Descripción: Manual para el diseño y construcción de cañerias para plantas de proceso....
CURSO DE DISEÑO DE TUBERÍAS PARA PLANTAS DE PROCESO (2.005). LAS BOMBAS.
Figura 15; Sección de una bomba vertical multietapa.
04 LAS BOMBAS DE TORNILLO (HUSILLO). Están constituidas por un estator, en el cual el rotor engendra por su rotación un volumen que aprisiona al líquido y lo empuja hacía la impulsión. Estas bombas, de capacidad volumétrica limitada, tienen características excelentes en la manipulación de líquidos viscosos, por razón de su pequeño tamaño, su simplicidad y su configuración.
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Índice de la unidad: 01 GENERALIDADES. 02 LAS BOMBAS CENTRIFUGAS HORIZONTALES. 03 LAS BOMBAS CENTRIFUGAS VERTICALES. 04 LAS BOMBAS DE TORNILLO TOR NILLO (HUSILLO). 05 LAS BOMBAS DE DE ENGRANAJES. ENG RANAJES. 06 LAS BOMBAS DE PALETAS. PALETAS . 07 LAS BOMBAS ALTERNATIVAS (PISTÓN Y DIAFRAGMA).
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01 GENERALIDADES Estos equipos, como aparatos para desplazar líquidos, son las piezas fundamentales que dan vida a las unidades de fabricación; su elección e instalación debe ser objeto de gran atención por parte de los departamentos involucrados en su posicionamiento; asimismo, para su mantenimiento se requiere un equipo muy calificado de especialistas, a fin de que puedan asegurar, en las mejores condiciones, un servicio continuo durante muchos meses. Se pueden clasificar en dos grandes grupos: j Bombas centrífugas. k Bombas
volumétricas.
Existe un tipo intermedio: la bomba de paletas radiales muy utilizada, por sus cualidades de autocebado, en la industria petroquímica.
Se enumeran a continuación algunos de los diversos tipos de bombas de cada grupo: j Bombas
centrífugas:
? Bomba de voluta. ? Bomba de difusor (de 1 o más etapas). ? Bomba regenerativa, o de turbina. ? Bomba de flujo mixto (hélico-centrífuga). ? Bomba de hélices. k Bombas
volumétricas, se pueden dividir a su vez en 2 tipos, por sus características de
funcionamiento; rotativas y alternativas: u Bombas
volumétricas rotativas:
Æ Bomba
de paletas
Æ Bomba
de leva y pistón
Æ Bomba de
engranajes.
Æ Bomba
de husillo.
Æ Bomba
de lóbulos.
v Bombas
volumétricas alternativas (de una o varias etapas):
â Bomba
de cilindro (a vapor, aire, o gas).
â Bomba de â Bomba
accionamiento mecánico.
de diafragma.
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â Bomba
de pistón rotativo.
â Bomba
de accionamiento por cable (para pozos).
â Bomba
de corredera.
En principio, para garantizar con toda seguridad la continuidad del servicio, las bombas se hallan duplicadas, es decir, que cada bomba principal accionada por un motor eléctrico, tiene una gemela homóloga, que debe estar siempre dispuesta a tomar el relevo, ya sea por un mando manual o por un dispositivo automático.
Esta bomba de reserva estará movida por un motor conectado a las barras de distribución de emergencia, o bien, por una turbina de vapor. Las bombas eléctricas de reserva, con arranque automático, deben mantenerse llenas de líquido por medio de una conducción de pequeño diámetro colocada en la impulsión de la bomba que se halla en servicio.
Las válvulas de seccionamiento permanecen constantemente abiertas; solamente la válvula de retención aísla la bomba del circuito de alta presión.
Las bombas de reserva accionadas por turbinas pueden mantenerse a bajo régimen de rotación, (150 a 200 rpm) aunque esta práctica tiende a desaparecer con la utilización de turbinas de proceso que admiten carga inmediatamente, incluso sin calentamiento preliminar.
Al elegir una bomba de reserva, hay que tener en cuenta la tendencia actual de preferir las bombas centrífugas, movidas por turbina de vapor a las bombas alternativas, que son excesivamente costosas en cuanto el caudal es importante. Por el contrario, el comportamiento de los prensaestopas para presiones superiores a 40 kg/cm2 es muy delicado en las bombas centrífugas, mientras que en las volumétricas no aparecen problemas hasta los 120 kgs/cm2 .
Al margen de estas consideraciones generales, la elección del tipo de bomba se debe hacer según los límites de aplicación a partir de los datos característicos reseñados a continuación.
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DATOS CARACTERÍSTICOS DE LAS BOMBAS: ? Qv = Caudal o volumen del liquido impulsado por la bomba en la unidad de tiempo en lts/s, m3 /hora, etc. ? Qp = Caudal en peso. Qv x γ = Caudal volumetrico x peso especifico.
? γ = Peso especifico en las condiciones de funcionamiento (peso/volumen). ?
H = Altura diferencial; energía transmitida a la unidad de masa del fluido, expresada en
metros de columna de líquido. ? ∆ p = Presión diferencial; diferencia entre la presión de impulsión o altura manométrica y la presión de aspiración, en kg/cm2 , PSI, atmósferas, etc. ∆ p = γ x H ? η = Rendimiento total = ηi x ηv x ηm; siendo: ´ ηi
= Rendimiento hidráulico.
´ η v =
Rendimiento volumétrico.
´ η m =
Rendimiento mecánico.
? P = Potencia absorbida por el eje de la bomba; es función de. ÚEl
caudal Qv en m3 /h.
ÚEl
peso especifico γ en kg/m3 .
ÚLa altura diferencial ÚEl
H en m.
rendimiento total de la bomba η.
De acuerdo con la expresión;
P = (γ x Qv x H) / (270 x η).
En base a los rendimientos parciales, la potencia P, también puede ser expresada así: P = (1/ηm) x (γ /270) x (H / ηi) x (Q v /ηv ) = (γ x Qv x H) / (270 x η). De esto se deduce que es el rendimiento hidráulico η i es el que determina la curva de la bomba
Evidentemente, se necesitará hacer un estudio económico entre los tipos de bombas posibles; los elementos a tomar en consideración son: â La
potencia absorbida.
â El
costo del sistema de accionamiento.
â El
tipo de regulación.
â El
precio de la bomba.
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