INTRODUCCION

Las bombas se utilizan para mover los lquidos, que incluyen:

Lquidos

Los gases disueltos - vapores de aire disuelto y de hidrocarburos

Slidos - arena, arcilla, subproductos de corrosin, y la escala

Los tipos ms comunes de lquidos bombeados en las operaciones aguas arriba son:

Petrleo crudo

Condensado

Aceites lubricantes

Glicoles

Aminas

Agua

TIPOS DE BOMBAS

TIPOS DE BOMBAS

Bombas de desplazamiento positivo

Bombas Dinamicas

ROTATIVAS

Paleta deslizante

Un conjunto de paletas est montado en un rotor en el que las paletas se deslizan dentro y fuera del rotor. El rotor est montado fuera del centro en la carcasa. A medida que las paletas giran pasado el puerto de succin, se deslizan fuera del rotor mientras se mantiene un contacto constante con la carcasa. Muelles o anillos selladores ayudan a sostener las paletas contra la carcasa, por lo tanto las paletas hacen un sello de cerca, o en forma, en contra de la pared de la carcasa. Atrapado fluido es forzado desde el puerto de succin al orificio de descarga.

El diseo de aletas es capaz de entregar capacidad media y la cabeza. Entregan un caudal constante para una velocidad del rotor conjunto. Trabajan bien con fluidos de baja viscosidad y son un tanto auto-compensando el desgaste. No son adecuados para su uso con fluidos altamente viscosos (lquidos ms espesos interfieren con la accin de deslizamiento de las paletas). A grandes resultados rea de desgaste de la friccin encajan entre las paletas y el cilindro.

Vane flexible. La aleta flexible es similar a la paleta deslizante, excepto que las paletas son generalmente un material suave, flexible y son integrales con el rotor. A medida que el rotor gira, la curva paletas y adaptarse a la forma excntrica del cilindro. Son simples, de bajo costo, y son capaces de desarrollar un vaco. No se debe permitir a funcionar en seco y se deben utilizar solamente con fluidos de baja temperatura y en aplicaciones de baja la cabeza.

ENGRANAJE EXTERNO

El engranaje externo se compone de dos engranajes de igual tamao de mallado, uno es un conductor y la otra es una rueda loca, que giran dentro de una carcasa. Como el desengranan engranajes en el lado de succin de la bomba, se forma un vaco. La presin obliga al lquido en la bomba, donde se lleva el fluido entre los dientes de los engranajes y el caso del puerto de descarga. En la descarga, el engrane de los dientes de engranaje crea un lmite que impide que el fluido retorne a la succin. Las bombas de engranajes operan igualmente bien cuando es impulsado en cualquier direccin. Se deben tomar precauciones para asegurarse de que la rotacin del eje es correcta cuando las caractersticas especiales, tales como vlvulas de seguridad incorporadas o una espalda sangrado de la junta del eje, se utilizan.

Tambin hay modelos que utilizan en varios conjuntos de engranajes en un eje para producir ms capacidad. Bombas de engranajes externos son de tamao compacto y puede producir altas presiones. Son muy adecuadas para fluidos altamente viscosos. Se fabrican fcilmente en una amplia gama de materiales para asegurar la compatibilidad con los fluidos bombeados. Debido a sus tolerancias estrechas, estn limitados a aplicaciones de fluido limpio.

Engranaje interno

La bomba de engranaje interno es similar en principio al engranaje externo excepto el eje de accionamiento gira un engranaje de anillo con dientes internos. El diente de engranaje externo (gua) gira sobre un centro de offset y engrana con el engranaje de accionamiento slo a travs de un arco segmental de rotacin. Un filtro de forma de media luna fija ocupa el espacio entre las puntas de internalizacin y externa de engranajes de dientes opuestos el punto de malla. Como los dientes de los engranajes se desacoplan en el puerto de entrada, el fluido entra y queda atrapado en el espacio entre dientes de cada engranaje y se lleva al puerto de descarga. El engrane de los dos engranajes y la eliminacin del diente fuerzas espaciales fluido desde la bomba.

Bombas de engranajes laterales se utilizan en aplicaciones de baja la cabeza. Ellos se limitan a una contrapresin mxima de 100 psi y requieren una vlvula de alivio de presin en el lado de descarga. Debido a que existen pequeos espacios libres, que no pueden manejar lquidos que contienen slidos. El fabricante siempre debe ser consultado antes de cualquier bomba de engranajes se utiliza con slidos manipulacin de fluidos.

Lbulo

Bombas de lbulos operar de la misma manera como bombas de engranajes, excepto los elementos giratorios tienen dos, tres, o cuatro lbulos en lugar de dientes de engranaje. Lbulos no pueden conducir entre s, de modo de sincronizacin se utilizan engranajes. Los lbulos nunca entran en contacto uno con el otro por lo que la bomba puede funcionar en seco. Lbulos se utilizan cuando se debe mantener la integridad del producto y en aplicaciones en las que los lquidos son sensibles al cizallamiento. El gran volumen creado entre la carcasa y lbulos permite muchos productos para ser bombeados sin daar el producto en s. Una ventaja importante es que no hay contacto metal con metal entre los lbulos, por lo tanto la posibilidad de trazas de hierro, acero, u otros materiales de construccin de la bomba-terminan en el producto debido al desgaste que se reduce considerablemente. Por otro lado, son ms caros que las bombas de engranajes o de paletas y son difciles de reparar y mantener

Tornillo

Bombas de tornillo pueden ser de un solo rotor (cavidad progresiva) o de mltiples rotor (engrane) diseo. Bombas de tornillo son relativamente bombas de alta velocidad, pero, debido a la inversin del flujo requerido para entrar en

el paso de aspiracin, NPSH a menudo puede ser un problema. Las bombas de tornillo se usan para aplicaciones de alta principales; que son el tipo rotatorio de la bomba ms comn en uso en las operaciones de produccin.

BOMBAS ALTERNATIVAS RECIPROCANTE (PISTN)

Bombas alternativas se mueven lquido por medio de un movimiento hacia atrs y hacia adelante constante de un pistn, pistn, o el diafragma dentro de un volumen fijo o cilindro. Bombas de pistn puede manejar fluidos viscosos y abrasivos. Son mquinas de baja velocidad en comparacin con las bombas centrfugas y rotativas. Ofrecen una mayor eficiencia, por lo general 85 a 94%, por lo que requieren menos potencia. Bombas de pistn son los ms adecuados para aplicaciones de alta presin y bajo volumen. Ellos frecuentemente requieren amortiguadores de pulsaciones debido a la naturaleza pulstil del flujo. Tienen mayores costos instalados (generalmente compensado por una mayor eficiencia) y altos costos de mantenimiento de las bombas centrfugas o rotatorias.

Bombas de mbolo y pistn

En las bombas de mbolo, un mbolo se mueve a travs de un sello packed estacionaria y se empuja en y retirado de una cavidad de lquido. En las bombas de pistn, un pistn que se mueve hacia atrs y adelante dentro de una cavidad lquido empuja el fluido desde el cilindro. Movimiento de cualquiera de mbolo o pistn crea un aumento alterna y disminucin del flujo. A medida que el mbolo o pistn se mueve hacia atrs, el volumen disponible en el cilindro aumenta y una vlvula de succin se abre para permitir que el lquido entre en el cilindro a travs de una vlvula de aspiracin de un solo sentido. A medida que el mbolo o pistn se mueve hacia adelante, el volumen disponible en las disminuciones de los cilindros, la presin del lquido aumenta, y el lquido es forzado a salir a travs de una vlvula de descarga de una sola va.

Eficiencias siguen siendo altos, independientemente de la cabeza o la velocidad (tienden a disminuir ligeramente con el aumento de velocidad). Debido a que las bombas de pistn funcionan a velocidades ms bajas que las bombas centrfugas o rotativos, que son ms adecuados para la manipulacin de lquidos viscosos. Ellos son capaces de producir altas presiones y grandes

capacidades y son autocebantes. Por otro lado, requieren ms mantenimiento debido al gran nmero de piezas mviles. Ellos son ms pesados en el peso y requieren ms espacio que las bombas centrfugas o rotatorias. Adems, ellos son buenos para la manipulacin de lquidos que contienen slidos que tienden a erosionar vlvulas y asientos. Bombas de mbolo y de pistn requieren NPSHs ms grandes debido a flujo pulsante y la cada de presin a travs de las vlvulas. Como resultado del flujo pulsante, requieren especial atencin al diseo de aspiracin y descarga de la tubera para evitar tanto las vibraciones acsticas y mecnicas.

Bombas de membrana Diafragma

Su principio de funcionamiento es similar al mbolo y bombas de pistn, excepto que, en lugar de un mbolo o pistn, hay un diafragma pulsante flexible que desplaza el lquido. Variando la presin de fluido de potencia en un lado del diafragma hace que el diafragma para desviar dibujo alternativamente lquido en la cmara de lado de bomba o la descarga del lquido de la cmara de lado de bomba. Bombas de membrana son capaces de bombear lquidos que son viscosos, erosiva, corrosivos o que contienen grandes cantidades de slidos. Adems, las bombas de diafragma son autocebantes, pueden ejecutar peridicamente sin lquidos, y son de bajo costo para reparar porque no tienen caja de relleno y tienen pocas piezas mviles.

Las bombas de diafragma se limitan a pequeas tasas de flujo (90 gal / min), presiones de descarga moderados, y temperaturas moderadas. Requieren un mantenimiento frecuente y muestran el fallo por fatiga con el tiempo. Las fugas pueden causar un riesgo mediante la mezcla de fluido de energa con el fluido del proceso. / Bombas de diafragma neumticas gas y son comnmente utilizados como bombas de sumidero.

Es posible utilizar un diafragma para alimentar una bomba de mbolo o pistn. Este tipo de bomba se utiliza a menudo para inyeccin qumico, ya que es muy adecuado para aplicaciones de bajo volumen y de gran cabeza, y la velocidad puede ser controlada por una vlvula de estrangulacin en el fluido de potencia.

BOMBAS DINAMICAS

En este tipo de bombas la energa es comunicada al fluido por un elemento

rotativo que imprime al lquido el mismo movimiento de rotacin,

transformndose luego, parte en energa y parte en presin.

El caudal a una determinada velocidad de rotacin depende de la resistencia al

movimiento en la lnea de descarga.

Las bombas dinmicas se clasifican en:

Centrifugas

Perifricas

BOMBA CENTRIFUGA

Una bomba centrfuga es una mquina que consiste de un conjunto de paletas

rotatorias encerradas dentro de una caja o una cubierta o coraza. Se

denominan as porque la cota de presin que crean es ampliamente atribuible a

la accin centrfuga.

Las paletas imparten energa al fluido por la fuerza de esta misma accin. As,

despojada de todos los refinamientos, una bomba centrfuga tiene dos partes

principales: Un elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flecha, y un

elemento estacionario, compuesto por una cubierta, esto peras y chumaceras.

El flujo entra a la bomba a travs del centro u ojo del rodete y el fluido gana

energa a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia fuera en

direccin radial.

Esta aceleracin produce un apreciable aumento de energa de presin y

cintica, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un

incremento gradual en el rea de flujo de tal manera que la energa cintica a la

salida del rodete se convierte en cabeza de presin a la salida.

LAS BOMBAS CENTRIFUGAS SE FABRICAN EN DOS TIPOS

horizontal y vertical.

La bomba horizontal

tiene un propulsor vertical conectado a un eje horizontal.

La bomba de tipo vertical

Consta de un propulsor horizontal conectado a un eje vertical.

La bomba centrifuga funciona bajo el principio de la centrifugacin, en estas

bombas el motor o cualquier otro medio que las accione hace girar una hlice

con las arpas sumergidas en agua y encerradas en un estuche.

El agua penetra en la caja e inmediatamente en el flujo del centro de dicho

impulsor hacia los bordes del mismo o a las cajas parte exterior de la caja

donde se eleva con rapidez la presin de la carga.

Para aligerar esta presin, el agua escapa por el tubo de salida. La bomba

centrifuga no funciona hasta que la caja queda totalmente llena de agua o

cebada. Tanto las verticales como las horizontales succionan agua dentro de

sus propulsores, por lo que deben ser instaladas a solo unos cuatro metros

sobre la superficie del agua.

En estas condiciones el tipo vertical tiene mayor ventaja, porque puede bajarse

a la profundidad que separa el bombeo y el eje vertical es lanzado a la

superficie donde est el motor.

La bomba centrifuga se limita al bombeo en los depsitos de agua, lagos o

pozos poco profundos, donde la succin no es mayor de 6 metros.

La bomba centrifuga horizontal es la ms usada, cuesta menos, es fcil de

instalar y es ms accesible para su inspeccin y mantenimiento, sin embargo,

requiere mayor espacio que la bomba de tipo vertical. En la siguiente figura se

muestra una bomba horizontal tpica.

Seccin transversal de una bomba centrifuga horizontal moderna

Existen varias formas de clasificar las bombas centrifugas y entre ellas se tienen las siguientes:

CLASIFICACIN SEGN EL TIPO DE IMPULSOR:

IMPULSOR ABIERTO:

En esta clase de impulsor las paletas estn unidas directamente al ncleo del

impulsor sin ningn plato en los extremos. Su uso est limitado a bombas muy

pequeas, pero se puede manejar cualquier lquido y adems inspeccionarlo es

muy sencillo.

IMPULSOR SEMI-ABIERTO:

Su construccin varia en que est colocado un plato en el lado opuesto de la

entrada del lquido y por ende est ms reforzada que el impulsor abierto como

las paletas a estar unidas tienen la funcin de disminuir la presin en la parte

posterior del impulsor y la entrada de materiales extraos se alojan en la parte

posterior del mismo.

IMPULSORES CERRADOS:

Este impulsor se caracteriza porque adems del plato posterior lo rodea una

corona circular en la parte anterior del impulsor. Esta corona es unida tambin

a las paletas y posee una abertura por donde el lquido ingresa al impulsor.

Este es el impulsor ms utilizado en las bombas centrifugas por su rendimiento

que es superior a las dos anteriores. Hay que hacer notar que debe ser

utilizado en lquidos que no tienen slidos en suspensin.

CLASIFICACIN SEGN EL TIPO DE SUCCIN:

Los cuales pueden ser:

Simple succin

Doble succin

Las bombas de simple succin admiten agua solo por un lado del impulsor,

mientras que las de doble succin lo hacen por ambos lados.

Hay que hacer notar que las bombas de doble succin funcionan como si

existieran doble (dos) impulsores, uno en contra posicin del otro y esto elimina

el problema de empuje axial.

Otra ventaja es la seguridad con la que trabajan frente a la cavitacin, ya que

el rea de admisin del agua es superior a las de las bombas de simple

succin.

CLASIFICACIN SEGN LA TRAYECTORIA DEL LQUIDO EN EL IMPULSOR:

Bombas de flujo Radial

En este tipo de bomba el lquido penetra al impulsor en direccin

paralela al eje de la bomba y sale en direccin perpendicular al eje del

impulsor. Las cargas manomtricas a manejar son las altas.

Bombas de flujo Axial

Aqu el lquido penetra axialmente en el impulsor y su salida es en la

misma direccin, es utilizada para cargas manomtricas bajas.

Bombas de flujo Mixto

El flujo penetra axialmente en el impulsor y sale en una direccin

intermedia entre radial y axial, las cargas manomtricas manejadas son

medias.

CLASIFICACIN SEGN LA CARCAZA:

Bombas con Carcaza Tipo Voluta.

La carcaza en este tipo de bombas es de voluta o espirar y no tienen paletas

difusoras como se ve en la figura que sigue:

La voluta recibe el lquido que sale del impulsor y transforma la mayor parte de

la energa cintica en energa de presin.

El rea de la seccin transversal de la voluta aumenta progresivamente en el

arco de 360 descrito en torno al impulsor.

Debido a que la voluta no es simtrica existe un des-balance de presiones a lo

largo de la misma, lo cual origina una fuerza radial muy considerable en caso

de que la bomba trabajara fuera del punto de rendimiento ptimo la magnitud

de este empuje radial puede compensarse con un aumento del dimetro del eje

con un sobre-dimensionamiento de los cojinetes, lo que encarece la bomba.

Bombas de difusor o Bombas-turbina:

Este tipo de bomba se caracteriza por poseer, fijas a la carcasa, paletas

direccionadoras del flujo de agua que sale del impulsor, el que recorre el

camino establecido por las paletas fijas, a lo largo de las cuales ocurre la

transformacin de energa cintica en energa de presin.

Las bombas con difusores fueron muy utilizadas al inicio del desarrollo de las

bombas centrifugas pero fueron perdiendo importancia al perfeccionarse las

tcnicas para construir carcazas.

BOMBAS PERIFRICAS

Son tambin conocidas como bombas tipo turbina, de vrtice y regenerativas,

en este tipo se producen remolinos en el lquido por medio de los labes a

velocidades muy altas, dentro del canal anular donde gira el impulsor.

El lquido va recibiendo impulsos de energa, no se debe confundir a las

bombas tipo difusor de pozo profundo, llamadas frecuentemente bombas

turbinas aunque no se asemeja en nada a la bomba perifrica.

La verdadera bomba turbina es la usada en centrales hidroelctricas tipo

embalse llamadas tambin de Acumulacin y Bombeo, donde la bomba

consume potencia; en determinado momento, puede actuar tambin como

turbina para entregar potencia.

BOMBA CENTRFUGA VS BOMBA PERIFRICA

Ambas sirven para realizar la misma tarea, sin embargo se debe de tomar en

cuenta:

El uso que tendr: Ya que si se usa poco, las bombas perifricas suelen

formar sarro en la turbina, y al trabajar el motor, este no gira y se quema.

La altura del tanque elevado: Las bombas perifricas tiran ms altura

que la centrifugas, pero menos caudal. Si la aplicacin a la que se desea

trabajar es mayor de 14m. Se necesita forzosamente usar una bomba

perifrica.

La bomba perifrica no puede ser aplicada para lquidos viscosos ya que

la eficiencia de bombeo disminuir drsticamente y el consumo de

energa aumentara.

TIPOS DE COMPRESORES UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA DE HIDROCARBUROS

Aplicaciones de compresores en la industria de gas y petrleo

Compresores utilizados en la industria del petrleo y el gas se dividen en seis grupos de acuerdo a su servicio previsto. Estos son:

Compresores de gas de Flash

Compresores de gas lift

Compresores de reinyeccin

Compresores elevadores (transporte y planta de LNG)

Compresores de recuperacin de vapor

Compresores Casinghead

Clasificacin y tipos

Los compresores se clasifican en dos categoras principales:

Compresores de desplazamiento positivo

Compresores dinmicos o cinticos

COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Compresores de desplazamiento positivo se dividen en:

Alternativos (Reciprocantes-pistn).

Rotatrios.

ALTERNATIVOS (reciprocantes-pistn)

Los compresores alternativos son mquinas de desplazamiento positivo en el que el elemento de compresin y desplazamiento es un pistn que tiene un movimiento alternativo dentro de un cilindro.

Tipos de compresores alternativos (reciprocantes)

De alta velocidad (separables)

Baja velocidad (integrales)

El Instituto Americano del Petrleo (API) ha producido dos estndares de la industria, la API estndar 11P y API Standard 618, que se emplean con frecuencia para gobernar el diseo y fabricacin de compresores de pistn.

De alta velocidad (separables)

El trmino "separable" se usa porque esta categora de compresores alternativos est separado de su unidad motriz. Requiere de un motor externo. A menudo se requiere una caja de cambios en el tren de compresin. La velocidad de funcionamiento es normalmente entre 900 y 1800 rpm.

Unidades separables son montadas sobre una base. Son fciles de instalar, ofrecen un costo relativamente pequeo inicial, se puede mover fcilmente a diferentes sitios, y estn disponibles en tamaos apropiados para la recoleccin, tanto de campo en tierra y mar. Sin embargo, los compresores separables tienen altos costos de mantenimiento.

Baja velocidad (integrales)

El trmino "integral" se utiliza porque los cilindros de potencia que impulsan el compresor estn montados de manera integral con el marco que contiene los cilindros del compresor. Unidades integrales corren a velocidades de entre 200 y 600 rpm. Se utilizan comnmente en las plantas de gas y servicio de tuberas donde la eficiencia de combustible y vida til son crticas. Compresores integrales pueden estar equipados con dos a diez cilindros de compresores con potencia que van desde 140 a 12.000 hp.

Compresores integrales ofrecen una alta eficiencia en una amplia gama de condiciones de funcionamiento y requieren menos mantenimiento que las unidades separables. Sin embargo, las unidades integrales por lo general deben estar en partes elevadas de la planta y requieren fundaciones pesadas y un alto grado de supresin de la vibracin y pulsacin. Ellos tienen el ms alto costo de instalacin inicial.

TIPOS ROTATRIOS

Compresores rotativos son mquinas de desplazamiento positivo en la cual la compresin y el desplazamiento se ven afectados por la accin positiva de los elementos rotatorios.

Tipos de compresores rotativos

Los dos tipos ms comunes de compresores de desplazamiento positivo rotativos son:

Compresores de paletas.

Los compresores de tornillo.

Compresores de paletas

El compresor de tipo de paletas consta de un rotor cilndrico con ranuras longitudinales en los que estn equipados paletas radiales de deslizamiento. El rotor est posicionado excntricamente dentro de una carcasa cilndrica. Los espacios entre las paletas adyacentes forman bolsillos de la disminucin del volumen de un puerto de entrada fija a un puerto de descarga fijo. Vlvulas de admisin y de descarga del compresor no se emplean en el diseo. Un compresor de paletas siempre comprime el gas a la presin de diseo definido por el fabricante, independientemente de la presin en el sistema en el que el compresor est descargando.

Los compresores de tornillo (lbulos)

El compresor de tornillo, tambin conocido como un lbulo helicoidal o espiral compresor de lbulos, es un diseo rotatorio de desplazamiento positivo que comprime gas entre lbulos helicoidales engranados y cmaras en la carcasa del compresor. Los compresores de tornillo no utilizan vlvulas. Su relacin de compresin se determina por el ngulo de envoltura de los lbulos y la ubicacin de los bordes de abertura de la abertura de descarga. De los diversos tipos de compresores, compresores de tornillo son ms capaces de adaptarse a arrastre de lquido.

COMPRESORES DINMICOS O CINTICOS

Compresores dinmicos son mquinas de flujo continuo en el que un elemento que gira rpidamente acelera el gas a medida que pasa a travs del elemento, la conversin de la carga de velocidad en presin, parcialmente en el elemento giratorio y parcialmente en difusores o labes estacionarios. Compresores dinmicos se dividen en:

Centrfugo

De flujo axial

Centrfugo

En un compresor centrfugo, la energa se transfiere de un conjunto de rotacin de las palas del impulsor al gas. El "centrfuga" designacin implica que el flujo de gas es radial, y la transferencia de energa es causada por un cambio en las fuerzas centrfugas que actan sobre el gas. Los compresores centrfugos ofrecer capacidad de flujo alta por unidad de espacio, tienen una buena fiabilidad, y requieren mucho menos mantenimiento que los compresores alternativos (reciprocantes). Sin embargo, la caracterstica de rendimiento de los compresores centrfugos est ms fcilmente afectada por cambios en las condiciones del gas que es el rendimiento de los compresores alternativos.

MULTI ETAPA

UNA ETAPA

Compressor Axial

Los compresores axiales estn formados por varios discos llamados rotores y estatores que llevan acoplados una serie de labes. Entre rotor y rotor se coloca un espaciador, el cual permite que se introduzca un estator entre ambos. Estos espaciadores pueden ser independientes o pertenecer al rotor. Cada disco de rotor y estator forman un escaln de compresor. En el rotor se acelera la corriente fluida para que en el estator se vuelva a frenar, convirtiendo la energa cintica en presin. Este proceso se repite en cada escaln. En algunos compresores se colocan en el crter de entrada unos labes gua, los cuales no forman parte del compresor, pues solo orientan la corriente para que entre con el ngulo adecuado.

CONCLUCIONES

Bibliografia de compresores

http://petrowiki.org/Compressors

http://petrowiki.org/Compressors#Flash_gas_compressors

http://petrowiki.org/Compressors#Classification_and_types

http://www.mandieselturbo.us.com/0000629/Products/Turbomachinery/Compressors/Axial.html

COMPRESORES; Richard W. Greene; 1994; Editora CUCEI

Bibliografia de bombas

https://www.youtube.com/watch?v=MYvbDaHoxRg

https://www.youtube.com/watch?v=eDTske_nSeI

https://www.youtube.com/watch?v=76AaIWSe4CA