Unidad 4 sistema de bombeo

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Sistema de Bombeo en la Industria

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ing. petrolera

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INDICE Desarrollo 4.1 Principio de funcionamiento 4.2 Tipos de bombas rotatorias 4.3 Aplicaciones tpicas para las bombas rotatorias 4.4 Limitaciones de las bombas rotatorias, normatividad Conclusin Bibliografa

DESARROLLO4.1 Principio de funcionamiento

Las bombas rotatorias son unidades de desplazamiento positivo, que consisten en una caja fija que contiene engranes, aspas u otros dispositivos que rotan, y que actan sobre el lquido atrapndolo en pequeos volmenes entre las paredes de la caja y el dispositivo que rota, desplazando de este modo el lquido de manera similar a como lo hace el pistn de una bomba reciprocante. (FIG. 1)

Pero las bombas rotatorias en vez de suministrar un flujo pulsante como sucede con las bombas reciprocantes, descargan un flujo uniforme, por el movimiento de rotacin de los engranes que es bastante rpido. Las bombas rotatorias se usan generalmente para aplicaciones especiales, con lquidos viscosos, pero realmente pueden bombear cualquier clase de lquidos, siempre que no contengan slidos en suspensin. No obstante, debido a su construccin, su uso ms comn, es como bombas de circulacin o transferencia de lquidos.Caractersticas principales: - Son de accin positiva - Desplazamiento rotativo - Flujo uniforme - Construccin compacta - Carga alta - Descarga relativamente baja - Velocidades de operacin de moderadas a altas - Pocas partes mviles - Requieren toda la potencia para llevarlas a su velocidad de operacin - Flujo constante dentro de ciertos lmites para carga variable - Aspiracin limitada Pasos en que funciona una bomba rotatoria 1. El lquido entra a la bomba por el canal de succin, entre el engrane exterior ( en grande de mayor tamao) y el engrane interior.2. El lquido fluye a travs de la bomba en medio de los espacios que hay entre los dientes. La forma creciente (forma de media luna) divide al lquido y acta como sello entre la entrada y la salida.3. La presin del lquido es elevada justo antes de que este salga por el conducto de salida.4. Los dientes de los dos engranes se acoplan completamente, formando un sello equidistante, entre el conducto de entrada y el de salida. El sello fuerza al lquido a salir por el conducto de salida.

Produce caudal al transportar el fluido entre los dientes de dos engranajes acoplados. Uno de ellos es accionado por el eje de la bomba (motriz), y este hace girar al otro (libre).La bomba de engranajes funciona por el principio de desplazamiento; el pin es impulsado segn se indica en la figura; se hace girar al pin B en sentido contrario. En la bomba, la cmara S (de admisin), por la separacin de los dientes, en la relacin se liberan los huecos de dientes.Esta depresin provoca la aspiracin del lquido desde el depsito.Los intradientes llenados impelen el lquido a lo largo de la pared de la carcasa hacia la cmara P.En la cmara P los piones que engranan impelen el lquido fuera de los intradientes e impiden el retorno del lquido de la cmara P hacia la cmara S.Por lo tanto el lquido de la cmara P tiene que salir hacia el receptor, el volumen del lquido suministrado por revolucin se designa como volumen suministrado V (cm3/rev).El caudal terico en m3/s de las bombas de engranajes externos sera:Qt = ((2 - Pi) / 60) - Dr - m - b - nDr = Dimetro primitivo de la rueda motriz

4.2 Tipos de bombas rotatorias

Bombas de Tornillo:Estas bombas tienen de uno a tres tornillos roscados convenientemente que giran en una caja fija. Existe un gran nmero de diseos apropiados para varias aplicaciones. Las bombas de un solo tomillo tienen un rotor en forma espiral que gira excntricamente en un estator de hlice interna o cubierta. El rotor es de metal y la hlice es generalmente de hule duro o blando, dependiendo del lquido que se maneje. Las bombas de dos y tres tornillos tienen uno o dos engranes locos, respectivamente, el flujo se establece entre las roscas de los tornillos, y a lo largo del eje de los mismos. Pueden usarse tornillos con roscas opuestas para eliminar el empuje axial en la bomba.(FIG. 2)

Bombas de Engranes Externos: stas constituyen el tipo rotatorio ms simple. Conforme los dientes de los engranes se separan en el lado el lquido llena el espacio, entre ellos. ste se conduce en trayectoria circular hacia afuera y es exprimido al engranar nuevamente los dientes. Los engranes pueden tener dientes simples, dobles, o de involuta. Algunos diseos tienen agujeros de flujo radiales en el engrane loco, que van de la corona y del fondo de los dientes a la perforacin interna. stos permiten que el liquido se comunique de un diente al siguiente, evitando la formacin de presiones excesivas que pudiesen sobrecargar las chumaceras y causar una operacin ruidosa.(FIG.3)Bombas de tubo flexible:Tienen un tubo de hule que se exprime por medio de un anillo de compresin sobre un excntrico ajustable. La flecha de la bomba, unida al excntrico, lo hace girar. Las bombas de este diseose construyen con uno o dos pasos.(FIG.4)Bombas de Engrane Interno: Estas tienen un rotor con dientes cortados internamente y que encajan en un engrane loco, cortado externamente. Puede usarse una particin en forma de luna creciente para evitar que el lquido pase de nuevo al lado de succin de la bomba.(FIG.5)Bombas De Lbulos: Son bombas rotativas de engranajes externos, que difieren de estas en la forma de accionamiento de los engranajes. Aqu ambos engranajes son accionados independientemente por medio de un sistema de engranajes externo a la cmara de bombeo.(FIG.6)Bombas de Aspas:Tienen una serie de aspas articuladas que se balancean conforme gira el rotor, atrapando al lquido y forzndolo en el tubo de descarga de la bomba. Las bombas de aspas deslizantes usan aspas que se presionan contra la carcasa por la fuerza centrfuga cuando gira el rotor. El lquido atrapado entre las dos aspas se conduce y fuerza hacia la descarga de la bomba. Bombas de junta universal.- Tienen un pequeo tramo de flecha en el extremo libre del rotor, soportado en una chumacera y80 grados con la horizontal. El extremo opuesto del rotor se encuentra unido al motor. Cuando el rotor gira, cuatro gruposde superficies planas se abren y cierran para producir una accin de bombeo o cuatro descargas por revolucin. Un excntrico en una cmara flexible produce la accin de bombeo exprimiendo al miembro flexible contra la envoltura de la bomba para forzar el lquido hacia la descarga.(FIG.7)Bombas De Husillos: Tambin llamadas de tornillos, son bombas de engranajes de caudal axial. Existen tres tipos de bombas de husillo: de un solo husillo, un rotor en forma de espiral excntricamente en el interior de un estator. De doble husillo, dos rotores paralelos que se entrelazan al girar en una carcasa mecanizada con ciertas tolerancias. De triple husillo, un rotor central (motriz), y dos rotores que se entrelazan con el primero.(FIG.8)Bombas de Leva y Pistn.- Tambin se llaman bombas de mbolo rotatorio, y consisten de un excntrico con un brazo ranurado en la parte superior. La rotacin de la flecha hace que el excntrico atrape el lquido contra la caja. Conforme contina la rotacin el lquido se fuerza de la caja a travs de la ranura a la salida.(FIG.9)

4.3 Aplicaciones tpicas para las bombas rotatorias

Las aplicaciones tpicas incluyen el paso de lquido de todas las viscosidades, procesos qumicos, alimento, descarga de barcos, lubricacin a presin, pintura a presin, sistemas de enfriamiento, servicio de quemadores de aceite, manejos de grasa, gases licuados (propano, butano, amonio, fren, etc.), y un gran nmero de otros servicios industriales.BOMBAS ESPECIALES Para alimentacin de calderas Para grasa De pozo profundo Para lodos y drenaje

1.-Manejo de lquidos de cualquier viscosidad.2.-Procesos qumicos.3.-Manejo de alimentos.4.-Descargas marinas.5.-Bombas para cargar carros tanque.6.-Proteccion contra incendios.7.-Transmisiones hidrulicas de potencia.8.-Lubricacion a presin.9.-Pintura.10.-Enfriamiento para maquinas herramientas.11.-Bombeo de petrleo (lneas, oleoductos).12.-Bombas para quemadores de petrleo.13.-Refinerias.14.-Manejo de grasas.15.-Gases licuados (propano, butano, amoniaco, fren).16.-Aceites calientes17.-Las bombas rotatorias son generalmente fabricadas para capacidades que no exceden de 500 gpm (31.54 l/s) y cargas que no sobrepasan 500 pies (152.4 m).

4.4 Limitaciones de las bombas rotatorias, normatividad

Normas de PEMEX para bombas centrfugasEn 2002 PEMEX expide una norma de referencia para el diseo de bombas centrfugas. Esta Norma incluye niveles mximos de vibracin para las bombas centrfugas tpicas de sus plantas:Bombas horizontales.Lmites de vibracin para bombas con impulsor en cantilver y entre cojinetes.Bombas verticales.Lmites de vibracin para bombas verticalmente suspendidas. Dinmica.Anlisis torsional. A menos que PEMEX especifique otra cosa, el anlisis torsional lo debe realizar el proveedor cuando se tenga alguno de los siguientes accionadores: Motor elctrico o turbina de 1500 kW (2000 HP) y mayores. Motor de combustin interna de 250 kW (335 HP) y mayores. Motores sncronos de 500 kW (670 HP) y mayores. Motor elctrico de frecuencia variable de 1000 kW (1350 HP) y mayores.

El anlisis debe considerar todo el conjunto, a menos que se tenga un mecanismo de acoplamiento dinmico dbil. Las frecuencias torsionales naturales no amortiguadas del conjunto, deben estar al menos entre 10% de la frecuencia de excitacin en el rango de velocidades de operacin especificados.El proveedor debe realizar un reporte detallado del anlisis que incluya los siguientes conceptos: Descripcin del mtodo usado para calcular las frecuencias naturales. Diagrama de masa elstica. Momento msico y rigidez torsional de cada elemento del conjunto. Diagrama de Campbell.

Vibracin.Durante la prueba de comportamiento se debe medir las vibraciones sin filtrar y realizar el espectro de transformadas de Fourier (FFT) para cada punto de prueba, excepto a flujo cero. Las mediciones se deben realizar como se indica a continuacin. En los alojamientos de cojinetes o localizaciones equivalentes, para todas las bombas en las posiciones mostradas en las figuras No. 4 y 5. En la flecha de las bombas con cojinetes hidrodinmicos o gua de cojinetes suministrados con probetas de proximidad, en una posicin adyacente al cojinete. No se aceptan mediciones realizadas con barra de flecha.

- El espectro FFT debe incluir un rango de frecuencia entre 5 Hz y 2Z veces la velocidad, (donde Z es el nmero de venas del impulsor. En bombas multietapas con diferentes impulsores, Z ser el nmero ms alto de venas en cualquier etapa).- Las mediciones de vibracin durante la prueba no deben exceder los valores mostrados en las tablas No. 7 y 8.- A cualquier velocidad mayor que la velocidad mxima continua, incluyendo la velocidad de disparo del accionador, la vibracin no debe exceder 150 % del valor mximo registrado a la velocidad mxima continua.- La medicin de la vibracin del alojamiento o soporte de cojinetes se debe apegar a lo establecido en el apndice S del estndar API 610 o su equivalente.

CONCLUSION

ANEXOS FIG. 1 BOMBA ROTATORIA DE ENGRANES EXTERNOS

FIG 2 BOMBA DE TORNILLO FIG.3 BOMBA DE ENGRANES EXTERNOS

FIG.4 BOMBA DE TUBO FLEXIBLE

FIG.5 BOMBA DE ENGRANES INTERNOS

FIG.6 BOMBA DE LOBULOS

FIG.7 BOMBA DE ASPAS

FIG.8 BOMBA DE HUSILLOS

FIG.9 BOMBAS DE LEVA Y PISTN

BIBLIOGRAFIA

http://www.monografias.com/trabajos15/tipos-bombas/tipos-bombas.shtml#ro#ixzz31iYr8JH1 http://q-pumps.com/view.php?doc=42 http://www.lewa.com/es/productos/bombas/bombas-rotativas/ http://spanish.alibaba.com/product-free/water-pump-3hp-4hp-5hp-6hp-7-5hp-10hp-12-5hp-15hp-17-5hp-20hp-22-5hp-25hp-109623240.html