Bombas Centrifugas

Registrate y eliminá la publicidad! DEFINICIÓN.- La bomba es una máquina que absorbe energía mecánica que puede provenir de un motor eléctrico, térmico, etc., y la transforma en energía que la transfiere a un fluido como energía hidráulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro, a un mismo nivel y/o a diferentes niveles y/o a diferentes velocidades. CLASIFICACION Se pueden considerar dos grandes grupos: Dinámicas (Centrífugas, Periféricas y Especiales) y de Desplazamiento Positivo (Reciprocantes y Rotatorias). BOMBAS DINÁMICAS. BOMBAS CENTRIFUGAS. Son aquellas en que el fluido ingresa a ésta por el eje y sale siguiendo una trayectoria periférica por la tangente. BOMBAS PERIFÉRICAS. Son también conocidas como bombas tipo turbina, de vértice y regenerativas, en este tipo se producen remolinos en el líquido por medio de los álabes a velocidades muy altas, dentro del canal anular donde gira el impulsor. El líquido va recibiendo impulsos de energía No se debe confundir a las bombas tipo difusor de pozo profundo, llamadas frecuentemente bombas turbinas aunque no se asemeja en nada a la bomba periférica. La verdadera bomba turbina es la usada en centrales hidroeléctricas tipo embalse llamadas también de Acumulación y Bombeo, donde la bomba consume potencia; en determinado momento, puede actuar también como turbina para entregar potencia. · BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO. Estas bombas guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro. “El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara. Por consiguiente, en una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor). Sin embargo, en las máquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias, siempre hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por esto a éstas máquinas también se les denomina Volumétricas. o BOMBAS RECIPROCANTES.- Llamadas también alternativas, en estas máquinas, el elemento que proporciona la energía al fluido lo hace en forma lineal y alternativa. La característica de funcionamiento es sencilla. o BOMBA ROTATORIA.- Llamadas también rotoestáticas, debido a que son máquinas de desplazamiento positivo, provistas de movimiento rotatorio, y son diferentes a las rotodinámicas. Estas bombas tienen muchas aplicaciones según el elemento impulsor. El fluido sale de la bomba en forma constante, puede manejar líquidos que contengan aire o vapor. Su principal aplicación es la de manejar líquidos altamente viscosos, lo que ninguna otra bomba puede realizar y hasta puede carecer de válvula de admisión de carga. -------------------------------------------------------------------------------- USO DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Las bombas centrífugas, debido a sus características, son las bombas que más se aplican en la industria. Las razones de estas preferencias son las siguientes: Son aparatos giratorios. No tienen órganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy sencillos. La impulsión eléctrica del motor que la mueve es bastante sencilla. Para una operación definida, el gasto es constante y no se requiere dispositivo regulador. Se adaptan con facilidad a muchas circunstancias. Aparte de las ventajas ya enumeradas, se unen las siguientes ventajas económicas: El precio de una bomba centrífuga es aproximadamente ¼ del precio de la bomba de émbolo equivalente. El espacio requerido es aproximadamente 1/8 del de la bomba de émbolo equivalente. El peso es muy pequeño y por lo tanto las cimentaciones también lo son. El mantenimiento de una bomba centrífuga sólo se reduce a renovar el aceite de las chumaceras, los empaques del presa-estopa y el número de elementos a cambiar es muy pequeño. CARGA NETA POSITIVA DE ASPIRACIÓN (NPSH) Otro parámetro que requiere especial atención en el diseño de bombas es el denominado carga neta positiva de aspiración, la cual es la diferencia entre la presión existente a la entrada de la bomba y la presión de vapor del líquido que se bombea. Esta diferencia es la necesaria para evitar la cavitación. La cavitación produce la vaporización súbita del líquido dentro de la bomba, reduce la capacidad de la misma y puede dañar sus partes internas. En el diseño de bombas destacan dos valores de NPSH, el NPSH disponible y el NPSH requerido. El NPSH requerido es función del rodete, su valor, determinado experimentalmente, es proporcionado por el fabricante de la bomba. El NPSH requerido corresponde a la carga mínima que necesita la bomba para mantener un funcionamiento estable. Se basa en una elevación de referencia, generalmente considerada como el eje del rodete. El NPSH disponible es función del sistema de aspiración de la bomba, se calcula en metros de agua, mediante la siguiente fórmula: NPSHA = ha - hvp - hs - hf donde ha es la presión absoluta (m de agua), hvp es la presión de vapor del líquido (m. de agua), hs es la carga estática del líquido sobre el eje de la bomba (m, de agua) y hf es la pérdida de carga debida al rozamiento dentro del sistema de succión (m de agua). CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Las bombas centrífugas pueden ser agrupadas en distintos tipos según los criterios aplicados en función del diseño, construcción, servicio, etc. por lo que una bomba en particular puede pertenecer simultáneamente a dos o mas grupos a la vez; algunos de estos grupos son los siguientes, a saber: - Basados en el cumplimiento con normas de la industria - Basado en el número de rotores o rodetes - Basado en la succión del rotor o rodete - Basado en el tipo de voluta - Basado en la ubicación de las conexiones - Basada en la orientación del eje - Basado en la orientación de la división de la carcasa - Basado en el soporte de los rodamientos - Basado en la conexión del eje al accionamiento - Basado en el tipo de servicio -------------------------------------------------------------------------------- Basados en el cumplimiento con normas de la industria: Bomba ANSI - Según especificaciones ASME b73.1 Bomba API - Según API 610 Bomba DIN - Según DIN 24256 Bomba ISO - Según ISO 2858 y 5199 Bombas UL/ FM - Según especificaciones de NFPA Originalmente desarrollada para cubrir requerimientos de bombas centrífugas en servicios generales de refinería de petróleo la norma API 610 es una de las mas exigentes en cuanto a los aspectos de diseño mecánico e hidráulico como de eficiencia de una bomba, no obstante, es ampliamente utilizada en otros sectores de la industria petrolera. Por otra parte las bombas que cumplimentan las normas ANSI tienen la enorme ventaja dimensional de su ínter cambiabilidad, en bombas de igual tamaño, independientemente de la marca o el fabricante, lo cual no siempre es posible bajo API 610. -------------------------------------------------------------------------------- Basado en el número de rotores o rodetes: De una etapa - Bomba de un solo rotor, para servicio de baja presión de descarga. De dos etapas - Bomba de dos rotores en serie, para servicio de media presión de descarga. De multietapas - Bomba de tres o mas rotores en serie, para servicio de alta presión de descarga. Resulta importante aclarar que el número de rotores de rotores o rodetes, y no el número de volutas que tengan estos, determina el número de etapas. -------------------------------------------------------------------------------- Basado en la succión del rotor o rodete: De succión simple - El rodete tiene una sola cavidad de succión por donde ingresa el fluido, su diseño es simple pero el rodete está sujeto a importante empuje axial que puede causar desbalanceo. De doble succión - El rodete tiene cavidades de succión de ambos lados por lo cual está hidráulicamente balanceado aunque susceptible a flujos no equilibrados si la cañería externa no fue correctamente diseñada. En una bomba de dos o mas rodetes el diseño del rodete de primera etapa determina si la bomba es considerada de simple o doble succión. Detalle del rodete de una bomba centrífuga de uso sanitario diseñada para bombeo de sustancias alimenticias -------------------------------------------------------------------------------- Basado en el tipo de voluta. De voluta simple - La voluta de la bomba es de un solo labio el cual es fácil de moldear en fundición. Este tipo es usado esencialmente para bajas capacidades de bombeo donde el diseño de doble voluta se hace impartido debido a la relativa poca distancia del canal de la voluta, el cual es difícil de obtener utilizando la calidad comercial de fundición. De doble voluta - La voluta de la bomba dispone de dos labios ubicados 180º entre sí lo cual incrementa el balance entra cargas radiales, la mayoría de las bombas centrífugas contemplan este diseño. -------------------------------------------------------------------------------- Basado en la ubicación de las conexiones: Succión lateral/descarga superior - La conexión de succión está ubicada en el final y concéntrica al eje mientras que la descarga está en la parte superior de la carcasa perpendicular al eje; esta bomba tiene siempre baja NPSHR debido a que el líquido entra directamente en el ojo del rodete. Succión y descarga superior - Las conexiones de succión y descarga están ubicadas a cada lado de la carcasa y perpendicular al eje. En estos casos la carcasa es del tipo dividida radialmente. Succión y descarga lateral - Las conexiones de succión y descarga están ubicadas a cada lado de la carcasa, la cual puede estar dividida radial o axialmente. Bomba centrífuga de succión axial y descarga radial -------------------------------------------------------------------------------- Basada en la orientación del eje: De eje horizontal - El eje de la bomba se encuentra en un plano horizontal lo cual la hace muy utilizada por su fácil operación y mantenimiento. De eje vertical - El eje de la bomba se encuentra en el plano vertical; ideal para utilización en espacios limitados o para bombeo desde una pileta o reservorio subterráneo con el objeto de incrementar la NPSH disponible. -------------------------------------------------------------------------------- Basado en la orientación de la división de la carcasa: Horizontal o axialmente dividida - La carcasa se encuentra dividida axialmente en dos partes: una superior y otra inferior la cual no puede ser soportada a nivel del centro de eje, razón por la cual su uso está limitado por la temperatura del fluido para evitar desalineamientos debidos a la desigual dilatación de los componentes desde la línea de eje; la junta plana de la carcasa y la irregular disposición de los bulones de fijación dificulta la distribución de esfuerzos lo cual limita su máxima presión de operación. Vertical o radialmente dividida - La carcasa se encuentra dividida radialmente en dos partes: una llamada carcasa y la otra tapa, donde la suportación se efectúa a nivel de la línea de eje, lo que permite la libre dilatación de sus componentes en caso de aplicaciones a elevadas temperaturas; la junta confinada en la carcasa y la disposición circular de los bulones de fijación hace mas manejable la distribución de esfuerzos, lo cual permite adecuar su diseño para mayores presiones de operación. -------------------------------------------------------------------------------- Basado en el soporte de los rodamientos: En voladizo - El rotor se encuentra suspendido en un extremo del eje, el cual no está soportado por un rodamiento. Este tipo tiene generalmente una menor NPSHR debido a que no hay ninguna obstrucción en el eje del rotor que limite la sección útil de la cavidad; el problema en estos casos está dado por la mayor deflexión del eje de la bomba durante su operación. Entre rodamientos - El eje de la bomba se encuentra soportado en los extremos por un rodamiento encontrándose el rodete entre ambos rodamientos; en este caso la deflexión es mucho menor aunque la NPSHR de la bomba es mayor al estar el eje bloqueando el "ojo" del impulsor. -------------------------------------------------------------------------------- Basado en la conexión del eje al accionamiento: Acople integral - Típicamente utilizado en bombas de servicio liviano ya que el eje del dispositivo de accionamiento es común al eje de la bomba; el montaje del conjunto de accionamiento-bomba es muy compacto, de bajo peso y de bajo costo. Acople directo - El accionamiento y la bomba tienen ejes independientes conectados mediante un acoplamiento flexible el cual posee distanciadores para permitir la remoción de los sellos sin interferir con el motor de impulsión. -------------------------------------------------------------------------------- Basado en el tipo de servicio: Bombas de no críticas - Utilizadas en servicios generales con líquidos limpios, no corrosivos y donde la interrupción del servicio no es esencial. Bombas de criticidad relativa - Utilizadas para servicios generales con líquidos abrasivos o corrosivos y donde alguna interrupción en la continuidad del servicio resulta posible sin afectar el proceso. Bombas críticas - Utilizadas para servicios especiales (refinerías, plantas de proceso, uso marino, etc) donde garantizar una mínima interrupción del servicio es esencial por razones de proceso. link: http://www.videos-star.com/watch.php?video=http://www.youtube.com/watch?v=4c1eiH9IIJc link: http://www.videos-star.com/watch.php?video=http://www.youtube.com/watch?v=4HUJG49AgCU link: http://www.videos-star.com/watch.php?video=http://www.youtube.com/watch?v=B8MV09HF-nY&feature=related