CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS
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EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
GERENCIA DE PRODUCCION
CRITERIOS PARA CALCULO DE BOMBAS
Preparado por:GUILLERMO PALENCIA RUIZ
Barrancabermeja, enero de 2001
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
BOMBAS
EQUIPO PARA CONVERTIR LA ENERGIA MECANICA
EXTERNA EN ENERGIA HIDRAULICA DE UN LIQUIDO
A FIN DE MOVERLO DE UN PUNTO A OTRO.
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BOMBAS
La selección de bombas para transportar un fluidodesde un punto A a otro punto B, se hace teniendo conocimiento de:
•El líquido que se va a manejar•Las presiones de succión y descarga•La presión total convertida a cabeza•La temperatura del fluido a manejar•La presión de vapor del fluido•La viscosidad del fluido a condiciones de operación•La gravedad específica a condiciones de operación.
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BOMBAS
Existe una gran variedad de tipos de bombas por loque el Ingeniero de Proceso deberá investigar paratener una buena idea del rango de aplicabilidad deestas bombas, lo que le permitirá hacer una buenaselección para el servicio requerido.
Las bombas se fabrican en tamaño estándar.
Lo fundamental para cada caso es seleccionar eltamaño y tipo que mas se ajuste a las necesidades del proceso.
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BOMBAS
Las bombas pueden operar en paralelo o en serie:
PARALELO:PARALELO: Se usan así para dividir el flujo entre doso mas bombas pequeñas en lugar de una grande.Al operar en paralelo tendrán la misma presión dedescarga.
La curva característica se obtiene sumando lascapacidades para una misma cabeza.
Las bombas pueden ser de diferente capacidad.(Ver curva típica de las bombas)
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BOMBAS
SERIE:SERIE: Algunas veces es ventajoso o económicoUtilizar dos o mas bombas en serie para alcanzarla presión de descarga deseada.
En este caso la capacidad está limitada por la capa-cidad de la bomba mas pequeña.
La presión de descarga de la última bomba es la sumade las presiones de descarga individuales.(Ver curva típica de las bombas)
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BOMBAS CLASIFICACION SEGÚN EL PRINCIPIO
DE OPERACIÓN(Principio de adición de la energía al fluido)
•CENTRIFUGAS (DINAMICAS)
RECIPROCAS
•DESPLAZAMIENTO POSITIVO
ROTATORIAS
Las bombas mas utilizadas en procesos industrialesson las Centrífugas, las de Pistón y las Rotatorias.
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BOMBAS CENTRIFUGAS
Son aquellas que tienen como elemento básicogiratorio un elemento llamado “IMPULSOR” quehace circular el líquido desde el centro de este (ojo) hacia la periferia, transmitiéndole a la masadel líquido la VELOCIDAD periférica de los álabes,Determinando la PRESION de trabajo.
Se utilizan en servicios de Alta Capacidad y enServicios de Baja a Media Presión (o Cabeza).
Estas bombas son las mas ampliamente utilizadasen la industria para la transferencia de líquidos detodo tipo, suministro de agua, industria química,etc.
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BOMBAS CENTRIFUGAS
Se clasifican de acuerdo con:
•Según Tipo de Carcaza:Según Tipo de Carcaza:Voluta (caracol).Difusor.Turbina (vórtice).
•Según el Impulsor:Según el Impulsor:Por dirección de flujo (radial, axial o mixto).Por configuración mecánica (Cerrados paraalta presión, Abiertos para baja presión ypequeños flujos y Semiabiertos de uso general).Por Tipo de Succión:Sencilla.Doble.
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BOMBAS CENTRIFUGAS
Por forma de los álabes:Curvatura simple.Tipo Francis.
Por número de impulsores:Una etapa.Multietapa.
Por posición del impulsor:Vertical.Horizontal.
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BOMBAS CENTRIFUGAS
•Según boquilla de succión:Según boquilla de succión:Simple o doble.Por un extremo (lateral, superior, inferior).
•Según configuración mecánica:Según configuración mecánica:De impulsor Voladizo.De impulsor entre cojines.Verticales (en linea, sumideros).Turbina Regenerativa.
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BOMBAS CENTRIFUGAS
Las capacidades de estas bombas varían desde 2 a100.000 GPM y cabezas de descarga desde unoscuantos pies hasta miles de LBS/PLG2.
Las ventajas principales de la bomba centrífuga sonsu simplicidad, baja inversión, flujo uniforme, pocoespacio requerido, bajo costo de mantenimiento, unbajo ruido en operación y facilidad de adaptarse a accionadores de motor o turbina.
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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO
Son bombas giratorias o de movimiento alterno, conUna o varias cámaras que se llenan o vacían en formaCíclica, desplazando “paquetes” de flujo a intervalosRegulares, de tal forma que desalojan un volumen Constante de líquido.
Primero atrapan un volumen de líquido dentro de unCilindro o caja y luego una pieza móvil desaloja dichoVolumen.
Se deben “CEBAR” al ponerlas en operación a fin deReducir el desgaste de las piezas móviles.
Estas bombas proporcionan altas presiones de descarga.
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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO
Las bombas debombas de Pistón (reciprocantes)Pistón (reciprocantes) su uso masfrecuente es para un amplio rango de cabeza y bajas capacidades.
Están compuestas por el lado líquido y el lado depotencia. El lado líquido puede ser del tipo pistóno émbolo.
Se clasifican en bombas de acción simple cuandoel líquido es descargado únicamente durante el recorrido hacia delante (carrera) del émbolo o pistóno sea durante la mitad de la revolución y en bombasde acción doble cuando es desalojado en ambosrecorridos (dos desplazamientos/revolución).
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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO
Las bombas Recíprocasbombas Recíprocas, están compuestas por el ladoLíquido y el lado Potencia. Se clasifican en:De Potencia: Construidas con un sistema de cigüeñal,cruceta y biela para convertir el movimiento circular enmovimiento lineal.De Acción Directa (de vapor): Es una máquina de vaporque tiene el lado líquido como parte integral, formandoasí una unidad, ya que el vapor es el medio motriz.De Volumen Controlado: También llamadas de capacidadvariable, proporcionadoras, de medición o inyección deQuímicos. Desplazan un volumen determinado de líquidoen un periodo de tiempo específico. Tipo Diafragma: Operan mediante el movimiento periódicode un diafragma que hace las veces de pistón.
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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO
Las Bombas RotatoriasBombas Rotatorias están conformadas por una Cámara fija y elementos giratorios como engranajes,Levas, tornillos, aspas o émbolos que son accionadosPor la rotación relativa del eje del motor.Pueden bombear líquidos mezclados con gases o Vapores.Son autocebantes, requieren poco espacio para suInstalación. Tienen baja eficiencia volumétrica.
Se clasifican en:Tipo Engranaje: El fluido es transportado entre los Dientes del engranaje o piñon y desalojado cuandoEllos se engranan.
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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO
Tipo Tornillo: El fluido es transportado en los espaciosEntre los hilos (roscas) del tornillo y se desplaza axial-mente a medida que los hilos se entrelazan.Tipo Aspa: Las aspas actúan junto con una rueda excén-trica (leva) para succionar el fluido dentro de la cámaray forzarlo a salir de la misma.Tipo Pistón: El líquido es succionado dentro de la bombay desalojado por acción de pistones.Tipo Lobular: El líquido es transportado entre las super-ficies lobulares que giran desde la entrada hasta laSalida.(VER CURVA CARACTERISTICA DE LAS ROTATORIASVER CURVA CARACTERISTICA DE LAS ROTATORIAS)
PORQUE FALLAN LAS BOMBASPORQUE FALLAN LAS BOMBAS
1.1. La bomba no da flujo.La bomba no da flujo.2.2. Entrega menos flujo del esperado.Entrega menos flujo del esperado.3.3. No levanta suficiente presión.No levanta suficiente presión.4.4. La forma de la curva H-Q difiere de la original.La forma de la curva H-Q difiere de la original.5.5. Pierde el cebado después de arrancar.Pierde el cebado después de arrancar.6.6. Consume demasiada potencia.Consume demasiada potencia.7.7. Presenta vibración.Presenta vibración.8.8. Presenta ruido.Presenta ruido.9.9. Fugas excesivas por la caja de empaques.Fugas excesivas por la caja de empaques.10.10.Fugas excesivas por los sellos mecánicos.Fugas excesivas por los sellos mecánicos.11.11.Poca duración de los rodamientos.Poca duración de los rodamientos.12.12.La bomba se sobrecalienta y se pega.La bomba se sobrecalienta y se pega.
FALLAS EN LAS BOMBASFALLAS EN LAS BOMBAS
CAUSAS DE FALLACAUSAS DE FALLA
• ERROR EN EL DISEÑO 25% Defecto de los materiales Error en la fabricación Defectos de ensamblaje e instalación• DEFICIENCIAS DE MANTENIMIENTO 30%• CONDICIONES DE OPERACIÓN DIF. AL DISEÑO 15%• OPERACIÓN INAPROPIADA 30%
FALLAS EN LAS BOMBASFALLAS EN LAS BOMBAS
ELEMENTOS DEL DIAGNOSTICOELEMENTOS DEL DIAGNOSTICO
• CURVA DE LA BOMBA• DIAMETRO DEL IMPULSOR Y RPM• PUNTO DE OPERACIÓN DE LA BOMBA
•Flujo•Presión•Corriente del motor
• ANALISIS DE VIBRACIÓN• DATOS DE PROCESO
•Presión•Temperatura•Niveles•Gravedad Específica, Viscosidad.
FALLAS EN LAS BOMBASFALLAS EN LAS BOMBAS
ELEMENTOS DEL DIAGNOSTICOELEMENTOS DEL DIAGNOSTICO
• INSPECCIÓN FÍSICA DEL EQUIPO TRABAJANDO•Ruidos anormales•Vibración•Estado del lubricante•Escapes
• INSPECCIÓN DEL EQUIPO DESARMADO
Curvas Características de Bombas
LA CABEZA TOTAL DESARROLLADA POR LA BOMBA, LA POTENCIA REQUERIDA
PARA MOVERLA Y L A EFICIENCIA RESULTANTE VARIAN CON LA CAPACIDAD.
LAS INTERRELACIONES DE CAPACIDAD, CABEZA, POTENCIA Y EFICIENCIA SE
DENOMINAN CARACTERISTICAS DE LA BOMBA.
140
BHP
Cab
eza
en
pie
s
120
100
80
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
20
10
0
Efi
cie
nci
a %
BH
P
CABEZA
EFICIENCIA
NPSH
0 100 200 300 400 500 600 700 800
20
15
10
5
0
NP
SH
CAPACIDAD EN GPM
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
PROCEDIMIENTO PARA PROCEDIMIENTO PARA ESPECIFICACION DE UNA BOMBAESPECIFICACION DE UNA BOMBA
•Realizar Isométrico del sistema.•Determinar el flujo requerido por el proceso. Se deben considerarfuturas expansiones.•Determinar las propiedades críticas del fluido.•Calcular las condiciones de succión disponible de la bomba.•Calcular el NPSHD.•Calcular la presión normal requerida de descarga de la bomba.•Calcular la Presión Diferencial requerida y convertirla a cabeza.•Determinar la Presión y Temperatura de diseño requerida.•Seleccionar el tipo de bomba y accionador.•Seleccionar los materiales de construcción.•Determinar los requerimientos de bombas auxiliares.•Seleccionar el tipo de sello y determinar requerimientos paraFlushing externo de acuerdo a los planes del código API.
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Símbolos para las conexiones de la bomba y el émbolo de sello
Símbolo Conexión
FLBXQCHGEP
SufijoIOSDV
Fluido de flujo rápido (enjuague)EscapeBarrera/inyección de fluido bufferInyección de fluido externoQuenchEnfriamientoCalentamientoLubricaciónFluido de balanceFluido bombeado EntradaSalidaLlenarDrenarVentear
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RECIRCULACION CIRCULAR (INTERNA) DESDE LA DESCARGA DE LA BOMBA HASTA EL SELLO RECOMENDADA PARA BOMBEO DE LIMPIEZA SOLAMENTE. SE DEBE TENER CUIDADO EN GARANTIZAR QUE LA RECIRCULACION CIRCULAR SEA SUFICIENTE PARA MANTENER LAS CONDICIONES ESTABLES EN LAS CARAS DEL SELLO.
API PLAN 1
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CAMARA DE SELLO DE EXTREMO MUERTO SIN CIRCULACION DE FLUIDO DE FLUJO RAPIDO.
API PLAN 2
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RECIRCULACION DESDE LA DESCARGA DE LA BOMBA A TRAVES DE UN ORIFICIO DE CONTROL DE FLUJO, CUANDO SEA NECESARIO, AL SELLO. EL FLUJO ENTRA A LA CAMARA DE SELLO ADYACENTE A LAS CARAS DE SELLO MECANICO, ENJUAGA LAS CARAS Y FLUYE A TRAVES DEL SELLO DEVOLVIÉNDOSE A LA BOMBA.
API PLAN 11(Fluidos frios <250°F y limpios)
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RECIRCULACION DESDE LA CAMARA DE SELLO A TRAVES DE UN ORIFICIO DE CONTROL DE FLUJO (CUANDO SEA NECESARIO) Y SE DEVUELVE A LA SUCCION DE LA BOMBA.CONDENSADO NO REQUIERE PLAN ADICIONAL.GLP REQUIERE PLAN API 62.
API PLAN 13(Si la Presión esta cerca de la Pv
Condensados y GLP)
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
RECIRCULACION DESDE LA DESCARGA DE LA BOMBA A TRAVES DE UN ORIFICIO DE CONTROL DE FLUJO (CUANDO SEA NECESARIO) AL SELLO Y SE DEVUELVE A LA BOQUILLA DE LA SUCCION. EL ORIFICIO SE DEBE DIMENSIONAR DE ACUERDO CON EL BUSHING DE LA GARGANTA Y LA LINEA DE RETORNO. SIMILAR AL PLANO 11 PERO EL CONTRAFLUJO A LA SUCCION EVACUARA LOS VAPORES QUE SE PUEDAN RECOGER EN LA CAMARA DE SELLO. RECOMENDADO EN SERVICIO DE HIDROCARBURO LIVIANO.
API PLAN 14
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
RECIRCULACION DESDE LA DESCARGA DE LA BOMBA A TRAVES DE UN ORIFICIO DE CONTROL DE FLUJO (CUANDO SEA NECESARIO) Y UN ENFRIADOR Y DENTRO DE LA CAMARA DE SELLO (*EL TERMOMETRO TIPO DIAL TI ES OPCIONAL)
API PLAN 21(Fluidos calientes >250°F y limpios)
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
LA RECIRCULACION ES DESDE UN ANILLO DE BOMBEO DE LA CAMARA DE SELLO A TRAVES DE UN ENFRIADOR DEVOLVIÉNDOSE A LA CAMARA DE SELLO. ESTE PLANO PUEDE SER UTILIZADO EN APLICACIONES CALIENTES PARA DISMINUIR LA CARGA DE CALOR SOBRE EL ENFRIADOR ENFRIANDO SOLAMENTE LA PEQUEÑA CANTIDAD DE LIQUIDO QUE SE RECIRCULA (* EL TERMOMETRO DIAL ES OPCIONAL).
API PLAN 23(Fluidos muy calientes >>250°F y limpios)
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
RECIRCULACION DE LA DESCARGA DE LA BOMBA A TRAVES DE UN ORIFICIO (CUANDO SEA NECESARIO), A UN SEPARADOR DE CICLON ENTREGANDO EL FLUIDO LIMPIO A LA CAMARA DE SELLO. LOS SÓLIDOS SON ENTREGADOS A LA LINEA DE SUCCION DE LA BOMBA.
API PLAN 31(Fluidos sucios con sólidos)
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS API PLAN 32
(Fluidos calientes >250°F y sucios)
EL FLUIDO SE INYECTA DENTRO DE LA CAMARA DE SELLO PROVENIENTE DE UNA FUENTE EXTERNA. SE DEBE TENER CUIDADO AL ESCOGER UNA FUENTE APROPIADA DE LAVADO DEL SELLO PARA ELIMINAR EL POTENCIAL PARA LA VAPORIZACION DEL FLUIDO INYECTADO Y EVITAR LA CONTAMINACION DEL BOMBEO CON EL LAVADO INYECTADO. (*TERMOMETRO DEL DIAL Y EL INDICADOR DE FLUJO OPCIONALES).
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS API PLAN 52
(Para sellos dobles)
USA UNA RESERVA EXTERNA PARA PROPORCIONAR FLUIDO BUFFER AL SELLO EXTERNO DE UN ORDENAMIENTO DE SELLO DUAL NO PRESURIZADO. DURANTE LA OPERACIÓN NORMAL, SE MANTIENE LA CIRCULACION POR MEDIO DE UN ANILLO DE BOMBEO INTERNO. LA RESERVA USUALMENTE ES VENTEADA EN FORMA CONTINUA A UN SISTEMA RECUPERADOR DE VAPOR Y SE MANTIENE A UNA PRESION MENOR QUE LA PRESION EN LA CAMARA DE SELLO (*EL INTERRUPTOR DE PRESION (PS) Y EL INTERCAMBIADOR DE CALOR SON OPCIONALES).
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
UTILIZA UNA RESERVA DE FLUIDO DE BARRERA EXTERNO PRESURIZADO PARA SUMINISTRAR FLUIDO LIMPIO A LA CAMARA DE SELLO. LA CIRCULACION ES POR MEDIO DE UN ANILLO DE BOMBEO. LA PRESION DE LA RESERVA ES MAYOR QUE LA PRESION DEL PROCESO SELLADO. SE UTILIZA TIPICAMENTE CON UN ORDENAMIENTO DE 3 SELLOS DUALES PRESURIZADOS. (*EL INTERRUPTOR DE PRESION Y EL INTERCAMBIADOR DE CALOR SON OPCIONALES).
API PLAN 53(Para sellos dobles)
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
API PLAN 54(Para sellos dobles)
UTILIZA UNA RESERVA DE FLUIDO DE BARRERA EXTERNA PRESURIZADA O SISTEMA PARA SUMINISTRAR FLUIDO LIMPIO A LA CAMARA DE SELLO. LA CIRCULACION ES POR MEDIO DE UN SISTEMA DE PRESION O BOMBA EXTERNO. LA PRESION DE LA RESERVA ES MAYOR QUE LA PRESION DEL PROCESO SELLADO. TIPICAMENTE ES UTILIZADO POR UN ORDENAMIENTO DE 3 SELLOS DUALES PRESURIZADO.
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
API PLAN 61(sellos sencillos con fluidos no inflamables:Agua)
LAS CONEXIONES TAPONADAS SON PARA USO DEL COMPRADOR. TIPICAMENTE SE UTILIZA CUANDO EL COMPRADOR PROPORCIONA FLUIDO (VAPOR, GAS, AGUA, ETC) A UN DISPOSITIVO DE SELLADO AUXILIAR.NOTA : PARA LA CONFIGURACION VERTICAL SE MUESTRA EL PLANO 13. SIN EMBARGO, OTROS ORDENAMIENTOS DE SELLO SENCILLO Y DUAL PUEDEN CONTAR CON UN DISPOSITIVO DE SELLADO AUXILIAR QUE PUEDE RECIBIR EL EFECTO QUENCH.
EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS
UTILIZA UNA FUENTE EXTERNA PARA PROPORCIONAR UN QUENCH QUE PUEDE SER REQUERIDO PARA EVITAR LA ACUMULACION DE SOLIDOS EN EL LADO ATMOSFERICO DEL SELLO TIPICAMENTE UTILIZADO CON UN BUSHING DE REGULACION CON POCO ESPACIAMIENTO. NOTA : PARA LA CONFIGURACION VERTICAL SE MUESTRA EL PLANO 13. SIN EMBARGO, OTROS ORDENAMIENTOS DE SELLADO SENCILLO Y DUALES PUEDEN CONTAR CON UN DISPOSITIVO DE SELLADO AUXILIAR QUE PUEDE RECIBIR EL EFECTO QUENCH.
API PLAN 62(Sellos sencillos con fluidos inflamables)
Propiedades de los Fluidos
TEMPERATURA
PRESION DE VAPOR
GRAVEDAD ESPECIFICA
VISCOSIDAD
PUNTO DE FLUIDEZ O DE CONGELACION
CONTENIDO DE SOLIDOS
CORROSIVIDAD
Propiedades de los Fluidos
TEMPERATURA: Es la fuerza impulsora que produceuna transferencia de energía interna.Las escalas más utilizadas para su medición son °F y °C.Para convertir la temperatura se pueden utilizar las siguientes fórmulas: °F = 9/5 x °C + 32 °C = ( °F - 32) x 5/9Afecta en el diseño los materiales, la necesidad de agua de enfriamiento, tipo de bomba, adaptabilidad a las bridas estándar.
Temperatura de Diseño
LA TEMPERATURA DE DISEÑO ES NORMALMENTE
ESPECIFICADA 50°F POR ENCIMA DE LA TEMPERATURA NORMAL
DE BOMBEO.
PARA BOMBAS QUE OPERAN POR DEBAJO DE 60°F
(SISTEMAS CRIOGENICOS) ES NECESARIO ESPECIFICAR UNA
MINIMA TEMPERATURA DE DISEÑO CON BASE EN LAS
CARACTERISTICAS DE CADA SISTEMA EN PARTICULAR
Propiedades de los Fluidos
P. de VAPOR: Es aquella presión en la cual un líquidoy un vapor están en equilibrio a una temperatura determinada. Incide en la determinación del NPSHD.
GRAVEDAD ESP.: Es la relación entre el peso de unasustancia y el peso de un volumen equivalente de agua a 60°F. Incide en el requerimiento de Cabeza para producir una diferencial dada, en el requerimiento de potencia.
Presión de Diseño
LA PRESION DE DISEÑO ES CALCULADA
SUMANDO LA MAXIMA PRESION DE SUCCION
Y LA MAXIMA PRESION DIFERENCIAL, ESTA
ULTIMA ES DEFINIDA COMO EL 120% DE LA
PRESION DIFERENCIAL.
Propiedades de los Fluidos
VISCOSIDAD: Es una propiedad que cuantifica la fric-ción interna o su resistencia a fluir. Se mide por el tiempo necesario para que la muestra pase a través de un orificio estándar a una temperatura determinada.Las unidades de medición son:
Centipoises, Centistokes, SSU y SSF.Afecta el diseño en el tipo de bomba a seleccionar, la eficiencia de la bomba y características de la curva cabeza-capacidad (Q-H).Valores menores de 150 SSU se prefieren bombasCentrífugas.
Efecto de la Viscosidad
CUANDO UNA BOMBA CENTRIFUGA MANEJA LIQUIDOS
VISCOSOS, EL BHP SE INCREMENTA, LA CABEZA Y CAPACIDAD
SE REDUCEN, COMPARADOS CON EL RENDIMIENTO CUANDO SE
MANEJA AGUA.
EL EFECTO DE LA VISCOSIDAD ES SIGNIFICATIVO CUANDO LA
VISCOSIDAD ES MAYOR DE 10 CENTIESTOKES.
Propiedades de los Fluidos
PUNTO DE FLUIDEZSe define como la mínima temperatura a la cual unhidrocarburo puede fluir cuando es enfriado bajocondiciones estándar.Valores bajos de Punto de Fluidez corresponden a unmínimo contenido de parafina.Ejemplo: Crudo Nafténico ó “LCT” : - 40°F Crudo parafínico ó Caño Limón: +40°FEsta temperatura debe especificarse si es mas alta que la mínima temperatura ambiente del lugar.
Propiedades de los Fluidos
CONTENIDO DE SÓLIDOS. Afecta el diseño de la bomba en los siguientes aspectos:•Característica del flujo. Por consiguiente la Presión diferencial requerida.•Diseños resistentes a la erosión.•Tipo de impulsor.•Diseño del sello del eje.Se debe indicar el porcentaje en masa (%).
Propiedades de los Fluidos
CORROSIVIDAD.Afecta el diseño de la bomba en:•Materiales de construcción y la “corrosion Allowance”.•Necesidad de un sistema de lavado (Flush) externo para mantener el líquido corrosivolejos del sello del eje.•Diseño de la carcaza cuando se requieren materiales costosos.
PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA Y
DEFINICION DE TERMINOS PARA SU ESPECIFICACION
Caja o Carcaza de una Bomba Centrífuga
SU FUNCION ES CONVERTIR LA CABEZA DE VELOCIDAD
GENERADA POR EL IMPULSOR EN ENERGIA DE PRESION.
ESTO ES POSIBLE MEDIANTE LA REDUCCION DE LA
VELOCIDAD DEL FLUIDO AL AUMENTARSE GRADUALMENTE
EL AREA DE SALIDA.
SIRVE DE FRONTERA A LA PRESION DEL LIQUIDO
BOMBEADO.
Voluta :Voluta :
EL IMPULSOR DESCARGA EL LIQUIDO DIRECTAMENTE A UNA CAJA EN
FORMA DE ESPIRAL LLAMADA “VOLUTA”. DICHA CAJA SE EXPANDE
PROGRESIVAMENTE, EN TAL FORMA QUE LA VELOCIDAD DEL LIQUIDO SE
REDUCE EN FORMA GRADUAL.
DE ESTA MANERA, PARTE DE LA ENERGIA DE VELOCIDAD ES CONVERTIDA
EN PRESION ESTATICA. SE LE CONOCE TAMBIEN COMO BOMBA DE
“CARACOL”.
Difusor :Difusor :
EL IMPULSOR DESCARGA EN UNA SERIE DE DIFUSORES (VENAS)
ESTACIONARIOS QUE RODEAN LA PERIFERIA DEL IMPULSOR, LOS CUALES
CAMBIAN LA DIRECCION DEL FLUJO DEL LIQUIDO Y CONVIERTEN LA
ENERGIA DE VELOCIDAD EN CABEZA DE PRESION.
Impulsor
ES EL CORAZON DE LA BOMBA, HACE GIRAR LA MASA DEL LIQUIDO CON
LA VELOCIDAD PERIFERICA DE LAS EXTREMIDADES DE LOS ALABES.
DETERMINANDO ASI LA ALTURA DE LA ELEVACION PRODUCIDA O PRESION
DE TRABAJO DE LA BOMBA.
Clasificación de los Impulsores1. TIPO DE SUCCION : * SENCILLA * DOBLE
2. DIRECCION DEL FLUJO : * RADIAL * AXIAL* MIXTO
3. CONSTRUCCION MECANICA: * CERRADOS *ABIERTOS* SEMI-ABIERTOS
4. FORMA DE LOS ALABES : * CURVATURA SIMPLE * TIPO FRANCES
5. VELOCIDAD ESPECIFICA : * BAJA * MEDIA* ALTA
CABEZACABEZACABEZACABEZA
ES UN TERMINO EMPLEADO PARA EXPRESAR UNA FORMA DEL
CONTENIDO DE ENERGIA DE UN LIQUIDO, POR UNIDAD DE PESO DEL
LIQUIDO, REFERIDO A UN NIVEL ARBITRARIO
ES LA ENERGIA POR LIBRA DE FLUIDO
ESTE TERMINO ES COMUNMENTE USADO PARA REPRESENTAR LA
ALTURA VERTICAL DE UNA COLUMNA ESTATICA DE FLUIDO,
CORRESPONDIENTE A LA PRESIÓN DEL FLUIDO EN EL PUNTO DE
REFERENCIA
TAMBIEN PUEDE CONSIDERARSE COMO LA CANTIDAD DE TRABAJO
NECESARIO PARA MOVER UN LIQUIDO DESDE SU POSICION ORIGINAL
A UNA POSICION REQUERIDA. EN ESTE CASO, EL TERMINO INCLUYE
EL TRABAJO EXTRA NECESARIO PARA VENCER LA RESISTENCIA A
FLUIR EN LA LINEA
Ilustraciones sobre algunos Términos de CabezaIlustraciones sobre algunos Términos de Cabeza
CABEZA COMO “ENERGIA POR LIBRA DE FLUIDO”
Considerando las unidades de: Presión : Lbf/in2 (psi)
Densidad del agua: lbm/ft3
Al convertir la Presión (P) en unidades de pies de líquido (H) bombeado
se tiene : LBF (A)IN2 1 FT3 (P) x (C) FT - LBF FT - LBF
IN2 FT2 GE (B)LBM GE LBM LMB
Siendo ft-lbf una unidad de energía (lft-lbf = 3.766 x 10-7 KW - H)
CONSTANTE PARA CONVERSION DE PRESION A CABEZA
Usando las correspondientes equivalencias y teniendo en cuenta que
numéricamente 1lbf = 1lbm se obtiene :
LB 144 IN2 1 FT3 P x 2,31 FT
IN2 FT2 GE 62.37 LB GE
Densidad del agua a 600 F = 62.37 lb/ft3
(P) =(H)
P
x x x =
==xx x H en FT
Cabeza de Succión Neta - Hs
ES IGUAL A LA CABEZA ESTATICA DE SUCCION (Hl ) O A LA ALTURA DE
ASPIRACION (- Hl ), MAS LA PRESION ABSOLUTA SOBRE LA
SUPERFICIE DEL LIQUIDO, MENOS LAS PERDIDAS POR FRICCION EN LA
LINEA DE SUCCION A LA CAPACIDAD DE OPERACIÓN (INCLUYE
PERDIDAS DE ENTRADA EN LA TUBERIA, ACCESORIOS Y FILTROS).
FACTORES A CONSIDERAR
1. PRESION ESTATICA ABSOLUTA SOBRE LA SUPERFICIE DEL
LIQUIDO, EXPRESADO EN PIES DEL LIQUIDO BOMBEADO =
(Pl +Pat) x 2,31
GE
2. CABEZA ESTATICA DE SUCCION O ALTURA DE ASPIRACION = Hl
3. PERDIDA POR FRICCION EN LA LINEA DE SUCCION (hfS ) = - Px2,31
GE
+-
Presión de SucciónNivel de Referencia
LA PRESION DE SUCCION ES CALCULADA Y ESPECIFICADA PARA UN NIVEL DE
REFERENCIA ABITRARIO 2 PIES2 PIES POR ENCIMA DEL NIVEL DEL PISO.
ESTE VALOR ES TIPICO PARA LA LINEA CENTRAL DEL EJE DE LA MAYORIA DE
LAS BOMBAS. PARA BOMBAS DE GRAN CAPACIDAD SE DEBE REVISAR VALOR.
ESTE NIVEL REQUIERE ESPECIAL ATENCION EN LOS SIGUIENTES CASOS :
BOMBAS VERTICALES EN LINEA A INSTALAR EN TUBERIAS ELEVADAS.
BOMBAS VERTICALES PARA POZOS PROFUNDOS O MANEJO DE
CONDENSADOS, QUE ESTAN LOCALIZADOS CON RESPECTO AL NIVEL DE LA
SUPERFICIE DEL AGUA Y NO CON RESPECTO AL PISO.
NIVEL EN VASIJAS PARA DETERMINAR NPSHD
TAMBORES : MINIMO NIVEL DE OPERACIÓN.
VASIJAS VERTICALES : LINEA TANGENTE.
PRESION DE SUCCION SUB-ATMOSFERICA
EXCEPTO PARA BOMBAS QUE SUCCIONAN DE
EQUIPOS QUE OPERAN AL VACIO, LA PRESION DE
SUCCION NO DEBE ESPECIFICARSE PARA
PRESIONES MUY BAJAS. EL MINIMO VALOR
RECOMENDADO ES 12 PSIA.
Máxima Presión de Succión
ESTE VALOR SE OBTIENE SUMANDO :
a - PRESION DE AJUSTE DE LA VALVULA DE SEGURIDAD DE LA
VASIJA DE LA CUAL ESTA SUCCIONANDO LA BOMBA.
b - LA CAIDA DE PRESION DESDE LA VALVULA DE SEGURIDAD
HASTA EL PUNTO DONDE EL LIQUIDO ES MANTENIDO.
c - CABEZA ESTATICA DEL LIQUIDO, TOMANDO EL MAXIMO
NIVEL DE LA VASIJA DE DONDE SUCCIONA LA BOMBA.
NOTA : Las pérdidas por fricción en la succión no se tienen en
cuenta porque la máxima condición de succión ocurre
cuando el flujo a través de la bomba es cero, causado por
un bloqueo aguas abajo.
CAVITACION
Que es la Cavitación?
Es un término estrechamente relacionado con ebullición y casi
sinónimo de ebullición.
El término ebullición normalmente describe la formación de
burbujas de vapor, que ocurre cuando la presión de vapor de un
líquido es elevada en tal forma que iguala o excede la presión
estática a la cual el líquido está expuesto.
La cavitación ocurre cuando la presión estática del líquido, cae por
debajo de la presión de vapor del líquido en movimiento, es decir,
cuando la presión de succión de la bomba cae, induciendo a que
algo de líquido se vaporice y se formen burbujas.
CAVITACION
La fuerza que tiende a suprimir la Cavitación, es el
MARGEN por el cual la presión estática del líquido en el
ojo del impulsor, excede la presión de vapor del líquido
a una temperatura dada.
CUANDO ESTE MARGEN DE PRESION SE CONVIERTE
A TERMINOS DE “CABEZA DE LIQUIDO” ES LLAMADA:
CABEZA NETA POSITIVA DE SUCCION = NPSHCABEZA NETA POSITIVA DE SUCCION = NPSH
NPSH Disponible = Cabeza Neta Positiva de Succión
ES DEFINIDO COMO EL MARGEN ENTRE LA PRESION EXISTENTE EN LA BRIDA
DE SUCCION DE LA BOMBA Y LA PRESION DE VAPOR DEL LIQUIDO A LA
TEMPERATURA DE BOMBEO, CONVERTIDA A CABEZA DE LIQUIDO BOMBEADO.
ES LA PRESION ABSOLUTA POR ENCIMA DE LA PRESION DE VAPOR DEL
FLUIDO BOMBEADO, DISPONIBLE EN LA BRIDA DE SUCCION DE LA BOMBA
PARA MOVER Y ACELERAR AL FLUIDO PARA QUE ENTRE AL IMPULSOR.
EL NPHSD ES FUNCION DE LAS CONDICIONES EXISTENTES EN EL SISTEMA
DEL LIQUIDO BOMBEADO Y DE LOS CAMBIOS DE PRESION Y TEMPERATURA A
LO LARGO DE LA LINEA DE SUCCION.
EL NPSHD ES FUNCION DE LA GEOMETRIA DEL SISTEMA, LA RATA DE FLUJO Y
LAS CONDICIONES DEL LIQUIDO QUE SE TENDRAN DURANTE LA OPERACIÓN
DE LA BOMBA.
Determinación del NPSH Disponible
PARA DETERMINAR EL NPSHD ES CONVENIENTE SEGUIR LOS SIGUIENTES
PASOS :
1. HACER UN PROGRAMA DETALLADO (ISOMETRICO) DEL SISTEMA DE SUCCION
INCLUYENDO LAS CARACTERISTICAS DEL SISTEMA, A SABER : DIAMETRO DE
TUBERIA, ACCESORIOS, FILTROS Y ELEVACIONES.
2. DETERMINE LA PRESION ESTATICA ABSOLUTA SOBRE LA SUPERFICIE DEL
LIQUIDO, EXPRESADA EN PIES DEL LIQUIDO : (Pt + PAT) x 2,31 ge
3. DETERMINE CORRECTAMENTE LA PRESION DE VAPOR DEL LIQUIDO A LA TEMPERATURA DE BOMBEO, EXPRESADA EN PIES DEL LIQUIDO : PV x 2,31
ge4. DETERMINE LA CABEZA ESTATICA DE SUCCION O ALTURA DE ASPIRACION
ESTATICA : Hl +-
Determinación del NPSH Disponible 5. CALCULE LAS PERDIDAS DE PRESION POR FRICCION EN LA LINEA DE SUCCION ( TUBERIA, ACCESORIOS, FILTROS ) EXPRESADA EN PIES DE LIQUIDO : hfs
NPSHD = (Pl + PAT) 2,31 Hl - hfS - PV x 2,31 ge ge
NPSHD = (Pl + PAT - PV) x 2,31 Hl – hfS
ge
Pl = PRESION MANOMETRICA SOBRE SUPERFICIE DEL LIQUIDO.PAT = PRESION ATMOSFERICA.PV = PRESION DE VAPOR.hfs = PERDIDAS DE PRESION EN LINEA SUCCION (FRICCION, ACCESORIOS, FILTROS, ETC.).ge = GRAVEDAD ESPECIFICA A CONDICIONES DE BOMBEO
+-
+-
+-
NPSH RequeridoES UNA CARACTERISITICA INDIVIDUAL DE CADA BOMBA Y ES
DETERMINADO EXPERIMENTALMENTE POR EL FABRICANTE.
REPRESENTA LA CABEZA REQUERIDA POR EL LIQUIDO PARA
FLUIR SIN VAPORIZARSE DESDE LA BRIDA DE ENTRADA DE LA
BOMBA HASTA UN PUNTO DENTRO DEL OJO DEL IMPULSOR,
DONDE LOS ALABES COMIENZAN A IMPARTIR ENERGIA AL
LIQUIDO.
ES FUNCION DEL DISEÑO DEL IMPULSOR, DE LA CARCAZA Y
DE LA VELOCIDAD.
NPSHD > NPSHR
> 3 pies
Influencia de las Características del Líquido sobre NPSHR
LAS BOMBAS QUE MANEJAN LIQUIDOS PUROS TIENEN ALTO NPSHR,
DEBIDO A QUE TODO EL LIQUIDO TIENDE A VAPORIZARSE A UNA MISMA
CONDICION DE PRESION Y TEMPERATURA. (UN SOLO PUNTO DE
EBULLICION). PARA MANEJO DE HIDROCARBUROS (CORRIENTES TIPICAS DE REFINERIA)
SE REQUIERE MENOR NPSH QUE PARA LOS LIQUIDOS PUROS, PORQUE
SOLO UNA PARTE DE LA CORRIENTE SE VAPORIZA INICIALMENTE.
EL NPSHR PARA HIDROCARBUROS TIENDE A SER MAS BAJO QUE PARA EL
AGUA FRIA Y MAS BAJO QUE PARA AGUA A LA MISMA TEMPERATURA.
PARA HIDROCARBUROS, EL NPSHR TIENDE A DISMINUIR :
* CON EL INCREMENTO DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA (A TEMPERATURA DE BOMBEO)
* CON EL INCREMENTO DE LA PRESION DE VAPOR
* CON EL AUMENTO DE LA COMPOSICION DE LA MEZCLA.
LAS BOMBAS PUEDEN SELECCIONARSE CON BASE EN EL NPSHR OBTENIDO
MEDIANTE UNA PRUEBA CON AGUA, SIN USAR FACTORES DE CORRECCION.
Bombas con Bajo Requerimiento de NPSH - NPSHR
VENTAJAS : PERMITE REDUCIR LA ELEVACCION DE LA
VASIJA DE SUCCION, CON LOS
CORRESPONDIENTES AHORROS ECONOMICOS.
PERMITE EL USO DE UNA SOLA BOMBA EN
SERVICIOS DE ALTOS FLUJOS, LO CUAL
GENERALMENTE MINIMIZA EL COSTO TOTAL DEL
SISTEMA DE BOMBEO.
LOS EFECTOS DE LA CAVITACION TIENDEN A
SER MODERADOS CON RELACION A LAS
BOMBAS DE ALTO NPSHR.
IMPLICA TAMAÑOS DE BOMBA MAS PEQUEÑOS Y
MENOR POTENCIA (BHP) QUE CON BOMBAS DE
ALTO NPSHR, LO CUAL SE TRADUCE EN AHORRO
DE ENERGIA Y COSTOS DE INVERSION.
DESVENTAJAS : LA CURVA DE CABEZA - CAPACIDAD CAE CON
MAYOR PENDIENTE, POR LO CUAL REQUIERE
ESPECIALES CONTROLES.
LA EFICIENCIA TIENDE A SER OPTIMA PARA
FLUJO NORMAL PERO BAJA PARA FLUJOS
DIFERENTES.
HAY LIMITACION EN PROVEEDORES Y MODELOS,
DADO QUE REQUIEREN ESFUERZOS EXTRAS EN
LA INGENIERIA.
ES ACONSEJABLE HACER PRUEBAS DE
DESEMPEÑO PARA VERIFICAR LOS
OFRECIMIENTOS DEL PROVEEDOR.
IMPLICA ALTAS VELOCIDADES ESPECIFICAS DE
SUCCION CON SUS CORRESPONDIENTES
PROBLEMAS.
Cabeza de Descarga Neta - HD -
1. HACER DIAGRAMA DETALLADO (ISOMETRICO) DEL SISTEMA DE DESGARGA,
INCLUYENDO TODAS LAS CARACTERISTICAS DEL SISTEMA : DIAMETRO
TUBERIA, ACCESORIOS, PLATINAS DE ORIFICIO U OTROS SISTEMAS DE
MEDICION, VALVULAS DE CONTROL, EQUIPOS (HORNOS,
INTERCAMBIADORES, FILTROS, MEZCLADORES, BOQUILLAS DE
DISTRIBUCION), ELEVACIONES, ETC.
2. DETERMINE LA PRESION ESTATICA ABSOLUTA DE LA VASIJA O SISTEMA
DONDE LE ENTREGA EL LIQUIDO, EXPRESADO EN PIES DE LIQUIDO : (P2 + PAT) 2,31
ge
3. DETERMINE LA CABEZA ESTATICA DE DESCARGA, EN PIES : H2 (PUEDE SER
NEGATIVA).
4. DETERMINE TODAS LAS PERDIDAS DE PRESION EN LA DESCARGA : FRICCION
EN TUBERIAS Y ACCESORIOS, P EN OROFICIOS, P EN EQUIPOS (HORNOS,
MEZCLADORES, BOQUILLAS, INTERCAMBIADORES).
P EN VALVULAS DE CONTROL : EXPRESADAS EN PIES DE LIQUIDO : hfD ( Px2,31)
ge
Cabeza Estática de Descarga - H2 -
ES LA DISTANCIA VERTICAL DESDE EL NIVEL DE LIQUIDO EN LA VASIJA
DE DESCARGA O EL PUNTO DONDE SE ENTREGA EL LIQUIDO (PUNTO DE
DESCARGA LIBRE), HASTA LA LINEA DEL EJE DE LA BOMBA, EXPRESDA EN
PIES.
H2 H2 H2
H2
- H2
CABEZA DE DESCARGA NETA - HD -
ES LA CABEZA MEDIDA EN LA BRIDA DE DESCARGA.
ESTA CONSTITUIDA POR LOS SIGUIENTES FACTORES :
PRESION ESTATICA ABSOLUTA DE LA VASIJA O SISTEMAA DONDE
SE ENTREGA EL LIQUIDO.
CABEZA ESTATICA DE DESCARGA.
PERDIDAS DE PRESION POR FRICCION EN TUBERIAS Y ACCESORIOS
CAIDA DE PRESION EN : ORIFICIOS DE MEDICION, VALVULAS DE
CONTROL, HORNOS, INTERCAMBIADORES DE CALOR, BOQUILLAS DE
DISTRIBUCION, MEZCLADORES, ETC.
HD = (P2 + PAT ) x 2,31 + H2 + hfD
ge
P2 = PRESION MANOMETRICA DE LA VASIJA O SISTEMA A DONDE SE ENTREGA EL LIQUIDO.
PAT = PRESION ATMOSFERICA.
H2 = CABEZA ESTATICA, EN PIES.
ge = GRAVEDAD ESPECIFICA A CONDICIONES DE BOMBEO.hfD = PERDIDAS DE PRESION EN LINEA DE DESCARGA, EN PIES.
CABEZA DE DESCARGA NETA - HD -
Presión de Descarga
LA PRESION DE DESCARGA ES LA SUMA DE LOS REQUERIMIENTOS DE
PRESION DE TRES TIPOS DIFERENTES :
1. ESTATICA - Independiente de la Rata de Flujo
PRESION DE OPERACIÓN DE LA VASIJA EN LA CUAL LA BOMBA ESTA
DESCARGANDO EL FLUIDO. PRESION ATMOSFERICA, SI LA BOMBA ENTREGA A UN TANQUE O VASIJA QUE
OPERA A PRESION ATMOSFERICA. PRESION DEL SISTEMA AL CUAL LA BOMBA ESTA DESCARGANDO. LA DIFERENCIA DE ELEVACION ENTRE EL EJE DE LA BOMBA Y EL MAXIMO
NIVEL DEL LIQUIDO DE LA VASIJA DONDE DESCARGA LA BOMBA. LA DIFERENCIA DE ELEVACION ENTRE EL EJE DE LA BOMBA Y EL SISTEMA AL
CUAL DESCARGA LA BOMBA.
2. CINETICA - Depende de la Rata de Flujo
CAIDA DE PRESION A TRAVES DE: EQUIPOS DE PROCESO EN EL CIRCUITO DE DESCARGA (INTERCAMBIADORES
REACTORES, HORNOS, FILTROS, TORRES, TAMBORES, ETC.). BOQUILLAS DE INYECCION. ALTO P PARA ATOMIZACION/SUJETAS A
ENSUCIAMINETO. ORIFICIOS PARA MEDIR EL FLUJO. TUBERIA Y ACCESORIOS (REDUCCIONES, CODOS, BRIDAS, BIFURCACIONES,
EXPANSIONES, VALVULAS DE COMPUERTA, GLOBO Y CHEQUE).
3. SISTEMAS DE CONTROL - Depende de la Rata de Flujo
VALVULAS DE CONTROL PARA TODOS LOS FACTORES QUE DEPENDEN DE LA RATA DE FLUJO, ES NECESARIO CALCULAR LA CAIDA DE PRESION PARA LA MAXIMA RATA DE FLUJO DESEADA.
P max. = P normal Rata Max. Rata Normal
2
Presión de Descarga- PD -
ES LA CABEZA DE DESCARGA NETA, EXPRESADA COMO
PRESION.
HD x g.e
2,31PD = psia
Máxima Presión de Descarga
ESTA PRESION ES USADA PARA DETERMINAR LA PRESION DE DISEÑO DE LA
BOMBA Y ES IGUAL A LA SUMA DE :
MAXIMA PRESION DE SUCCION
MAXIMA PRESION DIFERENCIAL
LA MAXIMA PRESION DIFERENCIAL NORMALMENTE SE PRESENTA CUANDO EL
FLUJO ES CERO ( PUNTO DE CIERRE, SHUT OFF) SE ASUME 120% DE LA
PRESION DIFERENCIAL NOMINAL, BASADA EN LA MAXIMA GRAVEDAD
ESPECIFICA ANTICIPADA.
SI LA MAXIMA PRESION DIFERENCIAL ES MAYOR QUE EL 120% DE LA PRESION
DIFERENCIAL NOMINAL, LA MAXIMA PRESION DE DESCARGA Y LA PRESION DE
DISEÑO DEBEN INCREMENTARSE EN CONFORMIDAD.
SI LA GRAVEDAD ESPECIFICA ESTA SUJETA AL CAMBIO, LA MAXIMA
GRAVEDAD ESPECIFICA ANTICIPADA DEBE USARSE PARA CALCULAR LA
PRESION DIFERENCIAL, EN EL PUNTO DE CIERRE.
Cabeza Estática Total HET.
EN UN SISTEMA DADO, ES LA DIFERENCIA EN ELEVACION ENTRE EL NIVEL DEL
LIQUIDO EN LA DESCARGA Y EL NIVEL DEL LIQUIDO EN LA SUCCION.
H2
CABEZAESTATICA DEDESCARGA
HET
CABEZAESTATICATOTAL
Hl
CABEZAESTATICADE SUCCION
P
P
H2
CABEZAESTATICA DEDESCARGA
HET
CABEZAESTATICATOTAL
Hl
CABEZAESTATICADE SUCCION
P- Hl
CABEZAESTATICADE SUCCION
+ H2
CABEZAESTATICA DEDESCARGA
HET
CABEZAESTATICATOTAL
Cabeza Total - H -LA CABEZA TOTAL - H - ES LA ENERGIA IMPARTIDA AL LIQUIDO
POR LA BOMBA, ES DECIR, LA DIFERENCIA ENTRE LA CABEZA
DE DESCARGA Y LA CABEZA NETA DE SUCCION.
ES INDEPENDIENTE DEL LIQUIDO BOMBEADO Y ES, POR LO
TANTO, LA MISMA PARA CUALQUIER FLUIDO QUE PASE A
TRAVES DE LA BOMBA.
SE EXPRESA EN PIES DEL LIQUIDO BOMBEADO.
H = HD - HS
Cabeza Total - H -
H2
P2Hl
PlH
HS = (Pl + PAT) x 2,31 x Hl - hfs HD = (P2 + PAT) x 2,31 + H2 + hfD
g.e g.e
H = HD - HS
H = (P2 + PAT) x 2,31 + H2 + hfD - (Pl + PAT) x 2,31 + Hl - hfS
g.e g.e
H =(P2 - Pl ) x 2,31 + HET + hfD + hfS
g.e
hfD = INCLUYE LA PRESION EN :
TUBERIA, ACCESORIOS, ORIFICIOS DE MEDICION, VALVULAS DE CONTROL, INTERCAMBIADORES, BOQUILLAS DE DISTRIBUCION
Velocidad Especifica
ES UN INDICE DE DISEÑO HIDRULICO, APLICABLE A LAS BOMBAS
CENTRIFUGAS, QUE INVOLUCRA LA VELOCIDAD DE ROTACION, EL Q Y
LA H EN EL PUNTO DE MEJOR EFICIENCIA (PME).
n Q
H3/4
LA NS DESCRIBE EL TIPO DE DISEÑO DEL IMPULSOR EMPLEADO.
ESTE INDICE ES DEFINIDO COMO LA VELOCIDAD A LA CUAL UN IMPULSOR,
GEOMETRICAMENTE SIMILAR AL CONSIDERADO Y REDUCIDO
PROPORCIONALMENTE EN TAMAÑO, TENDRIA QUE GIRAR PARA ENTREGAR
UN GMP CONTRA UNA CABEZA TOTAL DE UN PIE. PUEDE FLUCTUAR ENTRE
400 Y 20.000.
NS =n = Velocidad de rotación en RPM.Q = Capacidad en GPM.H = Cabeza total en pies
Velocidad especifica de SucciónES UN INDICE DE DISEÑO HIDRAULICO. ES ESENCIALMENTE UN INDICE DESCRIPTIVO DE LAS CARACTERISTICAS DE LA SUCCION DE UN IMPULSOR, AYUDA A DESCRIBIR LAS CONDICIONES HIDRODINAMICAS EXISTENTES EN EL OJO DEL IMPULSOR.
n = Velocidad de rotación en RPM.
n Q Q = Capacidad en GPM.
(NPSHR)3/4 Impulsores con doble succión utilizar Q/2.
NPSHR = NPSH requerido
SE DEFINE EL PUNTO DE MEJOR EFICIENCIA DE LA BOMBA, QUE USUALMENTE SE PRESENTA CON EL IMPULSOR DE DIAMETRO MAXIMO.
DE ACUERDO CON LA EXPERIENCIA, UNA BOMBA CON S MENOR DE
11000, EXPERIMENTARA MENOS PROBLEMAS DE SUCCION Y FALLAS MECANICAS.
S =
Relaciones Matemáticas de Cabeza, Capacidad, Eficiencia y de Potencia al Freno
EL TRABAJO UTIL HECHO POR UNA BOMBA ES IGUAL AL PESO DEL LIQUIDO
BOMBEADO EN UN PERIODO DE TIEMPO, MULTIPLICADO POR LA CABEZA
DESARROLLADA POR LA BOMBA Y SE EXPRESA GENERALMENTE EN TERMINOS
DE CABALLOS DE FUERZA (HP), LLAMADOS CABALLO DE FUERZA DE AGUA.
(WATER HORSE POWER).
Q x H x g.e
3960
LA FUERZA REQUERIDA PARA MOVER LA BOMBA GENERALMENTE SE DETERMINA
EN CABALLO DE FUERZA Y SE LLAMA ENERGIA RECIBIDA POR LA BOMBA, SE
EXPRESA EN BHP.
Q x H x g.e Q = Capacidad de la bomba a las condiciones de
3960 x e bombeo, GMP.
H = Cabeza diferencial, pies.
P = Presión diferencial, psi.
Q x P e = Eficiencia de la bomba, expresada como un decimal
1715 x e g.e = Gravedad específica a las condiciones de bombeo
LPH y BHP están dados en HP (Horse Power)
WHP o LHO =
BHP =
BHP =
MOTORES ELECTRICOS
Existen tablas para recomendar el tamaño de los
motores y la eficiencia (Ver Tabla).
Para el cálculo del mínimo HP requerido se debe tener
en cuenta la eficiencia mecánica de transmisión que
es igual a:
1. 1.0 Para motores acoplados directamente a la
bomba.
2. 0.95 a 0.97 Para acoplamiento mediante engranaje.
3. Para motores de velocidad variable consultar con el
proveedor.
TURBINAS DE VAPOR
Las turbinas de vapor se utilizan para generar electricidad y para
mover bombas y compresores. A estas últimas se les llama
turbinas para accionamiento mecánico.
Las combinaciones que se pueden tener entre presión del vapor,
velocidad de la turbina y caballaje son casi infinitas.
La presión entre 150 y 1250 PSIG, la velocidad entre 1000 y 12000
RPM y el caballaje entre 10 a 24000 HP.
Las turbinas de vapor mas utilizadas son:
Turbinas de Contrapresión. Son las mas usadas. Todo el vapor
entra a la turbina a una sola presión y sale de la turbina a una
presión igual o mayor que la atmosférica.
Turbinas de Condensación Total.
TURBINAS DE VAPOR
Turbinas de Condensación Total. En estas turbinas el vapor
entra a una sola presión y sale a una presión debajo de la
atmosférica.
DIMENSIONAMIENTO DE LA TURBINA
Mínima potencia de la turbina = BHP a flujo de diseño x 1.1
Flujo de Vapor = 2544.1 X BHP a flujo de diseño, LBS/HR
(H1 – H2) x ET
H1 = Entalpia del vapor motriz, BTU / LB
H2 = Entalpia del vapor gastado, BTU / LB (cambio isoentrópico. Diagrama
de Mollier).
ET = Eficiencia total de la turbina. Valores típicos para la primera de una
etapa y 3600 RPM son de 25 a 45%.
Curva de la Presión de un Sistema
PRESION DE DESCARGA
P EN VALVULA DE CONTROL
PRESION AGUAS ABAJO DE LA VALVULA
CURVA DEL SISTEMA
CABEZA ESTATICA
VALVULA TOTALMENTEABIERTA
MAXIMA RATA DE FLUJO
RATA DE FLUJO DE OPERACION
PERDIDASPORFRICCION
Q . GPM
PR
ES
ION
PRINCIPIO DE SIMILITUD
LA TEORIA DE LA SIMILITUD DINAMICA PERMITE DESCRIBIR EL FUNCIONAMIENTO DE
DOS ESTRUCTURAS O APARATOS HIDRAULICOS SIMILARES, BASADOS EN LAS
MEDIDAS TOMADAS A UNO DE ELLOS.
ES EL FUNDAMENTO DE LAS INVESTIGACIONES POR MEDIO DE MODELAJE Y DE LA
POSIBILIDAD DE PREDECIR EL COMPORTAMIENTO DE MAQUINARIA HIDRAULICA CON
BASE EN LAS CARACTERISTICAS DE UN MODELO REDUCIDO CON LA MISMA
GEOMETRIA.
EL PRINCIPIO DE SIMILITUD DINAMICA EXPRESA QUE DOS BOMBAS
GEOMETRICAMENTE SIMILARES, TENDRAN CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO
SIMILARES.
DE LA EXPERIENCIA OBTENIDA CON EL AGUA SE PUEDE PREDECIR EL
COMPORTAMIENTO DE LA MAQUINA AL TRABAJAR CON OTROS LIQUIDOS.
ESTAS LEYES NOS PERMITEN PREDECIR EL COMPORTAMIENTO DE UNA BOMBA
CENTRIFUGA QUE OPERA A UNA VELOCIDAD DIFERENTE A AQUELLA PARA LA CUAL
SE CONOCEN SUS CARACTERISTICAS.
Cambio de Diámetro del ImpulsorSI SE RECORTA EL DIAMETYRO DELIMPULSOR, SE ENCUENTRA QUE A LA MISMA
VELOCIDAD LAS CARACTERISTICAS DE LA BOMBA TENDRAN UNA RELACION
DEFINIDA CON SUS CARACTERISTICAS ORIGINALES, ASI :
LA CAPACIDAD VARIA DIRECTAMENTE CON EL DIAMETRO DEL IMPULSOR.
Q2 d2 d2
Q1 d1 d1
LA CABEZA VARIA CON EL CUADRADO DEL DIAMETRO DEL IMPULSOR
H2 d2 d2
H1 d1 d1
EL BHP VARIA CON EL CUBO DEL DIAMETRO DEL IMPULSOR
(BHP)2 d2 d2 d2 Q2 H2 (BHP)2
(BHP)1 d1 d1 d1 Q1 H1 (BHP)1
Q2 = Q1=
H2 = H1=
2 2
(BHP)2 = (BHP)1=
3 3
= = =3
Cambio de VelocidadCUANDO SE CAMBIA LA VELOCIDAD SE TIENE :
LA CAPACIDAD PARA UN PUNTO DADOEN LAS CARACTERISTICAS DE LA BOMBA
VARIA DIRECTAMENTE CON LA VELOCIDAD.
Q2 n2 n2
Q1 n1 n1
LA CABEZA VARIA CON EL CUADRADO DELA VELOCIDAD
H2 n2 n2
H1 n1 n1
EL BHP VARIACOMO EL CUBO DE LA VELOCIDAD
(BHP)2 n2 n2 Q2 n2 H2 (BHP)2
(BHP)1 n1 n1 Q1 n1 H1 (BHP)1
NOTA : El subindice 2 indica la nueva condición buscada y el subindice 1 indica la
condición para la cual todas las características son conocidas.
Q2 = Q1=
H2 = H1=
2 2
(BHP)2 = (BHP)1=
3 3
= = =3
Notas : LAS RELACIONES PARA UN CAMBIO DE VELOCIDAD SE
PUEDEN USAR CON SEGURIDAD PARA CAMBIOS MODERADOS DE
VELOCIDAD. PARA CAMBIOS GRANDES DE VELOCIDAD
(INCREMENTAL) PUEDEN NO SER PRECISOS.
UN IMPULSOR PUEDE RECORTARSE UN 20%20% DE SU TAMAÑO
ORIGINAL SIN EFECTOS ADVERSOS. RECORTANDOLO A MENOS
DEL 80% POR LO GENERAL RESULTARA EN UNA EFICIENCIA MAS
BAJA. ESTE LIMITE DEL 20% ES APROXIMADO, PUESTO QUE
CIERTOS DISEÑOS DE IMPULSORES PUEDEN RECORTARSE MAS
DE ESTE PORCENTAJE, MIENTRAS QUE OTROS NO SE PUEDEN
RECORTAR MAS DE UN PEQQUEÑO PORCENTAJE SIN EFECTOS
ADVERSOS.
Elevación de la Temperatura del Líquido Bombeado
A CAPACIDADES REDUCIDAS LAS BOMBAS CENTRIFUGAS SE SOBRECALIENTAN
ELEVANDO LA TEMPERATURA DEL FLUIDO BOMBEADO, HASTA ALCANZAR SU
VAPORIZACION EN CIERTOS CASOS.
LA DIFERENCIA ENTRE LOS CABALLOS DE FUERZA CONSUMIDOS (BHP) Y LOS CABALLOS
DE FUERZA HIDRAULICOS (WHP) DESARROLLADOS REPRESENTA LAS PERDIDAS DE
ENERGIA DENTRO DELA PROPIA BOMBA, EXCEPTO UNA PEQUEÑA CANTIDAD QUE SE
PIERDE EN LOS COJINETES.
EL CALOR DISIPADO POR RADIACION Y CONVECCION A TRAVES DE LA CARCAZA DE LA
BOMBA S ECONSIDERA DESPRECIABLE. ESTAS PERDIDAS DE ENERGIA SE CONVIERTEN
EN CALOR, EL CUAL ES TRANSFERIDO AL LIQUIDO QUE PASA POR LA BOMBA.
LA CURVA DE ELEVACION DE TEMPERATURA SE CALCULA ASI :
(l - e) H T = Aumento de temperatura en oF
778 e e = Eficiencia expresada como decimal
H = Cabeza total, correspondiente a la eficiencia
(l - e) H considerada.
778 x e x Cp Cp = Calor específico del fluido, BTU
lboF
T =
T =
(AGUA Cp = 1.0
Cp # 1
Síntoma No. 1La Bomba no envía Líquido
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
1. La bomba no está cebada.
2. La tubería no está completamente llena de líquido
3. Insuficiente NPSH disponible.
5. Bolsa de aire en la línea de succión.
10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.
12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.
13. Filtro de succión sucio.
14. Obstrucción en la línea de succión.
16. Impulsor sucio.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
21. Velocidad de la bomba muy baja.
22. Sentido de giro inverso.
25. Diámetro del impulsor más pequeño del especificado.
30. Cabeza estática mayor que la cabeza de apagada (altura del líquido que la bomba resiste en
la succión.
32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño.
38. La operación en paralelo de las bombas no es adecuada.
40. Viscosidad del líquido diferente a la de diseño.
Síntoma No. 2Capacidad Insuficiente de la Bomba
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
2. La tubería no está completamente llena de líquido.
3. Insuficiente NPSH disponible.
4. Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido.
5. Bolsa de aire en la línea de succión.
6. Fuga de aire en la línea de succión.
7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos.
7a. Aire en el líquido de sellado.
10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.
11. Formación de vórtice en la succión.
12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.
13. Filtro de succión sucio.
14. Obstrucción en la línea de succión.
15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión.
16. Impulsor sucio.
17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).
18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.
Síntoma No. 2Capacidad Insuficiente de la Bomba
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
21. Velocidad de la bomba muy baja.
22. Sentido de giro inverso.
23. Mal montaje del impulsor de doble succión.
24. Instrumentos descalibrados.
25. Diámetro del Impulsor más pequeño del especificado.
31. Pérdida de fricción en la descarga mayor que la calculada.
32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño.
40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño.
41. Desgaste excesivo de los internos.
PROBLEMAS MECANICOS
44. Materia orgánica en los impulsores.
63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza.
64. Inadecuada instalación del empaque.
Síntoma No. 3Presión Insuficiente de la Bomba
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
4. Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido.
6. Fuga de aire en la línea de succión.
7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos.
7a. Aire en el líquido de sellado.
10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.
11. Formación de vórtice en la succión.
12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.
13. Filtro de succión sucio.
14. Obstrucción en la línea de succión.
15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión.
16. Impulsor sucio.
18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.
Síntoma No. 3Presión Insuficiente de la Bomba
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
21. Velocidad de la bomba muy baja.
22. Sentido de giro inverso.
23. Mal montaje del impulsor de doble succión.
24. Instrumentos descalibrados.
25. Diámetro del Impulsor más pequeño del especificado.
34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica).
39. Gravedad específica del líquido difiere de las condiciones de diseño.
40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño.
41. Desgaste excesivo de los internos.
PROBLEMAS MECANICOS
44. Materia orgánica en los impulsores.
63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza.
64. Inadecuada instalación del empaque.
Síntoma No. 4La Bomba Pierde Capacidad Después de la
Arrancada
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
2 La tubería no está completamente llena de líquido.
4 Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido.
6. Fuga de aire en la línea de succión.
7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos.
7a. Aire en el líquido de sellado.
8. Tubería de agua de sello obstruida.
9. Mal montaje del sello.
10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.
11. Formación de vórtice en la succión.
Síntoma No. 5La Bomba Requiere Potencia Excesiva
CAUSAS :
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS20. Velocidad de la bomba muy alta.22. Sentido de giro inverso.23. Mal montaje del impulsor de doble succión.24. Instrumentos descalibrados.26. Diámetro del Impulsor más grande del especificado.32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño.33. Cabeza total del sistema menor que la del diseño.34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica).39. Gravedad específica del líquido difiere de las condiciones de diseño.40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño.41. Desgaste excesivo de los internos.
PROBLEMAS MECANICOS44. Materia orgánica en los impulsores.45. Desalineamiento.61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.
PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLO69. Tipo incorrecto de empaque para las condiciones de operación.70. Instalación del empaque del sello inadecuada.71. Brida demasiada ajustada, impide flujo de líquido.
Síntoma No. 6La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Todo los Flujos
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION2. La tubería no está completamente llena de líquido.16. Impulsor sucio.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS37. Tolerancia demasiado pequeña entre el impulsor y la voluta o el difusor.43. Alteración en la succión (desbalanceo entre la presión en la superficie del líquido y la presión de vapor y la brida de succión).
PROBLEMAS MECANICOS44. Materia orgánica en los impulsores.45. Desalineamiento.46. Insuficiente rigidez de la fundación (base).47. Tornillos de anclaje flojos.48. Tornillos de la bomba o del motor flojos.49. Grauting no adecuado.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento.53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado .56. Partes flojas en el eje.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.
Síntoma No. 6La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Todo los Flujos
PROBLEMAS MECANICOS59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño.60. Resonancia entre la velocidad de operación y las frecuencias naturales de la base, baseplate o tubería.61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.67. Acoples faltos de lubricación.
PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS
78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo.79. Grasa o aceite erróneos.80. Excesiva grasa o aceite en las cajas de rodamientos.81. Falta de lubricación.82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado.83. Entrada de suciedad a los rodamientos.84. Humedad contaminando el lubricante.85. Excesivo enfriamiento de los rodamientos.
Síntoma No. 7La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Bajos Flujos.
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION2. La tubería no está completamente llena de líquido.
3. Insuficiente NPSH disponible.
17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).
19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta.
28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass.
29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
35. Operación de la bomba a flujo demasiado bajo (para bombas de alta velocidad específica).
38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada.
PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS
77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.
Síntoma No. 8 La Bomba Vibra o Emite ruidos a Altos Flujos
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION2. La tubería no está completamente llena de líquido.
3. Insuficiente NPSH disponible.
10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.
11. Formación de vórtice en la succión.
12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.
13. Filtro de succión sucio.
14. Obstrucción en la línea de succión.
15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión.
16. Impulsor sucio.
17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).
18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
33. Cabeza total del sistema menor que la del diseño.34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica).41. Desgaste excesivo de los internos.
Síntoma No. 9El Eje Oscila Axialmente
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).
18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.
19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta.
29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
35. Operación de la bomba a flujo demasiado bajo (para bombas de alta velocidad específica).
38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada.
PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS
77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.
Síntoma No. 10 Los Alabes del Impulsor están Erosionados en el
Lado Visible
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION2. La tubería no está completamente llena de líquido.
12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.
13. Filtro de succión sucio.
14. Obstrucción en la línea de succión.
15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión.
16. Impulsor sucio.
17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS41. Desgaste excesivo de los internos.
Síntoma No. 11 Los Alabes del Impulsor están Erosionados en el
Lado Visible
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.
17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).
19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
Síntoma No. 12 Los Alabes del Impulsor están Erosionados
Cerca a la descarga
CAUSAS :
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
37. Tolerancia demasiado pequeña entre el impulsor y la voluta o el difusor.
Síntoma No. 13 Los Alabes del Impulsor están Erosionados
Cerca a los Refuerzos de la Descarga
CAUSAS :
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta.
29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
Síntoma No. 14 Los refuerzos del Impulsor están Fraccionados
CAUSAS :
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta.
29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
Síntoma No. 15 La Bomba se Sobrecalienta.
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
1. La bomba no está cebada.
3. Insuficiente NPSH disponible.
12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass.
29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada.
42. Obstrucción en la línea de balanceo.43. Alteración en la succión (desbalanceo entre la presión en la superficie del líquido y la presión de vapor y la brida de succión).
PROBLEMAS MECANICOS45. Desalineamiento.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento.53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.
Síntoma No. 15 La Bomba se Sobrecalienta.
PROBLEMAS MECANICOS57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño.60. Resonancia entre la velocidad de operación y las frecuencias naturales de la base, baseplate o tubería.61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias.
PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS
77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple. 78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo.82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado.
Síntoma No. 16 Los Internos se Corren Prematuramente.
CAUSAS :
PROBLEMAS MECANICOS
66. Los materiales de la bomba no son los adecuados.
Síntoma No. 17 Desgaste de Tolerancias Internas Demasiado Rápido.
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
3. Insuficiente NPSH disponible.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass.
29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
PROBLEMAS MECANICOS45. Desalineamiento.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento.53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño.61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias.66. Los materiales de la bomba no son los adecuados.
PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.
Síntoma No. 18 La carcaza de Partición Axial está rota a lo
Largo de la Línea de División
CAUSAS :
PROBLEMAS MECANICOS
63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza.
64. Inadecuada instalación del empaque.
65. Inadecuado apriete de los tornillos de la carcaza.
Síntoma No. 19 Juntas Internas Estacionarias están Rotas a lo
Largo de la Línea de Partición.
CAUSAS :
PROBLEMAS MECANICOS
53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje.
63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza.
64. Inadecuada instalación del empaque.
65. Inadecuado apriete de los tornillos de la carcaza.
Síntoma No. 20 Los Empaques tienen Corta Vida o Fuga Excesiva
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
8. Tubería de agua de sello obstruida.
9. Mal montaje del sello.
PROBLEMAS MECANICOS45. Desalineamiento.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.
PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS68. Eje o camisa del eje con altos desgastes en los empaques.69. Tipo incorrecto de empaque para las condiciones de operación.70. Instalación del empaque del sello inadecuada.71. Brida demasiada ajustada, impide flujo de líquido.72. Tolerancia excesiva en la caja de empaquetaduras que hace que esta sea forzada al interior de la bomba.73. Suciedad en el líquido de sello.74. Falla en el enfriamiento de la caja de empaquetaduras.
Síntoma No. 21 Los Empaques se Aflojan.
CAUSAS :
PROBLEMAS DE SUCCION
8. Tubería de agua de sello obstruida.
9. Mal montaje del sello.
Síntoma No. 22 Sello Mecánico tiene Fuga Excesiva
CAUSAS :
PROBLEMAS MECANICOS
45. Desalineamiento.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias.
PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS
75. Tipo incorrecto de sello mecánico para las condiciones previstas.76. Sello mecánico inadecuadamente instalado.
Síntoma No. 23 Daño por Parte del Sello Mecánico
CAUSAS :
PROBLEMAS MECANICOS
45. Desalineamiento.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias.
PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS
75. Tipo incorrecto de sello mecánico para las condiciones previstas.76. Sello mecánico inadecuadamente instalado.
Síntoma No. 24 Los Rodamientos tienen Corta Vida
CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION
3. Insuficiente NPSH disponible.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.41. Desgaste excesivo de los internos.
42. Obstrucción en la línea de balanceo.
PROBLEMAS MECANICOS45. Desalineamiento.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.
Síntoma No. 24 Los Rodamientos tienen Corta Vida
PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS
77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo.79. Grasa o aceite erróneos.80. Excesiva grasa o aceite en las cajas de rodamientos.81. Falta de lubricación.82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado.83. Entrada de suciedad a los rodamientos.84. Humedad contaminando el lubricante.85. Excesivo enfriamiento de los rodamientos.
Síntoma No. 25 Falla del Acople
CAUSAS :
PROBLEMAS MECANICOS
45. Desalineamiento.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.54. Pandeo del eje.67. Acoples faltos de lubricación.
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