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8/15/2019 TESI DE MANTENIMIENTO DE BONBA DE PLANTA DE NITROJENO.docx

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Funcionamiento y Mantenimiento de las Bombas Industriales en la “Planta de

Nitrógeno” de Nuevo Progreso, Municipio de Ciudad del Carmen, Campeche

!usti"icación#

$ctualmente en la “Planta de Nitrógeno” ubicada en el municipio Ciudad deCarmen, Campeche, espec%"icamente en la Comunidad de Nuevo Progreso,cuentan con bombas industriales de alta tecnolog%a, las cuales deben tener unbuen "uncionamiento, esto con el "in de &ue la producción sea mayor, r'pida y

e"ica( cada d%a, por lo &ue se tiene &ue tener un buen mantenimiento, ya seapreventivo o correctivo de las bombas industriales

$l brindar mantenimiento a las bombas, se asegura tambi)n la seguridad de los&ue laboran en la planta, logrando as% &ue su traba*o se e"ica( y la producción nose vea a"ectada

+s por eso se labora esta propuesta del Mantenimiento, Preventivo y Correctivo delas Bombas industriales de dicha planta

b*etivo#

+l ob*etivo principal de esta tesis es saber el "uncionamiento especi"ico de lasbombas industriales de la “Planta de Nitrógeno” , as% como tambi)n el tipo de

mantenimiento &ue le otorgan a estas, para dar a conocer la tecnolog%a utili(adaen nuestro pa%s y adem's obtener in"ormación sobre los costos de dichomantenimiento



Marco Conceptual

-ipos de bombas seg.n el principio de "uncionamiento#

/a principal clasi"icación de las bombas se reali(a atendiendo al principio de

"uncionamiento en el &ue se basan#

Bombas de despla(amiento positivo o volum)tricas, en las &ue el principio de

"uncionamiento est' basado en la hidrost'tica, de modo &ue el aumento de

presión se reali(a por el empu*e de las paredes de las c'maras &ue var%an su

volumen +n este tipo de bombas, en cada ciclo el órgano propulsor genera de

manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo &ue tambi)n se denominan

bombas volum)tricas +n caso de poder variar el volumen m'0imo de la cilindrada

se habla de bombas de volumen variable 1i ese volumen no se puede variar,

entonces se dice &ue la bomba es de volumen "i*o $ su ve( este tipo de bombas

pueden subdividirse en#

2 Bombas de )mbolo alternativo, en las &ue e0iste uno o varios compartimentos

"i*os, pero de volumen variable, por la acción de un )mbolo o de una membrana

+n estas m'&uinas, el movimiento del "luido es discontinuo y los procesos de

carga y descarga se reali(an por v'lvulas &ue abren y cierran alternativamente

$lgunos e*emplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistón, la

bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento a0ial

2 Bombas volum)tricas rotativas o roto est'ticas, en las &ue una masa "luida es

con"inada en uno o varios compartimentos &ue se despla(an desde la (ona de

entrada 3de ba*a presión4 hasta la (ona de salida 3de alta presión4 de la m'&uina

$lgunos e*emplos de este tipo de m'&uinas son la bomba de paletas, la bomba de

lóbulos, la bomba de engrana*es, la bomba de tornillo o la bomba perist'ltica

Bombas "otodin'micas, en las &ue el principio de "uncionamiento est' basado en

el intercambio de cantidad de movimiento entre la m'&uina y el "luido, aplicando la

hidrodin'mica +n este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con 'labes &ue

giran generando un campo de presiones en el "luido +n este tipo de m'&uinas el



"lu*o del "luido es continuo +stas turbo m'&uinas hidr'ulicas generadoras pueden

subdividirse en#

2 5adiales o centr%"ugas, cuando el movimiento del "luido sigue una trayectoria

perpendicular al e*e del rodete impulsor

2 $0iales, cuando el "luido pasa por los canales de los 'labes siguiendo una

trayectoria contenida en un cilindro

Bomba de lóbulos dobles

Bomba "otodin'mica a0ial

Bomba de engrana*es

Bomba centr%"uga de 6 etapas

2 7iagonales o helicocentr%"ugas cuando la trayectoria del "luido se reali(a en

otra dirección entre las anteriores, es decir, en un cono coa0ial con el e*e del

rodete

1eg.n el tipo de accionamiento

2 +lectrobombas 8en)ricamente, son a&uellas accionadas por un motor el)ctrico, para distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por

motores de e0plosión

2 Bombas neum'ticas &ue son bombas de despla(amiento positivo en las &ue la

energ%a de entrada es neum'tica, normalmente a partir de aire comprimido

2 Bombas de accionamiento hidr'ulico, como la bomba de ariete o la noria

2 Bombas manuales 9n tipo de bomba manual es la bomba de balanc%n

-ipos de bombas de )mbolo

Bomba aspirante

Bomba aspirante de )mbolo alternativo



+n una :bomba aspirante:, un cilindro &ue contiene un pistón móvil est' conectado

con el suministro de agua mediante un tubo 9na v'lvula blo&uea la entrada del

tubo al cilindro /a v'lvula es como una puerta con go(nes, &ue solo se abre hacia

arriba, de*ando subir, pero no ba*ar, el agua 7entro del pistón, hay una segunda

v'lvula &ue "unciona en la misma "orma cuando se acciona la manivela, el pistón

sube +sto aumenta el volumen e0istente deba*o del pistón, y, por lo tanto, la

presión disminuye /a presión del aire normal &ue act.a sobre la super"icie del

agua, del po(o, hace subir el l%&uido por el tubo, "ran&ueando la v'lvula;&ue se

abre; y lo hace entrar en el cilindro Cuando el pistón ba*a, se cierra la primera

v'lvula, y se abre la segunda, &ue permite &ue el agua pase a la parte superior del

pistón y ocupe el cilindro &ue est' encima de )ste +l golpe siguiente hacia arriba

hace subir el agua a la espita y, al mismo tiempo, logra &ue, entre m's agua en elcilindro, por deba*o del pistón /a acción contin.a mientras el pistón sube y ba*a

9na bomba aspirante es de acción limitada, en ciertos sentidos No puede

proporcionar un chorro continuo de l%&uido ni hacer subir el agua a trav)s de una

distancia mayor a <= m entre la super"icie del po(o y la v'lvula in"erior, ya &ue la

presión normal del aire sólo puede actuar con "uer(a su"iciente para mantener una

columna de agua de esa altura 9na bomba impelente vence esos obst'culos

Bomba impelente

Bomba impelente de )mbolo alternativo

/a bomba impelente consiste en un cilindro, un pistón y un ca>o &ue ba*a hasta el

depósito de agua $simismo, tiene una v'lvula &ue de*a entrar el agua al cilindro,

pero no regresar No hay v'lvula en el pistón, &ue es completamente sólido

7esde el e0tremo in"erior del cilindro sale un segundo tubo &ue llega hasta una

c'mara de aire /a entrada a esa c'mara es blo&ueada por una v'lvula &ue de*a

entrar el agua, pero no salir 7esde el e0tremo in"erior de la c'mara de aire, otro

ca>o lleva el agua a un tan&ue de la a(otea o a una manguera



Cebado de bombas roto din'micas

Para el correcto "uncionamiento de las bombas roto din'micas se necesita &ue

est)n llenas de "luido incompresible, es decir, de l%&uido, pues en el caso estar

llenas de "luido compresible 3cual&uier gas como el aire4 no "uncionar%ancorrectamente

+l cebado de la bomba consiste en llenar de l%&uido la tuber%a de aspiración

succión y la carcasa de la bomba, para "acilitar la succión de l%&uido, evitando &ue

&ueden bolsas de aire en el interior $l ser necesaria esta operación en las

bombas roto din'micas, se dice &ue no tienen capacidad autocebante 1in

embargo, las bombas de despla(amiento positivo son autocebantes, es decir,

aun&ue est)n llenas de aire son capaces de llenar de "luido el circuito deaspiración

Por otra parte, el "uncionamiento de una bomba centr%"uga en vac%o puede

estropear el sellado de la bomba debido a una de"iciente re"rigeración dado &ue no

circula "luido por su interior &ue ayuda a me*orar la disipación del calor producido

por la bomba

Por lo tanto, en instalaciones de bombeo cuyo es&uema coincide con el indicado

en el es&uema ad*unto es necesario un sistema adicional para evitar &ue la bomba

se descebe $lgunos de estos sistemas se enumeran a continuación#

2 1e puede construir un ori"icio en la parte superior de la carcasa de la bomba y

arro*ar agua sobre el mismo para &ue la bomba al encenderse est) llena de agua

y pueda bombear correctamente No se trata de un sistema muy e"iciente

2 1e puede usar una v'lvula de pie 3sin retorno o unidireccional4 Permite el paso

del l%&uido hacia la bomba, pero impiden su regreso al depósito una ve( se ha

apagado la bomba con lo &ue impide el descebe de la tuber%a de impulsión Puede

presentar problemas cuando el "luido tiene suciedad &ue se deposita en el asiento

de la bomba disminuyendo su estan&ueidad, por otra parte supone una p)rdida de



carga m's o menos importante en la tuber%a de impulsión por lo &ue aumenta el

riesgo de &ue se produ(ca cavitación en la bomba

2 9so de una bomba de vac%o /a bomba de vac%o es una bomba de

despla(amiento positivo &ue e0trae el aire de la tuber%a de impulsión y hace &ue el"luido llegue a la bomba centr%"uga y de este modo &uede cebada

2 Por .ltimo otra posibilidad consiste en instalar la bomba ba*o carga, es decir

por deba*o del nivel del l%&uido, aun&ue esta disposición no siempre es posible, a

no ser &ue se instale sumergida, con lo cual la bomba tiene &ue ser especial

Bomba perist'ltica

9na bomba perist'ltica es un tipo de bomba de despla(amiento positivo usada

para bombear una variedad de "luidos +l "luido es contenido dentro de un tubo

"le0ible importado dentro de una cubierta circular de la bomba 3aun&ue se han

hecho bombas perist'lticas lineales4 9n rotor con un n.mero de ?rodillos?,

?(apatos? o ?limpiadores@ unidos a la circun"erencia e0terna

comprimen el tubo "le0ible Mientras &ue el rotor da vuelta, la parte del tubo ba*o

compresión se cierra 3o se ocluye4 "or(ando, de esta manera, el "luido a ser

bombeado para moverse a trav)s del tubo $dicionalmente, mientras el tubo se

vuelve a abrir a su estado natural despu)s del paso de la leva 3?restitución?4, el "lu*o

del "luido es inducido a la bomba +ste proceso es llamado per%stasis y es usado

en muchos sistemas biológicos como el aparato digestivo

9sos

/as bombas perist'lticas son t%picamente usadas para bombear "luidos limpios oest)riles por&ue la bomba no puede contaminar el l%&uido, o para bombear "luidos

agresivos por&ue el "luido no puede contaminar la bomba $lgunas aplicaciones

comunes incluyen bombear productos &u%micos agresivos, me(clas altas en



sólidos y otros materiales donde el aislamiento del producto del ambiente, y el

ambiente del producto, son cr%ticos

Bomba centr%"uga

9na bomba centr%"uga es un tipo de bomba hidr'ulica &ue trans"orma la energ%a

mec'nica de un impulsor rotatorio llamado rodete en energ%a cin)tica y potencial

re&ueridas $un&ue la "uer(a centr%"uga producida depende tanto de la velocidad

en la peri"eria del impulsor como de la densidad del l%&uido, la energ%a &ue se

aplica por unidad de masa del l%&uido es independiente de la densidad del l%&uido

Por tanto, en una bomba dada &ue "uncione a cierta velocidad y &ue mane*e un

volumen de"inido de l%&uido, la energ%a &ue se aplica y trans"iere al l%&uido, 3en pie;

lbAlb de l%&uido4 es la misma para cual&uier l%&uido sin &ue importe su densidad

Por tanto, la carga o energ%a de la bomba en pie; lbAlb se debe e0presar en pies o

en metros y es por eso por lo &ue se denomina gen)ricamente como :altura:

/as bombas centr%"ugas tienen un uso muy e0tenso en la industria ya &ue son

adecuadas casi para cual&uier servicio /as m's comunes son las &ue est'n

construidas ba*o normativa 7IN 66 3en "ormas e hidr'ulica4 con un .nico

rodete, &ue abarcan capacidades hasta los 6== MDAh y alturas manom)tricas

hasta los <== metros con motores el)ctricos de velocidad est'ndar +stas

bombas se suelen montar hori(ontales, pero tambi)n pueden estar verticales y

para alcan(ar mayores alturas se "abrican disponiendo varios rodetes sucesivos

en un mismo cuerpo de bomba 7e esta "orma se acumulan las presiones

parciales &ue o"recen cada uno de ellos +n este caso se habla de bomba

multi"'sica o multietapa, pudi)ndose lograr de este modo alturas del orden de los

<== metros para sistemas de alimentación de calderas

Constituyen no menos del E= de la producción mundial de bombas, por&ue es la

m's adecuada para mane*ar m's cantidad de l%&uido &ue la bomba de

despla(amiento positivo



No hay v'lvulas en las bombas de tipo centr%"ugoG el "lu*o

es uni"orme y libre de pulsaciones de ba*a

"recuencia

8olpe de ariete

+l golpe de ariete o pulso de !ouHosHi, llamado as% por el ingeniero ruso NiHolay

+gorovich JhuHovsHiy 3KLOQR, SQTUR VWXOQY en ruso4, es *unto a la

cavitación, el principal causante de aver%as en tuber%as e instalaciones hidr'ulicas

+l golpe de ariete se origina debido a &ue el agua es ligeramente el'stica 3aun&ue

en diversas situaciones se puede considerar como un "luido no compresible4 +n

consecuencia, cuando se cierra bruscamente una v'lvula o un gri"o instalado en el

e0tremo de una tuber%a de cierta longitud, las part%culas de agua &ue se han

detenido son empu*adas por las &ue vienen inmediatamente detr's y &ue siguen

a.n en movimiento +sto origina una sobrepresión &ue se despla(a por la tuber%a

a una velocidad algo menor &ue la velocidad del sonido en el agua +sta

sobrepresión tiene dos e"ectos# comprime ligeramente el agua, reduciendo su

volumen, y dilata ligeramente la tuber%a Cuando toda el agua &ue circulaba en

la tuber%a se ha detenido, cesa el impulso &ue la comprim%a y, por tanto, )sta

tiende a e0pandirse Por otro lado, la tuber%a &ue se hab%a ensanchado



utili(ando para ello, por e*emplo, v'lvulas de rosca Cuanto m's larga es la

tuber%a, tanto m's deber' durar el cierre

2 1in embargo, cuando la interrupción del "lu*o se debe a causas incontrolables

como, por e*emplo, la parada brusca de una bomba el)ctrica, se utili(an tan&ues

neum'ticos con c'mara de aire comprimido, torres pie(om)tricas o v'lvulas &ue

puedan absorber la onda de presión

2 tro m)todo es la colocación de ventosas de aireación, pre"eriblemente

tri"uncionales 3<[ "unción# introducir aire cuando en la tuber%a se e0traiga el agua,

para evitar &ue se generen vac%osG [ "unción# e0tracción de grandes bolsas de

aire &ue se generen, para evitar &ue una columna de aire empu*ada por el agua

acabe reventando codos o, como es m's habitual en las crestas de las redes

donde acostumbran a acumularse las bolsas de aireG D[ "unción# e0tracción de

pe&ue>as bolsas de aire, debido a &ue el sistema de las mismas ventosas por

lado tienen un sistema &ue permite la e0tracción de grandes cantidades y otra v%a

para las pe&ue>as bolsas &ue se puedan alo*ar en la misma ventosa4 <

2 tro caso com.n de variación brusca de la velocidad del "lu*o en la tuber%a se

da en las centrales hidroel)ctricas, cuando se produce una ca%da parcial o total de

la demanda +n estos casos trat'ndose de vol.menes importantes de agua &ue

deben ser absorbidos, se utili(an en la mayor%a de los casos torres pie(om)tricas

&ue se conectan con la presión atmos")rica, o v'lvulas de seguridad

+lectrobombas

+n su concepto m's general, son las bombas &ue son accionadas por un motor

el)ctrico, &ue aun&ue han sido llamadas como sinónimos de las motobombas,

)stas .ltimas se accionan por motores de combustión interna

/as electrobombas pueden adem's dividirse en sumergibles, centr%"ugas,

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peri")ricas, verticales, autocebantes, y una diversidad m's, dependiendo de su

"orma de instalación, su manera m's e"iciente de traba*ar, el mantenimiento

re&uerido, entre otras cuestiones

Bombas neum'ticas

\stas son bombas de despla(amiento positivo, en donde la energ%a de entrada es

neum'tica, usualmente a partir de aire comprimido "recen venta*as muy claras,

puesto &ue no poseen cierres mec'nicos ni empa&uetaduras, &ue son las

principales causas de rotura de los e&uipos de bombeo en condiciones severas o

por traba*ar en seco

1u resistencia a la corrosión es tambi)n sorprendente, as% como el bene"icio de no

tener &ue cebarlas para &ue "unciones, han hecho &ue sean muy utili(adas en la

industria para el movimiento de casi cual&uier l%&uido, como derivados del

petróleo, "angos de depuradora, concentrado de "ruta, 'cidos, tintas, entre otros

Bombas de accionamiento hidr'ulico

1e habla de una bomba movida hidr'ulicamente por un grupo de presión de aceitecon un "uncionamiento similar a la turbo bomba 7ebido a esto, es una m'&uina

generadora capa( de trans"ormar la energ%a mec'nica en energ%a hidr'ulica

Cuando se aumenta la energ%a del "luido, es entonces cuando se incrementa su

presión, velocidad y altura /os e*emplos m's comunes son las bombas de ariete

o la noria

Bombas manuales

$un&ue cada ve( es mayor la selección por las bombas anteriores, a.n hay ciertas

situaciones en donde se opta por las bombas manuales, en donde un proceso

"%sico b'sico es el iniciador del traba*o 9n e*emplo de estas bombas es la bomba


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de balanc%n, uno de los medios m's costeables e higi)nicos de elevar agua

subterr'nea hasta la super"icie

CLASES DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

]ay dos clases de bombas de despla(amiento positivo#

a4 /as de pistón o reciprocantes, &ue despla(an el l%&uido por la acción de un

)mbolo o pistón con movimiento rectil%neo alternativo, o con movimiento de

oscilación

b4 /as rotatorias, en las cuales, el despla(amiento se logra por el movimiento de

rotación de los elementos de la bomba

Bombas reciprocantes

Caracter%sticas de "uncionamiento

+n las bombas reciprocantes el pistón crea un vac%o parcial dentro del cilindro

permitiendo &ue el agua se eleve ayudada por la presión atmos")rica Como hace

"alta un espacio determinado de tiempo para &ue se llene el cilindro, la cantidad de

agua &ue entra al espacio de despla(amiento depender' de la velocidad de la

bomba, el tama>o de las v'lvulas de entrada y la e"ectividad del material sellantede las v'lvulas y del pistón

7ebido a la resistencia "riccional &ue se desarrolla en sus partes en movimiento,

las bombas reciprocantes tienen una e"iciencia relativamente ba*aG las

p)rdidas en las correas, los engranes y las chumaceras se a>aden a la

resistencia de las partes móviles para dar un rendimiento ba*o en proporción a la

potencia suministrada por la unidad motri(

/as v'lvulas de las bombas de pistón son de dos tipos las de succión, &ue

permiten la entrada al espacio de despla(amiento, y las de descarga, &ue de*an

&ue el agua pase hacia el tubo de descarga, +stas v'lvulas operan por la "uer(a

&ue e*erce sobre ellas el peso del agua, o por la acción e*ercida por elemento de

despla(amiento



^enta*as y desventa*as de las bombas reciprocaste

/as venta*as de las bombas reciprocantes de po(o llano son#

• $lta presión disponible

• $utocebantes 3dentro de ciertos l%mites4

• Flu*o constante para cargas a presión variable

• $daptabilidad a ser movidas manualmente o por motor

/as desventa*as son#

• Ba*a descarga

• Ba*a e"iciencia comparada con las bombas centri"ugas

• Muchas partes móviles

• 5e&uieren mantenimiento a intervalos "recuentes



• 1ucción limitada

• Costo relativamente alto para la cantidad de agua suministrada• 5e&uieren un tor&ue considerable para llevarlas a su velocidad

• Flu*o pulsante en la descarga

Bombas rotatorias

Caracteres generales de su "uncionamiento

/as bombas rotatorias son unidades de despla(amiento positivo, &ue consisten en

una ca*a "i*a &ue contiene engranes, aspas u otros dispositivos &ue rotan, y &ue

act.an sobre el l%&uido atrap'ndolo en pe&ue>os vol.menes entre las paredes de

la ca*a y el dispositivo &ue rota, despla(ando de este modo el l%&uido de manera

similar a como lo hace el pistón de una bomba reciprocante

Pero las bombas rotatorias en ve( de suministrar un "lu*o pulsante como sucede

con las bombas reciprocantes, descargan un "lu*o uni"orme, por el movimiento de

rotación de los engranes &ue es bastante r'pido

/as bombas rotatorias se usan generalmente para aplicaciones especiales, con

l%&uidos viscosos, pero realmente pueden bombear cual&uier clase de l%&uidos,

siempre &ue no contengan sólidos en suspensión No obstante, debido a su

construcción, su uso m's com.n, es como bombas de circulación o trans"erencia

de l%&uidos

Caracter%sticas principales#

• 1on de acción positiva



• 7espla(amiento rotativo

• Flu*o uni"orme

• Construcción compacta

• Carga alta

• 7escarga relativamente ba*a

• ^elocidades de operación de moderadas a altas

• Pocas partes móviles

• 5e&uieren toda la potencia para llevarlas a su velocidad de operación

•

Flu*o constante dentro de ciertos l%mites para carga variable

• $spiración limitada

Como las pie(as &ue originan el despla(amiento son de metal y rotan, el

contacto met'lico entre las partes móviles origina desgastes &ue

posibilitan los resbalamientos a altas presiones, es por eso &ue la e"ectividad

de las bombas rotatorias disminuye con el uso

7istintos tipos de bombas rotatorias



/as bombas m's comunes y m's e"ectivas de este tipo son las de engranes

e0ternos 1eg.n los dientes se separan en el lado de succión de la bomba, el

espacio entre dos dientes consecutivos se llena de l%&uido y de esta "orma es

arrastrado hasta &uedar atrapado entre estos y la pared de la ca*a de la bombaG el

movimiento de rotación del engrane lleva entonces el l%&uido atrapado hasta el

lado de descarga, en donde al &uedar libre es impulsado hacia a"uera por la

llegada constante de nuevas cantidades de l%&uido /as bombas rotatorias son

generalmente "abricadas para capacidades &ue no e0ceden de 6== gpm 3D<6

lAs4 y cargas &ue no sobrepasan 6== pies 3<6 m4

+0isten bombas rotatorias de engranes internos, de levas, lobulares de

tornillo, de paletas, etc

BOMBA ROTATORIA DE LEVA Y PISTON

9sos m's corrientes de las bombas de despla(amiento positivo

• Bombeo en po(os llanos

•

Bombeo en po(os pro"undos

• Para niveles de agua variable

• Bombas de incendio

• Bombas de trans"erencia y circulación

• peración por molinos de viento

• $ltas cargas a presión

• $limentación de calderas

• Bombeo de aceite y gasolina



• Fumigadores de cosechas

Tipos de copresores ! sus caracter"sticas#

+n cual&uier circuito neum'tico, la parte m's importante es a&uella en donde se

produce el aire comprimido +sta parte es el elemento llamado compresor

Podr%a de"inirse el compresor como una m'&uina o dispositivo &ue toma aire con

unas determinadas condiciones y lo impulsa a una presión superior a la de

entrada -ambi)n se puede de"inir como una m'&uina de "uncionamiento

alternativo o rotatorio &ue tiene por ob*eto la compresión de un "luido 3aire

generalmente4 para utili(ar su "uer(a de e0pansión debidamente regulada y

transmitida al lugar m's idóneo

/os compresores se di"erencian por su caudal o por su relación de compresión

/a relación de compresión es un n.mero adimensional &ue relaciona las presionesde entrada y salida del aire del compresor, es decir, in"orma del aumento de

presión &ue provoca el compresor

+l caudal es la cantidad de aire comprimido &ue nos proporciona el compresor en

una unidad de tiempo, es decir, la cantidad de aire del &ue se puede disponer

-anto el caudal, como la relación de compresión &ue proporciona un compresor,

deben ser adecuados al consumo de aire &ue re&uiere el circuito

Por lo general, los compresores se sit.an en compartimientos especiales, bien sea

en lugares apartados donde no puedan molestar por el ruido &ue producen al

traba*ar o bien en el e0terior de las instalaciones donde se halla el circuito si lo &ue

desea es conseguir un aire de mayor calidad, es decir con menos impure(as 1in

embargo, tambi)n hay algunos tipos de compresores bastante silenciosos y otros



e&uipos &ue no necesitan estar en un lugar "i*o, sino &ue pueden ser trasladados

con "acilidad de un lugar a otro

/os compresores se pueden clasi"icar en "unción de la "orma de traba*o /os mas

usados son de embolo, &ue son muy baratos, pero hacen bastante ruido tro tiposon los giratorios o rotativos m's actuales y menos ruidosos 7entro de cada

grupo hay multitud de clases distintas de compresores

/a tabla siguiente nos muestra los di"erentes tipos de compresores#

Copresores de $%olo

/os compresores m's utili(ados, como ya se di*o anteriormente, son los de

embolo, debido a su precio y a su "le0ibilidad de "uncionamiento, es decir, permiten

traba*ar con caudales de di"erentes magnitudes y con un amplio rango de relación

de compresión

+l "uncionamiento de este tipo de compresores es muy parecido al de un motor de

un automóvil 9n e*e, en el &ue va una manivela 3cig_e>al4, acciona la biela &ue

produce un movimiento alternativo en el pistón $l ba*ar el pistón, entra aire por la

v'lvula de aspiración +n ese momento la v'lvula de salida est' cerrada Cuando

el pistón desciende hasta el punto muerto in"erior, las dos v'lvulas se cierran +n

este momento comien(a la compresión del aire &ue ha entrado al cilindro, debido

al inicio del ascenso del pistón Cuando este aire se ha comprimido hasta el

m'0imo, entonces se abre la v'lvula de salida el aire comprimido es descargado

en el depósito y comien(a a via*ar hacia el circuito a trav)s de los conductos del

mismo

Como datos importantes de estos compresores, se>alamos &ue pueden alcan(ar

presiones desde Z HpAcm hasta un m'0imo de <= HpAcm en los compresores de

una etapa +n los de dos etapas se puede llegar hasta <6 HpAcm +n cuanto a los

caudales, pueden conseguirse hasta los 6== mDAmin



Para reali(ar la compresión de aire, los compresores de )mbolo suelen utili(ar

mas de una etapa, Produci)ndose en cada etapa un aumento de la presión del

aire +n la .ltima etapa, el aire es e0pulsado a la presión "inal esperada

+n general, los compresores de )mbolo m's utili(ados son los de dos etapas, `ue

suelen re"rigerarse con agua o aceite 3&ue circula alrededor de la camisa del

compresor4 o con aletas 3&ue es un m)todo &ue busca el aumento de la super"icie

de re"rigeración con pe&ue>as super"icies muy delgadas4, &ue se sit.an alrededor

de las c'maras de compresión

Copresores Rotati&os

/os compresores rotativos consiguen aumentar la presión del aire mediante el giro

de un rotor +l aire se aspira cuando el rotor gira en un determinado sentido y

despu)s se comprime dentro de la c'mara de compresión &ue se origina en el

compresor

7entro de este tipo de compresores se pueden distinguir muchos tipos /os mas

importantes son los siguientes

Compresor rotativo de paletas

/a caracter%stica "undamental de estos compresores es &ue poseen una serie de

paletas radiales sobre el rotor &ue presionan las paredes de la c'mara de

compresión cuando giran 3por la acción de la "uer(a centr%"uga4 +ntre cada dos

paletas se crea una especie de pe&ue>a c'mara de compresión &ue va

comprimiendo el aire

1on muy silenciosos y proporcionan un nivel de caudal pr'cticamente constante

Compresor de tornillo



1on relativamente nuevos y, adem's, caros, aun&ue debido a su ba*o desgaste, a

largo pla(o son muy venta*osos

1on muy silenciosos y proporcionan unos caudales de hasta E mDAmin, *unto con

una presión &ue oscila entre los y los < bar

+l "uncionamiento de estos compresores se basa en el giro de dos tornillos

helicoidales &ue comprimen el aire &ue ha entrado por el ori"icio de aspiración, y lo

e0pulsan hasta el ori"icio de salida

1istema de sellado 3cierres mec'nicos4#

9n sistema de cierre es un mecanismo &ue impide &ue se produ(can "ugas de

l%&uido desde el interior de la bomba, a trav)s del espacio e0istente entre el e*e y

la carcasa, como consecuencia de la mayor presión e0istente en el interior de la

bomba

+0isten, en general, dos sistemas di"erentes de sellado para bombas centr%"ugas#

+mpa&uetaduras

Cierres mec'nicos

/as empa&uetaduras han sido utili(adas tradicionalmente para el sellado de e*es

giratorios, pero hoy d%a ha sido sustituida en la gran mayor%a de situaciones por

cierres mec'nicos, ya &ue )ste es mucho m's e"ectivo, utili(a pie(as recambiables



y no desgasta ni origina cual&uier otro e"ecto sobre los e&uipos en los &ue se ha

instalado

Cierre mec'nico#

Consiste esencialmente en dos super"icies planas radiales# una montada sobre el

e*e giratorio y otra estacionaria, de "orma &ue el sellado se produce mediante el

contacto entre ambas con una cierta presión 9na de ellas tiene una posición "i*a,

mientras &ue la otra est' dotada de una cierta "le0ibilidad radial y a0ial, a "in de

compensar los movimientos del e*e

+n la siguiente "igura se muestra como las dos super"icies radiales retienen el

l%&uido

/os seis elementos principales de un cierre mec'nico son# resorte, sistema de

arrastre de la cara, elemento secundario de sellado, cara giratoria, asiento y *unta

de asiento 1u concepción e interrelación determinan una amplia variedad de

dise>os en cierres mec'nicos



+0cepto en aplicaciones espec%"icas, los cierres mec'nicos est'n dise>ados para

el monta*e interno con el con*unto "le0ible 3cabe(al4 instalado sobre el e*e +n este

tipo de disposición el caudal &ue "luye alrededor del cierre podr' ser controlada de

"orma e"ectiva, al estar sometidos sus componentes a tensiones de compresión

Flushing# 7ebido al movimiento relativo de una cara respecto de la otra se produce

calor &ue hay &ue disipar por&ue, de lo contrario, se producir%a la ebullición del

"luido de sellado, lo &ue provocar%a la destrucción del cierre Por tanto, el l%&uido&ue lo ba>a se renueva con el mismo l%&uido bombeado 3generalmente4, bien

mediante inyección desde la impulsión 3recirculación4, bien desde la c'mara de

cierre a la (ona de aspiración

^apor 3&uench4# Permite sellar e"ica(mente disoluciones &ue al evaporar pueden

de*ar residuos cristalinos +l &uench no penetra en la bomba y sirve para limpiar el

espacio entre el cierre y el e*e

Bombas de despla(amiento positivo#



Principio de "uncionamiento#

/as bombas dosi"icadoras transportan l%&uido pulsatoriamente mediante la acción

de un pistón o una membrana &ue impulsa el l%&uido por presión sobre el mismo $

cada carrera de la bomba, el l%&uido debe ser acelerado a una velocidad m'0ima

y, luego, ser nuevamente retardado a una velocidad cero, de "orma &ue se

producen pulsaciones senoidales de bombeo

Con vistas a evitar estas perturbaciones discontinuas en la instalación se suelen

instalar botellas amortiguadoras de pulsaciones tra "orma de amortiguar las

pulsaciones es instalando bombas de m.ltiples cilindros, lo &ue ocurre es &ue

estas bombas son m's caras &ue el coste de la solución monocil%ndrica

-erminolog%a habitual#



$lgunos de los t)rminos habituales &ue caracteri(an estas bombas son los

mismos &ue para las centri"ugas, otros no 7e "orma resumida son los siguientes#

Caudal 3`4#

donde#

`73<;14dnm3<;14

7# volumen despla(ado por la bomba por unidad de tiempo y por c'mara de

bombeo

1# porcenta*e de l%&uido perdido por "ugas, m's la perdida por compresibilidad delmismo

d# despla(amiento por c'mara de bombeo m# n.mero de c'maras de bombeo

n# ciclos por unidad de tiempo

Presión#

Presión de aspiración Presión de impulsión Presión di"erencial

Potencia

+"iciencia

NP1]d



NP1]r

5egla*e del caudal de las bombas de despla(amiento positivo

/as "ormas de regla*e del caudal trasegado por una bomba de este tipo se pude

reali(ar de alguna de las siguientes "ormas#

tornillo regulable en el cig_e>al &ue conduce el despla(amiento del pistónG

absorción de una parte del despla(amiento del pistón mediante un “by;pass”

hidr'ulico interno en algunas bombas de dia"ragmaG

di"erentes mecanismos &ue proveen el a*uste de la longitud de la carrera de

pistones alternativosG

variación de velocidad, los cuales var%an el caudal

8racias a esta posibilidad de poder variar el caudal global de la bomba se podr'

usar el mismo tama>o de bomba para di"erentes caudales, y esta regulación es la

&ue da lugar a la curva 3recta4 de regulación de una bomba de despla(amiento

positivo

/a regulación, as% como la e0actitud de dosi"icación, no sólo depende de la

precisión de la bomba, sino tambi)n de sus condiciones de aplicación Por lo

general, relaciones de a*uste de carrera <#<= se obtienen buenas e0actitudes de



dosi"icación, de "orma &ue el margen verdadero de dosi"icación se sit.a entre el

<= y <== de la m'0ima longitud de carrera

Comparación bomba rotativa vs Bomba despla(amiento positivo

1i observamos las gr'"icas caudal;presión caracter%sticas del "uncionamiento de

cada uno de estos tipos de bombas podremos apreciar el di"erente

comportamiento din'mico &ue cada uno de ellos o"rece

Como podemos apreciar la presión suministrada por la bomba rotativa al "luido

ser' "unción del caudal &ue se le e0i*a, as% con"orme aumentemos la demanda de

caudal tendremos una menor presión disponible en la misma

Por otro lado las bombas de despla(amiento positivo nos o"recer'n un caudal

contante proporcional al despla(amiento de su pistón, pudi)ndose variar la presión

de traba*o de la misma +sta presión se podr' ir incrementando hasta llegar a

l%mites constructivos, tales como hermeticidad de cierres, no de "uncionamiento de

la bomba

tesi de mantenimiento de bonba de planta de nitrojeno.docx

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