Universidad Estatal de SonoraUnidad Académica Navojoa
TIPO DE BOMBAS
MATERIA: Hidráulica
PROFESOR: Eder Vázquez Jímenez
MARZO de 2014
INTRODUCCIÓN.
Las bombas de desplazamiento positivo basan su funcionamiento en encerrar
un volumen de líquido para transportarlo desde la aspiración hasta la
impulsión con un aumento de la presión.
La acción de bombeo se produce por la variación del volumen de las cámaras
estancas con la rotación completa del conjunto.
Bombas de émbolo recíprocante.
EMBOLO: Pieza cilíndrica que se ajusta y mueve alternativamente en el interior deun cilindro o de un cuerpo de bomba, con objeto de comprimir fluido o recibir deél movimiento
Son maquinas que se suministran presión a un liquido por acción de un pistón oembolo en un cilindro
Las bombas reciprocantes son unidades de desplazamiento positivo descarganuna cantidad definida de liquido durante el movimiento del pistón o émbolo através de la distancia de carrera. Sin embargo, no todo el líquido lleganecesariamente al tubo de descarga debido a escapes o arreglo de pasos dealivio que puedan evitarlo.
el volumen del líquido desplazado en una carrera del pistón o émbolo es igual alproducto del área del pistón por la longitud de la carrera.
Bombas de émbolo recíprocante.
Las bombas de diafragma son un tipo de bombas de desplazamiento positivo(generalmente alternativo) que utilizan paredes elásticas (membranas o diafragmas) encombinación con válvulas de retención (check) para introducir y sacar fluido de unacámara de bombeo.
Existen dos tipos:
Reciprocantes: En las reciprocantes el desplazamiento del líquido se logra mediante elmovimiento alternativo de un pistón, émbolo o diafragma.
Rotatorias: Pueden ser de pistón o engranajes, pero bombean en la dirección inversa si seinvierte la dirección de rotación de los engranajes.
Bombas de diafragma
Bomba de diafragma
Las bombas de desplazamiento positivobasan su funcionamiento en encerrar unvolumen de líquido para transportarlodesde la aspiración hasta la impulsión conun aumento de la presión.
Desplazamiento positivo
Estas bombas son en principio iguales que lasbombas de diafragma tratadas anteriormente, ladiferencia principal es que el mecanismo deaccionamiento solo mueve el diafragma en ladirección de succión, la carrera de impulsión sehace por el empuje de un resorte. La fuerza de esteresorte es la que determina la presión máxima de
bombeo.
Bombas de diafragma con resorte
Partes
1. Cambiador
automático coaxial
2. Cuerpo Bomba
3. Membrana
4. Colector
5. Esfera
6. Membrana
TABLA DE CAPACIDAD DE CARGA TABLA DE EFICIENCIA MECÁNICA
Para que la clasificación de los diferentes tipos de bombas sea más amena se presenta a continuación una tabla donde se muestran los criterios de clasificación de cada una de estas.
BOMBAS
AmplitudPresión
Volumen AmplitudVelocidad
EficienciaVolum.
Eficiencia Total
Bomba de engrane Baja Presión
0 Lb/plg2 5 Gal/min 500 rpm 80 % 75 – 80 %
Bomba engrane 1500 Lb/plg2
1500 Lb/plg2 10 Gal/min 1200 rpm
80 % 75 – 80 %
Bomba engrane 2000 Lb/plg2
2000 Lb/plg2 15 Gal/ min 1800 rpm90 %
80 - 85%
Bomba Paleta equilib. 1000 Lb/plg2
1000 Lb/plg2 1.1 – 55 Gal/min 1000 rpm > 90 % 80 – 85 %
Bomba Pistón, Placa empuje angular
3000 Lb/plg2
5000 Lb/plg22 – 120 Gal/min
7.5 – 41 Gal/min1200–1800 rpm
90 %
90 %
> 85 %
> 80 %
Diseño Dynex 6000 – 8000Lb/plg2
2.9 – 4.2 Gal/min 1200 – 2200 rpm 90 % > 85 %
Bombas de émbolo recíprocante.
BOMBAS DE ENGRANAJE
Existen dos tipos principales de bombas de engranajes:
Bombas de engranajes externos.
Bombas de engranajes internos.
BOMBAS DE ENGRANAJE INTERNO
En una bomba de engranaje interno
hay un espacio mínimo entre los
dientes de engranaje de la parte
superior y la parte del fondo de la
caja entre los dientes que se
intercalan.
El agua entra y es atrapada entre los
dientes de engranajes llevando el
fluido hacia el lado de alta presión,
donde es comprimida y enviada
hacia afuera a través del espacio
entre los engranajes.
BOMBAS DE ENGRANAJE EXTERNO.
Opera bajo el mismo principio que la
bomba de engranajes internos
Pero esta tiene un rotor interno y otro
externo. La forma creciente de la pieza
que separa el engranaje internos y
externos evita fugas de lado externo de
la bomba.
El líquido es atrapado entre los dientes
del engranaje externo y así es
transportada de lado de baja presión
hacia el lado de alta presión. En este
lado los engranajes se juntan forzando la
salida del fluido.
Gráfico de potencia
CALCULOS DEL CAUDAL.
CALCULOS DEL POTENCIA
Bombas de aspas o paleta
Este tipo de bombas sus aspas pueden ser rectas o curvas
tipo rodillo y pueden estar ubicadas en el rotor o en el
estarlo y funcionan con fuerza de hidráulica, radial. El motor
puede ser balanceado o desbalanceado con desplazamiento
constante o variable.
Componentes de la Bomba
Consiste en un rotor excéntrico que contiene un conjunto de aspasdeslizantes que corren dentro de una carcasa
Un anillo de levas en la carcasa controla la posición radial de las aspas.
La selección de la entrega variable es manual, eléctrica, hidráulica oneumática.
Las comunidades de presión van de 2ooo a 4ooo psi ( 13.8 a 27.6 Mpa.).
Capacidad de carga
BOMBADe
paleta o aspas.
AmplitudPresión
Volumen AmplitudVelocida
d
Eficiencia
Volum.
Eficiencia Total
Bomba Paleta
equilibro. 1000
Lb/plg2
1000Lb/plg2
1.1 – 55 Gal/min
1000 rpm > 90 % 80 – 85 %
También se les denomina bombas de paleta a las bombas relativas que son esenciales para eldesalojo, a pesar de ser usadas para agua también se utilizan para aceites en usos de hidráulica.
Bombas de aspas o paleta
Bomba de cavidad progresiva
LAS BOMBAS DE CAVIDADES PROGRESIVAS (PCP) SON BOMBAS
DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO LA CUAL CONSISTE DE UN
ROTOR Y UN ESTATOR DENTRO DE UN TUBO DE ACERO.
EN SUS INICIOS, ESTAS BOMBAS FUERON UTILIZADAS COMO
BOMBAS DE SUPERFICIE ESPECIALMENTE PARA EL BOMBEO DE
MEZCLAS VISCOSAS. ACTUALMENTE, EL MAYOR NÚMERO DE
BOMBAS SE ENCUENTRAN EN CANADÁ.
EL ESTATOR: ESTÁ CONSTITUIDA POR UNA CAMISA DE ACERO REVESTIDA INTERNAMENTE POR UN
ELASTÓMERO(GOMA), MOLDEADO EN FORMA DE HÉLICE ENFRENTADAS ENTRE SI, FORMANDO PARTE DEL EXTREMO
INFERIOR DE LA COLUMNA DE TUBOS DE PRODUCCIÓN (TUBINGS).
EL ROTOR: ES LA PIEZA INTERNA CONFORMADA POR UNA SOLA HÉLICE. ES CONECTADO Y BAJADO JUNTO A LAS
VARILLAS DE BOMBEO. LA ROTACIÓN DEL ROTOR SE TRANSMITE POR LAS VARILLAS DE BOMBEO, CUYO MOVIMIENTO ES
GENERADO EN SUPERFICIE POR UN CABEZAL.
EXISTEN DISTINTAS GEOMETRÍAS EN BOMBAS PCP, Y ESTÁN RELACIONADAS DIRECTAMENTE CON EL NÚMERO DE
LÓBULOS DEL ESTATOR Y ROTOR.
LA RELACIÓN ENTRE EL NÚMERO DE LÓBULOS DEL ROTOR Y EL ESTATOR PERMITE DEFINIR LA SIGUIENTE NOMENCLATURA:
Nº DE LÓBULOS DEL ROTOR 3 GEOMETRIA 3:4
Nº DE LÓBULOS DEL ESTATOR 4
ESTA RELACIÓN PERMITE CLASIFICAR A LAS BOMBAS PCP EN DOS GRANDES GRUPOS:
“SINGLELOBE” O SINGLE LOBULARES : GEOMETRÍA 1:2
“MULTILOBE” O MULTILOBULARES: GEOMETRÍA 2:3; 3:4; ETC
Bombas peristálticas
Una bomba peristáltica es un tipo de bomba hidráulica de desplazamiento positivo usada parabombear una variedad de fluidos.
Están especialmente diseñadas para el bombeo de productos muy viscosos, químicos y tóxicos,permitiendo el bombeo de producto con alto contenido en sólidos.El fluido es contenido dentrode un tubo flexible empotrado dentro de una cubierta circular de la bomba.
Las bombas peristálticas de alta presión, que típicamente pueden operar con hasta 16 bar y 90m3.Usualmente usan tubos reforzados, a menudo llamados 'mangueras', y esta clase de bomba escon frecuencia llamada 'bomba de manguera'.
Las bombas peristálticas de más baja presión, tienen típicamente cubiertas secas y usan rodillos.Usualmente usan tuberías no reforzadas, y esta clase de bomba a veces es llamada una 'bomba detubo' o ' bomba de tubería'
Bombas de tornillos
Las bombas de tornillo también llamadas bombas de cavidad, progresiva consta de untornillo o tornillos que operan en una caja tal que el liquido es obligado a ir a lo largodel tornillo contra una gradiente de la presión.
En la bomba de triple tornillo estos se juntan. Debido a que las bombas de tornillo sonconsideradas generalmente bombas de desplazamiento positivo, la descarga estaprincipalmente en función de la velocidad de la bomba y diseño de la misma.
Su mejor característica es tener la facilidad de manejar pesadas cargas de sólidos yesto las hace ideales para ser utilizadas en la eliminación de sólidos licuados a partirde los sistemas de cultivo.
Ofrece un flujo suave a todas las velocidades y un excelente manejo del producto sinimportar la viscosidad que se tenga.
Bombas de Cavidad Progresiva Alta Presión
Bombas de cavidad progresiva diseñadas para mover todo tipo de fluidos viscosos.Disponibles para altos caudales y alturas de presión. Aptas para todo tipo de fluidoslubricantes, de baja, media y alta viscosidad, agresivos o neutros
Gráficos de Capacidad de Carga.
Bomba de pistón.
La bomba es una simple construcción mecánica robusta accionada por el estadohidráulico de arte variable en vuelta controlada por interruptores de proximidadelectrónica para determinar la posición y la dirección del pistón principal.
Bomba reciproca.
El tipo mas simple reciprocante es la bomba para pozo de operación manual.
Esta bomba debe cebarse, es decir llenarse previamente su tubo de succión y el cuerpo de la mismapara que pueda iniciar su funcionamiento.
Sus alturas de succión están limitadas aproximadamente a 20 pies. El movimiento o golpe hacia abajodel pistón o embolo, válvula del mismo se abre permitiendo la entrada del agua hacia el espacio quequeda arriba del pistón.
En el golpe hacia arriba, la válvula del pistón se cierra y el agua de esta es alzada hacia la salida opistón.
La válvula de retención se abre y se impulsa el agua hacia el espacio abajo del pistón.
Se coloca el cilindro del pistón en el pozo y quizá por abajo del nivel del agua
Las bombas de este tipo pueden tener capacidad para impulsar el agua a una gran altura.
Bomba de pistón rotatorio KD/KDH
Las bombas de vacío KD / KDH son bombas de pistón rotatorio, de bajavelocidad, accionadas por correa. Debido a que estas bombas no tienen contactode metal con metal con las separaciones llenas de aceite, estas bombas soncompactas y fiables; algunas han estado en operación de sistema durante más de70 años.
El lastre de gas y una gran capacidad para aceite les permiten a los modelos KD /KDH manejar cargas moderadas de agua o de otros vapores.
Los modelos KD son enfriados con aire, los modelos KDH son enfriados con agua.
Grafico y tabla de potencia.
Las bombas rotativas son de desplazamiento positivo, y por lo común sin válvulas; son sencillas,compactas, ligeras de peso y de bajo costo inicial. Se construyen en capacidades desde unafracción de galón por minuto (m3/min) (por ejemplo, en los quemadores para calefacción y losrefrigeradores domésticos alimentados con petróleo) hasta 5000 gal/min (19.0 m3/min) y máscomo en transportes marítimos de carga. Aunque se emplean para presiones hasta de 5000lb/pulg2 (34.5 MPa), su aplicación particular es para presiones de 25 a 500 lb/pulg2 (170 a 3500kPa) con eficiencia mecánica de 60 a 85%.
En las bombas rotativas se requiere la conservación de tolerancias muy precisas entre lassuperficies de fricción para que la eficiencia volumétrica sea continua. Su aplicación principal esbombear petróleo y sus derivados y otros líquidos que tienen poder lubricante y alta viscosidad.También se emplean para líquidos de altas viscosidades hasta de 2 000 000 SSU (44 x 10-4m/s).
Bomba de Leva o Lóbulo.
Bomba de Leva o Lóbulo.
En estas bombas el liquido se desplaza atrapados en los lóbulos, desde la
entrada hasta la salida, los lóbulos efectúan además el cabo de sellado los
rotores deben girar sincronizada mente.
Son bombas rotativas de engranajes externos, que difieren de estas en la forma
de accionamiento de los engranajes. Aquí ambos engranajes son accionados
independientemente por medio de un sistema de engranajes externo a la cámara
de bombeo.
Bombas Centrífugas
Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos niveles; son pues,
máquinas hidráulicas que transforman un trabajo mecánico en otro de tipo hidráulico. Los
elementos constructivos de que constan son:
Una tubería de aspiración, que concluye prácticamente en la brida de aspiración
El impulsor o rodete, formado por una serie de álabes de diversas formas que giran dentro de
una carcasa circular. El rodete va unido solidariamente al eje y es la parte móvil de la bomba. El
líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta el centro del rodete, que es
accionado por un motor, experimentando un cambio de dirección más o menos brusco,
pasando a radial, (en las centrífugas), o permaneciendo axial, (en las axiales), adquiriendo una
aceleración y absorbiendo un trabajo.
Bomba centrifuga de impulsor voladizo
La OHH es una bomba de proceso horizontal de impulsor en voladizo, partida radialmente, de una
sola etapa, montada sobre la línea de centros. Tiene el campo de cobertura más amplio de la
industria y se usa en servicios pesados de refinerías, petroquímicas, procesamiento de gas y
servicios de producción petrolífera en alta mar.
Características de las bombas centrifugas
Caudales Hasta 2.250 m3/h / 10.000 gpm
Alturas Hasta 360 m / 1.200 pies
Presiones Hasta 75 bares / 1.110 psi
Temperaturas De -75 °C a 425 °C / -100 °F a
800 °F
Brida de descarga De 25 a 400 mm / 1 a 16"
Velocidad máxima de giro Hasta 3.600 rpm
Las bombas centrífugas son utilizadas en aplicaciones industriales más que cualquierotro tipo de bomba. Esto se debe porque estas ofrecen bajos costos iniciales y demantenimiento.
Las partes más importantes de la bomba centrífuga son el impulsor y la voluta. Unimpulsor puede tomar muchas formas, esencialmente, que van desde un discogiratorio a diseños con aletas elaboradas.
El impulsor es el corazón de la bomba centrífuga. Hace girar la masa de líquido conla velocidad periférica de las extremidades de los álabes, determinando así la alturade elevación producida o la presión de trabajo de la bomba.
El impulsor semi abierto comprende una pared o cubierta trasera donde se puedeincluir los alabes localizados en la parte posterior de la cubierta del impulsor. Lafunción es reducir la presión en el cubo posterior del impulsor y evitar que el materialextraño que se bombea se acumule atrás del impulsor e impedir el adecuadofuncionamiento de la bomba.
Bomba centrifuga de impulsor semi abierto
Impulsor semiabierto (alabes)
• Los alabes son libres en una de las caras y fijados por el otro en un disco, su uso es apropiado en líquidosviscosos y en aguas residuales, tienen mayor resistencia a la abrasión que los impulsores cerrados. Presentanmayor facilidad y menor costo de mantenimiento que los impulsores cerrados, y tienen mayor estabilidadque los impulsores abiertos.
• Una ventaja de los impulsores semi abiertos presentan algunas ventajas sobre los cerrados, de su menortendencia a obstruirse, lo que les hace muy adecuado para trabajar con líquidos sucios. Por otra parte, altener el disco de impulsor una única pared en movimiento giratorio, en menor rose hidráulico proporciona labomba un mayor rendimiento.
ALABES
Referencias
Referencias.
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Referencias
