Curso Bombas Centrifugas Aplicacion Instalacion Operacion Mantenimiento Bombeo

ITT Industries – Goulds Pumps

&

Suministros Ingenieros

Curso de Bombas

Centrifugas

Southern Peru Copper Corp.

Toquepala

1. Establecer un canal de comunicación entre Southern Peru e

ITT Industries –Goulds Pumps a fin de darle oportuna y

efectiva solución sus requerimientos de bombeo.

2. Que del dialogo y la discusión entre usuario y proveedor se

logre un mejor entendimiento de los requerimientos de cada

parte con la finalidad que facilitar una optima aplicación,

instalación, operación y mantenimiento de sus bombas

centrifugas.

3. Lograr afianzar los conceptos fundamentales relacionados

con la operación de los equipos de bombeo

Objetivos

4. Conseguir, mediante el mejor entendimiento de los

conceptos relacionados a la operación de las bombas

una relacion causa-efecto entre las condiciones operativas

y las fallas repetitivas en los equipos.

1. Principios de Funcionamiento

2. Cifras Caracteristicas

3. Cargas dinamicas en Bombas Centrifugas

4. Cavitacion y NPSH

5. Recirculacion , Ingreso de aire

6. Elementos de Estanqueidad

7. Curvas de Performance

8. Sistemas de Bombeo

9. Analisis de fallas en Bombas

Temario del Curso

- Transformacion de la energia en la bomba

- Relaciones numericas

- Relacion Altura vs Presion

- Relacion Altura/RPM/Diametro

- Tipos de Bombas

- Tipos de Volutas

1.Principios de Funciomaniento

* La bomba es una maquina (Turbomaquina) que transforma

la Energia de Velocidad (RPM) en energia de presion,

generando el movimiento del fluido.

•El mecanismo es asi :

• La Bomba recibe la energia atraves de su eje (RPM)

• Esta energia pasa al impulsor, que le imprime velocidad

al liquido que esta siendo bombeado (V2/2g)

En la voluta esa velocidad va transformandose en Presion,

Mediante el incremento del area de paso

Transformacion de la Energia en la Bomba

P VSabemos que en los fluidos

Incompresibles hay una relacion

Inversa entre la presion y la velocidad

V

PSi la velocidad de un fluido en un

ducto AUMENTA su presion

DISMINUIRA

Importante Recordar

Lo que la bomba busca, es maximizar el valor de la Presion

(P) Y para ello, lo que se debe hacer es reducir la Velocidad

(V) Al maximo, y eso se logra AUMENTANDO EL AREA

Concepto :

La bomba genera presion a base de la velocidad que

tiene el fluido, pero basicamente INCREMENTANDO

EL AREA DE PASO DEL LIQUIDO.

Impulsor

Transformacion de la Energia en la Bomba

Relaciones Numericas

Del Teorema de Bernoulli :

Altura/ Presion

Altura / Presion

Altura/RPM/Dia

RPM

Diametro Altura

2

Altura (Pies) = Diam (Pulg) x RPM

1839

Altura/RPM/Diametro

-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500

Altura - Pies

Dia

metr

o Im

pu

lso

r -

Pu

lgad

as

3585 RPM

1785 RPM

1180 RPM

0.50D

0.50D

0.75D

0.62D

2.37D

Tipos de Bombas Centrifugas

Simple Voluta

Voluta Concentrica

Doble Voluta

Por el Tipo de Voluta

Simple Voluta

Bomba Simple Voluta(Impulsor Doble Succion)

Bomba de Doble Voluta

Bomba de Doble Voluta

Tipo Difusor

Bombas Tipo Difusor

2. Cifras Caracteristicas

Porque hay tantas formas diferentes de impulsores ?

Porque hay bombas con eficiencias tan bajas ?

Como varia la potencia con relacion al flujo bombeado ?

Porque cambia de manera distinta en diferentes bombas ?

Porque algunas bombas tienen sus curvas tan planas ?

Numero Especifico de Succion

Ns = RPM XVFlujo0.75

Altura

Flujo y Altura : GPM con Pies o M3/hr con Mts

Forma de Impulsores con NS

Eficiencias y Ns

Forma de Curva y Ns

Potencia y Ns

Cuando una bomba opera, que tipo de cargas genera ?

Como se producen estas cargas ?

Que factores influyen en la magnitud de estas ?

Que efectos producen en la bomba ?

3. Cargas Dinamicas

Carga Radial

Carga Axial

Las Cargas Son...

Fradial En Simple Voluta

Fradial En Doble Voluta

Fradial

Diametro

Ancho

Como actua la Fradial

Fza Radial

Presion = Fuerza

Area

Fuerza = Presion X Area

Presion = Peso especif X Altura

Fradial = Peso especif X Altura X Area

Magnitud de la Fuerza Radial

Variacion Respecto al Flujo

Carga Axial

Carga Axial

C.Axial en Impulsores de Doble Succion

4. Cavitacion y NPSH

Viaje “ida y vuelta” en cambio de fase

Liquido-vapor, vapor-liquido

Produce perturbaciones hidraulicas

y daño mecanico en los elementos donde

se produce el fenomeno de implosion

Que es la cavitacion ?

Como se produce este

fenomeno ?

Porque esta asociado a las

bombas centrifugas ?

P VSabemos que en los fluidos

Incompresibles hay una relacion

Inversa entre la presion y la velocidad

Si la velocidad de un fluido en un

ducto AUMENTA su presion

DISMINUIRA

V

P

En una bomba centrifuga, el fluido viaja

a baja velocidad en la linea de succion

y subitamente requiere acelerarse para

“subirse” al impulsor

V

P

Temp (C) vs P.Vapor - Agua

0

200

400

600

800

1000

50 100 150 200 250 300

Temperatura C

Pre

sio

n d

e V

ap

or

PS

IATodos los fluidos tienen su propia

Relacion Presion de Vapor Vs. Temperatura

Por ejemplo..... El agua

Para cada fluido y cada temperatura a la cual se esta

Bombeando, existira un limite imaginario en la “balanza”

Que delimitara la fase liquida de la fase vapor, ese limite

Estara dado por la presion de vapor a la particular

Temperatura de bombeo.

P VPresion de vapor a temp de bombeo Liquido

Vapor

V

PPresion de vapor a temp de bombeo Liquido

Vapor

Aca el fluido ya es vapor

Lo anterior, explica el proceso de

VAPORIZACION

Ese es el viaje de IDA

A 21.1C , el vf (volumen especifico)

0.016 Pie3/Lb

Que sucede aca ?

A esa misma temp. El volumen

Especifico del vapor saturado es

Vg = 867.9 Pie3/Lb

Entonces, esa misma masa al cambiar

De fase incrementa notablemente su

volumen

Signos de Cavitacion* Ruido

* Vibracion de alta frecuencia

* Lectura variable de manometro

Aumenta al ABRIR valvula de descarga

Disminuye al CERRAR valvula de descarga

* Lectura variable de manometro

* Ruido variable del motor

NPSH

Que es el NPSH ??

NPSH disp (Pies) = (Pabs. Succion – Pvapor)x 2.31/ Grav.Esp.

Presiones en PSI

Calculo de NPSH

Tecnologia de Inductores

Funcion del Inductor

Tipos de Inductores

Recirculacion

Signos de Recirculacion

* Ruido

* Vibracion

* Lectura variable de manometro

Aumenta al CERRAR valvula de descarga

Disminuye al ABRIR valvula de descarga

* Bombas con mayor Numero Especifico de Succion

tienen mayor tendencia a recircular

Influencia del Aire en la Performance

Como ingresa Aire a las bombas

Influencia del Aire en la Performance

Sumergencia

Sumergencia

5. Elementos de Estanqueidad

Cuales son los elementos de estanqueidad?

Son aquellos que se encargan de aislar los sectores de alta y de baja presion en la

bomba

Impulsor Abierto

Baja Presion

Alta Presion

Impulsor Abierto

Impulsor Cerrado

Como el maquinado puede afectar

Efecto de falta de paralelismo entre eje e impulsor

Efecto de fuga por anillos

Efectos en Potencia y Eficiencia

Rugosidad

Recirculacion

6. Curvas Caracteristicas

250

300

350

400

450

500

550

600

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

M3/hr

De

lta

Pre

sio

n -

PS

IG

Bombas Raff