala que La carga esttica significa una diferencia en el evasin.

    Por tanto, la carga esttica total de un sistema es la diferencia en elevacin entre

    los niveles de lquido en los puntos de descarga y succin de la bomba (figura 2.4.1-

    1)La carga esttica de descarga es la diferencia en elevacin entre nivel de lquido

    de descarga y la lnea de centros de la bomba. Sea la carga esttica de succin tiene

    un Valor negativo porque el nivel de lquido para succin est debajo de la lnea de

    centros de la bomba, se suele llamar altura esttica de aspiracin. Sea el nivel de

    lquido de succin o descarga est sometido a una presin que no sea la atmosfrica,

    esta se puede considerar como parte de la carga esttica o como una adicin por

    separado a la carga esttica.

    Figura 2.4.1-1: carga estatica total de un

    sistema con bomba centrfuga depende

    de las condiciones de succin y descarga

  • 3

    Fuente: Kenneth J. (1982).Bombas Seleccin, uso y mantenimiento. En A

    McGRAW-HILL (Ed.) Bombas Centrifugas y factores Hidrulicos del

    Sistema, (pp. 73)

    2.4.2. Carga total dinmica de descarga (TDH)

    Es la altura tomada desde el eje de la bomba hasta el nivel de descarga de lquido

    sumado a las prdidas de friccin en accesorios y por la tubera y se representa

    mediante la siguiente ecuacin.

    =().

    ..+ + + Ec: 2.4.2

    2.4.3. Diferencia en presiones en las superficies de los lquidos

    Corresponde a la diferencia de presiones entre el nivel de la fuente de

    abastecimiento y el punto de descarga de lquido.

    2.4.3. Carga de friccin

    Keneth J. 1982 seala que La carga de friccin (expresada en ft de lquido que se

    bombea) es la necesaria para contrarrestar las prdidas por friccin ocasionadas por

    el flujo de lquidos en la tubera, vlvulas, accesorios y otros componentes como

    pueden ser los intercambiadores de calor. Estas prdidas varan ms o menos

    proporcionalmente del flujo en el sistema. Tambin varan de acuerdo con el tamao,

    tipo y condiciones de la superficie del tubo y accesorios y las caractersticas del

    lquido bombeado.

    2.4.4. Perdidas a la entrada y a la salida

    Keneth J. 1982 seala que Si la toma de la bomba estaba en un depsito, tanque o

    cmara de entrar, las peleas ocurren en el punto de conexin de la tubera de succin

    cobre suministro. La magnitud de las prdidas de entre el diseo de la entrada al tubo.

    Una boca acampanada bien diseada produce la mnima prdida. Asimismo, en el

    lado de la descarga del sistema cuando el tubo de descarga termina en a un cuerpo del

    lquido, se pierde por completo la carga de velocidad de lquido y se debe considerar

    como parte de las prdidas totales por friccin en el sistema().

    2.5 Rendimiento Hidrulico

    Keneth J. 1982 seala que El rendimiento Hidrulico y una bomba centrfuga incluye

    tres factores bsicos:

    1) La capacidad (expresada en unidades de volumen por unidad de tiempo, gpm)

    2) La carga total (expresada en pies de lquido que se bombea)

    3) La velocidad a la cual funciona la bomba, rpm

    El rendimiento o comportamiento de la bomba se presente en forma de curvas figura

    2.5-1 en que la curva de carga contra capacidad se traza en una velocidad fija. La curva

    tambin indica el caballaje al freno requerido con diversos flujos y la eficiencia

    correspondiente de la bomba. La capacidad a la cual la bomba trabajar con ms eficiencia

  • 4

    se llama punto de mxima eficiencia (denominada a veces de ingls por las siglas b.e.p.,

    best efficiency point).

    El trabajo til que hace la bomba es el peso del lquido convidado en un periodo,

    multiplicada por la carrera producida por la bomba y se expresa en trminos de caballaje,

    llamados caballos de agua (WHP).

    =(.)

    3960 Ec: 2.5-1

    WHP= Caballos de agua

    Q=Capacidad de la bomba, gpm

    H= carga total, ft

    La potencia requerida para la propulsin de la bomba son los caballos de agua divididos

    entre la eficiencia n de la bomba. Por tanto, al dividir la ecuacin (2.5-1) entre esta n se

    tiene:

    =(.)

    3960 Ec: 2.5-2

    Fuente: Kenneth J. (1982).Bombas Seleccin, uso y mantenimiento. En A

    McGRAW-HILL (Ed.) Bombas Centrifugas y factores Hidrulicos del

    Sistema, (pp. 75)

    Figura 2.5-1: caractersticas de rendimiento de una bomba centrfuga

  • 5

    Fuente: Kenneth J. (1982).Bombas Seleccin, uso y mantenimiento. En A

    McGRAW-HILL (Ed.) Bombas Centrifugas y factores Hidrulicos del

    Sistema, (pp. 75)

    Figura 2.5-2: mtodos para paliar la capacidad y una bomba centrfuga

    De la Figura 2.5-2 podemos ver en que una bomba dada en un sistema dado

    solo entrega la capacidad correspondiente a la interseccin entre la curva de la

    carga de la bomba a velocidad constante y la curva de carga del sistema.

    ASTMD interseccin se le llama punto de operacin de la bomba.

    2.6. Velocidad Especfica

    Keneth J. 1982 seala que La velocidad especfica es un til indicador para tener una

    idea General del tipo de bomba que se deben seleccionar. Todas las bombas se pueden

    clasificar como un nmero adimensional llamado velocidad especfica Ns, y que se

    define como:

    =

    3 4 Ec: 2.6-1

    Las bombas centrfugas tienen velocidades especficas que van desde 400 hasta ms de

    10000 segn sea el tipo de impulsor. Las bombas dinmicas ms pequeas como la se

    regenera activas del tipo de turbina y de emisin parcial estn en la gama de 100 a 1200.

    Las bombas rotatorias y Reciprocantes tienen valores ms bajos.

  • 6

    2.7. Cavitacin de la Bomba

    En las corrientes de fluidos lquidos a la temperatura T y a la presin p del fluido

    sin perturbar puede suceder que durante las incidencias del movimiento o algunas

    presiones locales sean ms pequeas que P (ecuacin Bernouilli). Si stas de

    presiones alcanzan la tensin de vapor pt correspondiente a la temperatura del

    lquido se forma vapor. Debido al aumento del volumen en la ebullicin se

    modificarn las formas de la corriente con respecto al movimiento o sin perturbar.

    Las burbujas formadas por la ebullicin de la fraccin de agua explotan al

    desplazarse a los labes del impulsor de forma brusca acompaada de ruidos este

    fenmeno se conoce como Cavitacin.

    La Cavitacin se presenta en las paredes slidas puede llevar a la destruccin del

    material de la pared sea persiste largo tiempo.

    La Cavitacin es de importancia tcnica en todas las mquinas rotatorias de fluidos

    en movimiento rpido como las bombas centrifugas.

    Una magnitud significativa del peligro de Cavitacin es el coeficiente de Cavitacin

    expresada por la siguiente ecuacin:

    =

    2.2

    =

    Ec: 2.7-1

    Pequeos valores de representar a altas velocidades de flujo que son muy deseables desde el punto de vista de utilizacin de energa, pero al mismo tiempo o

    aumentan el peligro de Cavitacin. No obstante para disminuir el peligro de

    Cavitacin con bajos valores de debe procurarse en la construccin de maquina rotatorias():

    Perfiles del alavs finos!

    Pequeos ngulos de incidencia!

  • 7

    2.8. Carga Neta positiva de succin

    Keneth J. 1982 seala que El instituto Hidrulico de E. U.A. define al NSPH como la

    altura total absoluta de succin en pies, corregida al eje del impulsor, menos la presin

    de vapor de lquido empieza absolutos. En realidad es un anlisis de las condiciones de

    succin de la bomba, para saber si el lquido se vaporiza o no, en el punto de menor

    presin de la bomba. Obviamente, debemos mantener el fluido en estado lquido para

    un ptimo funcionamiento de la bomba y evita la Cavitacin que afecta a la presin,

    capacidad, eficiencia y produce unas perforaciones en las aletas del impulsor.

    El (NSPH)R est en funcin del diseo de la bomba, al entrar el lquido al ojo del

    impulsor, la velocidad aumenta la presin disminuye, adems, hay prdidas de presin

    por turbulencia y el choque de lquido en el impulsor. Para mantener el lquido a una

    presin inferior a su presin de vapor (no s vaporice) la bomba a necesitar, una altura

    positiva de succin que vara con la capacidad y velocidad de una bomba en particular.

    Los fabricantes de bombas, proporcionan este informacin en sus curvas

    caractersticas.

    (NSPH)A >((NSPH)R Ec 2.8-1

    (NSPH)R = f(N,A, ojo imp, #alabes,Q)

    (NSPH)A = f(Pv,P,H,hf imp,)

    Figura 2.8-1: Altura de Aspiracion

    Fuente: Kenneth J. (1982).Bombas Seleccin, uso y mantenimiento. En A

    McGRAW-HILL (Ed.) Bombas Centrifugas y factores Hidrulicos del

    Sistema, (pp. 80)

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    Fuente: Kenneth J. (1982).Bombas Seleccin, uso y mantenimiento. En A

    McGRAW-HILL (Ed.) Bombas Centrifugas y factores Hidrulicos del

    Sistema, (pp. 80)

    Figura 2.8-2: NSPH disponible y la requerida vara con la capacidad. El punto

    de interseccin representa la mxima altura de succin disponible antes de

    que se produzca el efecto de Cavitacin en la bomba pasado este lmite el

    efecto de Cavitacin es producido.

    2.9. Leyes de Afinidad

    Son relaciones que permiten predecir el rendimiento de una bomba a una

    velocidad que no sea la de caracterstica conocida de la bomba.

    Carga

    H2

    H1= (

    2

    1)

    2

    Caudal

    2

    1=

    2

    1

    Q2

    Q1=

    D2

    D1

    Presin

    2

    1= (

    2

    1)

    2

    2

    1= (

    2

    1)

    2

    potencia

    2

    1= (

    2

    1)

    3

  • 9

    BHP2

    BHP1= (

    D2

    D1)

    3

    3. MATERIALES DE CONSTRUCCION

    Para evitar los efectos como la corrosin de los materiales constituyentes de la bomba se

    debe tener en cuenta algunas propiedades de los fluidos

    a) Corrosion del liquido manejado

    b) Accion electroqumica

    c) Abrasion de los solidos en suspensin

    d) Temperatura de Bombeo

    e)Altura Dinamica de Operacin

    f) Vida Esperada

    g) pH

    Tabla 3.1-1

    La tabla siguiente muestra los materiales de construccin usualmente

    recomendados para lquidos de pH conocido:

    Valor pH Materiales de Construccin

    10 a 14 Aleaciones Resistentes a la corrosin

    8 a 10 Todo Hierro

    6 a 8 Estandars de bronce o hierro

    4 a 6 Todo Bronce

    0 a 4 Aleaciones Acero res. Corrosin

    Los materiales recomendados para la construccin de los diversos elementos de una

    bomba, estn en funcin de las condiciones de utilizacin.

  • 10

    1) El cdigo de materiales de construccin

    Los materiales utilizados en construccin de bombas se codificar mediante el uso de

    letras. La primera letra indica el material utilizado para el cuerpo exterior de la bomba y

    de la prensa estopa. La segunda letra indica los materiales utilizados en las piezas

    internas de la bomba.

    Nota: Las empaquetaduras mecnicas de bombas centrfugas se codifican con cuatro

    letras y en ciertos casos con cinco

    Tabla 3.1-2

    Significado de la Primera letra del cdigo de materiales

    1 Letra Materiales

    l Fundicion ASTM-A48-56

    B Bronce

    S Acero al carbono ASTM-A216-58T

    C Acero 11-13% Cr

    A Acero aleado AISI serie 300:400

    H Templado o cementado

    F Metalizado o con depsitos de metal al soplete (colmonoy,metcolloy)

    X Especial como se especifique

    Tabla 3.1-2

    Significado de la Primera letra del cdigo de materiales

    Segunda Letra l B S C X

    Rodete l B S C

    Cuerpo Interno (etapas, difusores) l l S C

    Camisa Af Af Af Af

    Camisa de empaquetadura mecnica C C C C

    Aro de estanqueidad de la carcasa l l Ch Ch

    Aro de estanqueidad del rodete S B Ch Ch

  • 11

    4. Criterios de Especificacin En bombas Centrifugas

    Nmero de unidades requeridas

    Una vez identificado el caudal requerido se decide la disposicin (serie o paralelo)

    el nmero de bombas a utilizar

    Naturaleza del lquido a bombearse

    Consiste en identificar el tipo de fluido a humillar su temperatura, presin de vapor,

    que incida, partculas en suspensin, Corrosividad, abrasidad, determinacin de

    anlisis fisicoqumico de lquido.

    Capacidad requerida

    Se indican la mxima y la mnima capacidad requerida

    Condicin de succin

    Se determina el NSPH disponible del sistema, para decidir qu tipo de bombas se va

    a utilizar.

    Condicin de descarga

    Se deben conocer las diferencias de nivel el entre el eje de la bomba y el punto de

    descarga de lquido

    Columna Total

    Haciendo uso de la ecuacin de Bernoulli se calcula la carga dinmica total

    Servicio Continuo o intermitente

    Posicin de la bomba

    Se determina sea la bomba gastado ubicada en posicin vertical horizontal

    En pozo hmedo o seco

    Significa sea la bomba estaba cebada o vaca

    Tipo de energa disponible

    Se debe conocer si la planta o sistema cuenta con corriente continua o energa

    trmica para el funcionamiento de las bombas.

    Limitaciones

    Se debe conocer las limitaciones de espacio es hoy transporte

  • 12

    Localizacin

    Se debe indicar la localizacin geogrfica, elevacin so el nivel del mar, instalacin

    al interior Howard intemperie, variacin de la temperatura ambiente indicar requisitos

    o preferencias de acuerdo al diseo, construccin o caracterstica de la bomba.

    5. Tipos Generales o Clasificacin de Bombas

    Todos los tipos no sern tratados en detalle, pero tener en cuenta sus caractersticas

    particulares es importante en muchas situaciones

    FIGURA 1-1: Clasificacin de Bombas

    FUENTE: A P P L I E D PROCESS D E S I G N FOR CHEMlCAl AND

    PETROCHEMICA1 PlANTS

    Centrifuga

    Centrifuga

    Hlice

    Flujo Mixto

    Flujo Radial

    Flujo Axial

    Turbina

    Perifricas

    Rotatorios

    Tornillo

    Lobulo

    Paletas

    Engranaje

    Reciprocantes

    Piston

    Embolo

    Difragma

  • 13

    5.1.Bombas Centrifugas

    FIGURA 1-1: Bomba Centrifuga

    FUENTE: Manual TYRO

    Una bomba centrfuga debe tener siempre alimentada la succin para trabajar

    eficientemente. Cuando se disea la bomba, las condiciones en la succin constituyen la

    base de los clculos.

    La presin de succin viene determinada por la presin hidrosttica sobre la lnea de

    succin ejercida por el lquido a bombearse.

    El lquido entra en el ojo del impulsor aproximadamente a la presin de succin de

    diseo. La rotacin del impulsor entonces lanza el lquido rpidamente hacia afuera del

    impulsor para acumularse en la carcasa de la bomba, llamada voluta. Este efecto causado

    por la rotacin del impulsor a su vez reduce la presin en el ojo del impulsor facilitando

    la entrada de ms lquido a la seccin donde se encuentra el impulsor.

    El objeto de una bomba es el de aumentar la presin de un lquido y facilitar su

    transferencia a otro recipiente.

    En primer lugar tenemos un impulsor en la carcasa (voluta). Cuando el impulsor gira, el

    lquido es forzado hacia la voluta.

    Note que la curva de las aspas va en sentido opuesto a la direccin de rotacin.

  • 14

    a) Cuando el lquido Incrementa su presin en la voluta, se crea una carga desequilibrada

    en los cojinetes del eje, la cual se conoce como empuje radial. Para reducir este efecto

    se utiliza un divisor de flujo. Este sistema se denomina carcasa con voluta doble.

    b) La carcasa tipo difusor constituye otro mtodo de contrarestar el empuje radial. Se

    puede ver que el difusor es un anillo estacionario con aspas situado alrededor del

    impulsor, el cual convierte la velocidad en presin, a lo largo de todo el impulsor sin

    tener un alto empuje radial desequilibrado en un punto.

    5.2. Existen varias clases de impulsores:

    a) Impulsor abierto

    b) Impulsor semi-abierto (con un lado cubierto)

    c) Impulsor cerrado (con dos lados cubiertos

    5.3. Estandarizacion del Diseo de la Bomba

    Los tipos de bombas primarias para la industria qumica para aplicaciones en lnea

    horizontal y vertical han sido estandarizados en ANSI E123, B73.1M ANSI Std ## para

    las bombas centrfugas de aspiracin extremo horizontal, y ANSI B73.2M para bombas

    centrfugas en lnea vertical. Las normas estn en un proceso continuo de actualizacin

    para satisfacer los requerimientos de la industria y los fabricantes. La norma de MI-610

    es principalmente una aplicacin de servicio pesado, como el que se utiliza para las

    necesidades de las refineras y la industria qumica.

  • 15

    Las normas son importantes porque permiten la intercambiabilidad dimensional de

    bombas y empaquetadura del eje de diferentes fabricantes

    FUENTE: A P P L I E D PROCESS D E S I G N FOR CHEMlCAl AND

    PETROCHEMICA1 PlANTS

    5.4. En trminos generales la bomba centrfuga tiene estas caractersticas:

    1. Amplia Capacidad, la presin y las caractersticas del fluido

    2. Adapta fcilmente al motor

    3. Relativamente pequeos requerimientos de rea de tierra

    4. Costo relativamente bajo

    5. Difcil de obtener flujos muy bajos a moderados a presiones de alta gama

    Muchas aplicaciones pueden ser manejados, ya sea por una bomba horizontal o una

    bomba vertical. En la gama normalmente asociada con plantas de proceso y de los

    servicios asociados, Tablas 3-5 es una gua til en la seleccin de bombas

  • 16

    FUENTE: A P P L I E D PROCESS D E S I G N FOR CHEMlCAl AND

    PETROCHEMICA1 PlANTS

    5.5. Caractersticas hidrulicas para las bombas centrfugas

    5.5.1. Capacidad

    La tasa de flujo de lquido o suspensin a travs de una bomba. Esto se expresa

    generalmente en galones por minuto (GPM) por los fabricantes de bombas y los

    ingenieros de diseo en las industrias qumica y petroqumica. Unas pocas

    conversiones convenientes son:

    1 imperial gal / min = 1,201 USGPM

    1 barril (42 galones) / da = 0,0292 EE.UU. GPM

    Para la seleccin adecuada y el funcionamiento correspondiente, la capacidad de la

    bomba debe ser identificado con la temperatura real de bombeo del lquido con el fin

    de determinar los requisitos de potencia apropiados, as como los efectos de la

    viscosidad.

    5.5.2. Diagnsticos de Problemas En Bombas Centrfugas

    1. Fallo En El Suministro Del Lquido

    a. Bomba no alimentada, no cebada

    b. Insuficiente velocidad

    c. Descarga hidrosttica demasiado alta

  • 17

    d. Altura de levantamiento de succin demasiado alta (ms de 15 pies). Comprobar

    con indicador de vaco.

    e. Pasajes del impulsor parcialmente obstruidos.

    f. Direccin de rotacin equivocada.

    5.5.3. Sobrecarga En El Accionador De La Bomba

    a. Altura hidrosttica total de descarga ms baja que la establecida. La bomba bombea

    demasiado lquido.

    5.5.4. Insuficiente Presin

    * a. Velocidad demasiado baja

    * b. Aire en el liquido

    * c. Defectos mecnicos

    5.5.5. Capacidad Insuficiente

    a. Fugas de aire en la succin o cajas de empaquetaduras.

    b. Velocidad demasiado baja

    5. Prdidas De Lquido Despus Del Arranque

    a. Fugas en la lnea de succin

    b. Altura de levantamiento de succin demasiado alta (ms de 15 pies)

    c. Aire o gases en el lquido

    d. Filtro de succin obstruido.

    5.5.6. Vibracin

    a. Desalineacin

    e. Vaporizacin en la succin

    f. Capacidad excesiva

    g. Filtro de succin obstruido.

    5.6. Aplicaciones de las Bombas Centrifugas

    Plantas termoelctricas

    Plantas de almacenamiento

    Plantas de energa nuclear

    Servicio para la marina

    Aeronutica

    Industria qumica

  • 18

    Industria petrolera

    Refinacin

    Industria papelera

    Industria del hule

    Mineria y construccin

    Industria siderrgica

    Sistemas de suministro de agua potable

    5.7. Desplazamiento positivo

    El lquido se desplaza en el cilindro gracias al movimiento del pistn. Una bomba que

    desplaza un volumen constante de lquido se llama bomba de desplazamiento positivo.

    Esta bomba admite un volumen de fluido en el cilindro y luego lo desplaza por medio

    del movimiento del pistn. Cuando el lquido es desalojado por el movimiento del pistn

    en una sola direccin se habla de una bomba de accin simple. Cuando se desaloja

    liquido en ambos sentidos del movimiento del pistn (ida y regreso), se habla de una

    bomba de doble accin.

    5.7.1. BOMBAS RECIPROCANTES

    FIGURA 5-7-1: Bomba Reciprocante Accionada por Vapor

    FUENTE: Manual TYRO

  • 19

    Son dispositivos de desplazamiento positivo accionadas por un cilindro con vapor

    conectado, o por una fuente de alimentacin externa conectada al cigeal del pistn

    de la bomba. Siendo de desplazamiento positivo, estas bombas pueden desarrollar

    presiones muy altas (10.000 psi y mayores) para capacidades muy bajas o altas (hasta

    1.000 GPM).

    5.7.2. Caractersticas significativas

    Extremo de la bomba de lquido

    A. Componente de la bomba

    1. pistn

    2. El mbolo

    B. Tipos

    1. Simplex, un pistn

    2. Duplex, dos pistones

    3. Triplex, tres pistones (no se utiliza en forma de vapor impulsado)

    C. pistn o mbolo

    1. Efecto simple, un golpe por rpm

    2. Doble efecto, dos golpes por rpm, el cilindro se llena y se descarga cada golpe

    D. pistn empacado

    1. Pistn Empacado: aplicada a presiones relativamente bajas

    5.7.3. Aplicacin

    Tipo pistn: utilizado para trabajo liviano de baja presin o servicio intermitente.

    Menos caro que el diseo de mbolo, pero no puede manejar lquidos arenosos.

    Tipo mbolo: utilizado para alta presin de alta resistencia o continuidad del servicio.

    Adecuado para el servicio de material arenoso y extranjera, y ms caro que el diseo

    del pistn.

    5.7.4. Seleccin de bombas sigue los fundamentos de las bombas centrfugas:

    1. Evaluacin la carga del lado de succin.

    2. Evaluar la carga lateral.

    3. Determinar sistema de presin esttica.

  • 20

    4. Determinar la carga diferencial total entre la bomba.

    5. Determine la NPSH disponible en la succin de la bomba.

    6. A partir de las tablas de rendimiento del fabricante, seleccione la bomba ms cercana

    a los requisitos de altura y GPM.

    7. Se comunca con el fabricante para recomendaciones finales

    5.8. Rotatorias

    Figura 5.8-1: Bomba de Engranajes

    FUENTE: Manual TYRO

    La mayora de este tipo son capaces de manejar slo una solucin libre de slidos. Los

    diseos que utilizan piezas de goma o de plstico para el dispositivo de presin pueden

    manejar algunas partculas en suspensin. En general, estas bombas manejan materiales

    de una amplia gama de viscosidad (hasta 500.000 SSU) ~ y pueden desarrollar muy altas

    presiones (ms de 1000 psi). Adems, las unidades pueden manejar algunos gases de

    vapor o disueltos mezclados con el lquido que se bombea.

    Estas bombas son de bajo costo, requieren poco espacio, y algunas se pueden girar en

    cualquier direccin, tienen espacios limitados, requieren proteccin contra exceso de

    presin de alivio en la descarga debido a la accin de desplazamiento positivo, y tienen

    una baja eficiencia volumtrica, son auto cebado.

  • 21

    5.8.1. Caractersticas de rendimiento de las bombas rotativas:

    1. El flujo proporcional a la velocidad y casi independiente de la diferencia de presin.

    (A) de deslizamiento interna reduce la eficiencia, y aumenta con la presin y la

    viscosidad disminuye.

    (B) los gases arrastrados reducen la capacidad de lquido y causa pulsaciones.

    (C) de desplazamiento de lquido

    5.8.2. Seleccin

    Cabezales de succin y de descarga se determinan del mismo modo que las bombas

    centrfugas.

    FUENTE: A P P L I E D PROCESS D E S I G N FOR CHEMlCAl AND

    PETROCHEMICA1 PlANTS

    NOTA: Las bombas de desplazamiento positivo no deben operar con las vlvulas

    de succin o descarga cerradas. Se pueden producir serios daos al operar este tipo

    de bomba con la descarga cerrada, debido a la alta presin generada. Si se opera

    con la succin cerrada se pueden causar daos debido a la falta de lubricacin.

    .

  • 22

    5.9. Diagnstico de Problemas que pueden suscitarse en las Bombas de

    Desplazamiento Positivo

    1. La Bomba No Desarrolla Su Capacidad

    2. La Bomba Consume Demasiada Potencia

    3. Operacin Ruidosa

    4. Desgaste Rpido De La Bomba

    5. Prdida De Cebado Despus Del Arranque

    6. Bibliografia:

    1. Keneth J (1982) BOMBAS Seleccion, uso y mantenimiento, McGRAW-HILL (Ed)|

    2. A P P L I E D PROCESS D E S I G N FOR CHEMlCAl AND PETROCHEMICA1

    PlANTS Volume 1. Third Edition Emphasizes how to apply techniques of process

    design and interpret results into mechanical equipment details

    3. M A N U A L DE ENTRENAMIENTO TYRO BOMBAS