Bombas de Desplazamiento Positivo Ivan

8/19/2019 Bombas de Desplazamiento Positivo Ivan

1/8

PRINCIPIOS DE LAS BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

En nuestra industria a menudo se utilizan de dos clases de bombas, las bombas

centrifugas y las bombas de desplazamiento positivo.

Las bombas de desplazamiento positivo se utilizan:

• Con volúmenes bajos o donde se requieran altas presiones para el movimiento defluidos.

• Para transferir productos de los tanques de almacenamiento a las tuber as.• Para mover el agua residual.• !ombear glicol en las unidades de des"idrataci#n.• Las plantas de gas las utilizan para bombear crudo magro o soluciones aminas.• $irve para lubricar compresores y muc"os m%s.

Las bombas de desplazamiento positivo se encuentran en todas partes porque sonseguras. Entregan un volumen medido de l quido. &anipulan con gran facilidad fluidosbien densos, calientes y vaporizantes. Las clases de bombas de desplazamiento positivoque veremos ser%n las reciprocas y las rotatorias.

• Las bombas reciprocas (Reciprocating P mps! tienen: pistones 'Pistons(,)mbolos 'Plungers(, o diafragmas '*iap"ragms( que se mueven dentro de uncilindro "acia adelante y "acia atr%s.

• Las bombas rotatorias (Rotar" P mps! tienen: engranajes '+ears(, l#bulos

'Lobes( o rotores de rosca '$cre -type( que rotan dentro de un cilindro de maneraque ellos puedan mover los fluidos.

E iste otra forma de clasificar las bombas de desplazamiento positivo que pueden ser depoder o de acci#n directa.

• Las bombas #e po#er tienen un accionador separado, un motor el)ctrico omaquina de combusti#n interna.

• Las bombas #e acci$n #irecta no tienen un accionador separado, estas son

accionadas por vapor, gas o aire comprimido.

Las bombas de desplazamiento positivo tienen varias partes m#viles, por eso esimportante su lubricaci#n continua, sin ella se puede inferir en altos costos de lareparaci#n adem%s de retrasos en la producci#n. &uc"as partes son lubricadas por losfluidos que son bombeados. /tras partes requieren m%s lubricaci#n, esta lubricaci#n esprovista por el aceite o la grasa proveniente del sistema de goteo y salpique o loslubricadores de alimentaci#n forzada.


2/8

Las bombas de desplazamiento positivo tambi)n se enfr an con aire o agua. 0l enfriar labomba con aire se utiliza el aire ambiental.

0l enfriar con agua se "ace que esta u otro enfriante circule sobre la carcasa de la bomba,el enfriamiento con agua es común en las grandes bombas o en las bombas donde sonmovidos los fluidos con altas temperaturas. En ambos casos se utilizan c%maras de agua'1ater 2ac3et( estas c%maras son canales localizados en la carcasa que rodea las %reascalientes de la bomba.

% ncionamiento #e &as bombas #e #esp&a'amiento positi o

*os cosas no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo. El fluido entra al cilindro,luego es desplazado por un pist#n, embolo u otra cosa y es finalmente forzado a salir delcilindro. La presi#n de fluido en la bomba es incrementada por el pist#n, embolo ocualquier otra cosa que aplique presi#n al fluido dentro del cilindro.

BOMBAS RECIPROCAS

Las bombas reciprocas funcionan utilizando un movimiento en l nea recta de ida y vuelta. 0 menudo estas son accionadas por pistones operados por aire o vapor, que est%nconectados a la bomba mediante bielas. En otros casos son activadas por maquinas decombusti#n interna o motores el)ctricos.

4ay dos secciones en las bombas reciprocas, la secci#n de bombeo del fluido y la secci#n

accionadora que suministra a la secci#n de bombeo la fuerza necesaria para operar.

Los pistones o )mbolos dentro de las bombas reciprocas se mueven relativamentedespacio. $i se necesita bombear m%s fluido esto se puede lograr: utilizando cilindros m%sgrandes, a5adiendo m%s cilindros o aumentando la velocidad de las bombas.

Bombas con Pistones

Los componentes m%s importantes son el cilindro, el pist#n, los anillos del pist#n, v%lvulasde succi#n, la v%lvula de escape, el empaque y la carcasa de la bomba. El pist#n semueve "acia adelante y "acia atr%s de la bomba. Cada movimiento completo a lo largodel cilindro se llama recorrido. El movimiento del pist#n cuando se mueve "acia la secci#naccionadora de la bomba se conoce como recorri#o #e a#ici$n (Bac)stro)e! . Elmovimiento opuesto lejos de la secci#n accionadora se llama recorri#o #e compresi$n(%or*ar# Stro)e! . El movimiento completo del cilindro de un e tremo del cilindro al otroe tremo y luego de vuelta a su posici#n original se llama recorri#o comp&eto (% &&Stro)e! .


3/8

El pist#n se mueve "acia adelante contra el e tremo de la v%lvula del cilindro, este luegoretorna en su recorrido de adici#n, lo que crea succi#n en el e tremo de la v%lvula delcilindro. Luego la succi#n como consecuencia, abre la v%lvula de succi#n y el fluido entraen el cilindro. Cuando el pist#n se mueve "acia adelante en su recorrido de compresi#n,

este ejerce presi#n sobre el fluido, esto "ace que la v%lvula de succi#n se cierre y que lav%lvula de descarga se abra. Cuando el recorrido de compresi#n termina, el pist#n vuelvea su posici#n original y luego el ciclo comienza nuevamente.

$i una bomba solo bombea fluido en un lado del pist#n se conoce como bombas #eacci$n simp&e . El flujo proveniente de estas bombas es irregular, es decir, descarganfluidos en forma de c"orros. Este problema se supera mediante el uso de bombas #e#ob&e acci$n 6 es decir, la succi#n y la descarga toman lugar en cada uno de losrecorridos de adici#n y compresi#n. Las bombas #e #ob&e acci$n (Do b&e+actingP mp! , tiene una v%lvula de succi#n y una de descarga en ambos lados del cilindro. Elfluido es bombeado por ambos lados del pist#n.

0lgunas veces bombas con un solo pist#n no entregan suficiente l quido, "aciendonecesario el uso de dos o m%s pistones. $i la bomba tiene dos pistones se conoce comoD p&e, . $i tiene tres pistones es Trip&e,- Cualquiera que sea el número de pistones, losrecorridos de los mismos son mec%nicamente programados para lograr la descargadebida.

!ombas que "an sido programadas debidamente pueden bombear en forma irregular,para compensar esto se instala una c%mara de compensaci#n o amortig a#or (Dampener! , para la vibraci#n en la descarga para regular la misma.

Las bombas deben bombear y no gotear. 4an sido selladas interna y e ternamente paraprevenir goteras. 7nternamente los pistones tienen ani&&os (Piston Rings! para evitar queel fluido gotee en los pistones y la pared del cilindro. E ternamente se utiliza el empa. e(Pac)ing! para rellenar el espacio donde la biela penetra la carcasa. La parte de lacarcasa donde se colocan estos empaques se llama ca/a #e estopas (St 00ing Bo,! , elmaterial utilizado es fle ible y puede ser ajustado alrededor de la biela apretando lastuercas en el casti&&o prensa g arnici$n (1ran %o&&o*er! , esto sella casi, pero no todo elfluido porque parte ser% utilizado para lubricar el empaque.

Bombas con Embo&o (P& nger P mp!

8uncionan en la misma forma que la de pistones con pocas diferencias. La primeradiferencia es que los pistones encajan cerca de las paredes del cilindro con anillos quesellan el espacio entre el pist#n y la pared del cilindro. 9odo el movimiento del pist#n se dadentro del cilindro, esto no sucede con el embolo. $u di%metro es m%s peque5o que el delcilindro. Ellos se mueven dentro y fuera del cilindro.


4/8

E iste otra diferencia, los pistones desplazan la mayor parte de todo el fluido en el cilindroen el recorrido de compresi#n, mientras que los )mbolos desplazan solo parte. Los)mbolos a menudo se utilizan cuando se necesita prestar servicio a altas temperaturas o

cuando el fluido bombeado "ace el pist#n se pegue o que el cilindro se ralle

Bomba con Dia0ragma (Diap2ragm P mp!

$e llama as debido a su fle ible diafragma utilizado para desplazar fluidos. El diafragmaesta "ec"o de un material parecido al cauc"o, cubierto con un disco fino de metal dondese conecta la biela. El disco e tiende la fuerza de la biela sobre el diafragma, de maneraque el diafragma no sea perforado cuando se mueve la biela. El diafragma se e tiende alo largo de la parte m%s anc"a del cilindro de la bomba, esta envergadura separa la mitaddel cilindro de la otra mitad.

*ebido a esto las bombas con diafragma son adecuadas para bombear fluidos corrosivoso abrasivos. La biela une al diafragma a un e c)ntrico accionado por un motor. Cuando ele c)ntrico rota, la biela empuja y "ala al diafragma, esto "ace que el diafragma see panda contra y recoja desde la v%lvula de succi#n y la v%lvula de escape en recorridossucesivos.

na succi#n se crea en la parte inferior del cilindro cuando el e c)ntrico rota y la biela"ala al diafragma en direcci#n opuesta a las v%lvulas de succi#n y descarga. Esta succi#nabre la v%lvula de succi#n permitiendo la entrada del fluido al cilindro. &ientras continuarotando el motor, la biela baja y empuja al diafragma, presi#n aumentada del fluido cierra

la v%lvula de succi#n y abre la v%lvula de descarga. Esto "ace que el fluido sea forzado"acia afuera por las tuber as de descarga. Cuando la biela baja completamente, descargadel recorrido termina y comienza el recorrido de succi#n. Cada vez que el e c)ntricocompleta una revoluci#n, se da un recorrido completo.


5/8

BOMBAS ROTATORIAS

Las bombas rotatorias rotan. E iste una variedad de bombas rotatorias, est%n las bombascon engranajes e ternos e internos, las de l#bulos y las de rosca. La forma en que est%n

"ec"as y como operan proporcionan una presi#n de descarga m%s uniforme que lasbombas reciprocas. ; ellas no necesitan muc"o mantenimiento.

En los sistemas "idr%ulicos se "abr% visto las bombas rotatorias. /tras aplicaciones en lasque se utilizan estas bombas incluyen la lubricaci#n del compresor y la balinera6 elbombeo de aceite de la maquina y la inyecci#n qu mica. Las bombas de rosca tienen unagran capacidad, por eso se utilizan como bombas de transferencia.Bombas con Engrana/es E,ternos (E,terna& 1ear P mp!

Las bombas con engranajes e ternos son probablemente las bombas rotatorias m%susadas en la industria del petr#leo, esto se debe a su construcci#n, son relativamentesimples cuando se comparan con otras bombas de desplazamiento positivo.

Las partes m%s importantes de una bomba con engranaje e terno son:

• La carcasa.• Los engranajes.• El puerto de succi#n.• El puerto de descarga.

Estas bombas tienen dos engranajes:

• Engrana/e acti a#or (Dri e 1ear! o #e po#er : este que es activado por un motor o algún otro accionador primario.

• Engrana/e acciona#o o sec n#ario : este que es accionado por el engranaje depoder.

Los dientes de ambos engranajes recogen el fluido, cuando rotan, el fluido quedaatrapado entre los dientes y la pared de la carcasa de la bomba, luego el fluido es llevadoal lado de descarga de la bomba, los dientes unidos de los engranajes impiden que elfluido vuelva al lado de succi#n.

sualmente la carcasa e terna de la bomba est% "ec"a de "ierro o acero fundido, yencaso de que sean movidos fluidos corrosivos, se utilizan materiales anticorrosivos.

En las bombas rotatorias con engranajes se utilizan < clases de impulsores:

• E& engrana/e con #ientes rectos (Sp r 1ear! : son comúnmente usados porqueson econ#micos y f%ciles de mantener.


6/8

• E& 2e&icoi#a& (3e&ica& 1ear! : proveen la transferencia regular de poder, lo queresulta en un flujo regular de fluido. 9ambi)n se encuentran en bombas grandesque contienen altos volúmenes y operan a altas velocidades.

• E& #ob&e 2e&icoi#a& (3erringbone 1ear! : tiene las mismas caracter sticas que el

"elicoidal.

Las bombas con engranajes por lo general manejan fluidos "idr%ulicos o crudos, susbalineras son generalmente lubricadas por esta sustancia. $i el fluido no es lubricante sedeben utilizar sellos con algo de lubricaci#n e terna. Estos sellos del eje pueden ser tantomec4nicos (Mec2anica& Sea&! como cas. i&&os #e& prensa+estopas (Pac)ing 1&an#! .La clase depender% de la clase del fluido que este siendo movido, el dise5o de la bomba ola clase de servicio prestado.

Las bombas con engranajes e ternos pueden ser operadas en cualquier direcci#n sinninguna modificaci#n de la bomba, si se observa la rotaci#n del eje, se determina el ladode succi#n de una bomba en operaci#n, el fluido es bombeado alrededor de los bordese ternos de los impulsores del engranaje y no entre ellos.

Bomba con Engrana/es Internos

Las bombas con engranajes internos est%n "ec"as de otra forma, ellas tienen dosengranajes unidos el uno con el otro.

• El engranaje e terno el cual es m%s grande que el interno se llama accionador '*river(.

•

El engranaje interno '7dler +ear( o engranaje secundario de la bomba es elaccionado.

El fluido es atrapado entre los dientes de estos dos engranajes y luego es movido "acia lasecci#n de descarga de la bomba. 0l unirse los dos grupos de dientes ellos forman unsello que forza al fluido a salir por el lado de la descarga e impide que vuelva al lado desucci#n de la bomba.

El creciente o espacia#or (Spacer! , como se conoce comúnmente, mantiene separadosa los dos engranajes. 0lgunos modelos tienen crecientes m#vilesque permiten que labomba sea operada en cualquier direcci#n.

9anto el puerto de succi#n como de descarga son el pticos u ovalados, esto permite queel fluido sea descargado en una forma regular.

Las bombas con engranajes internos y e ternos est%n "ec"as de materiales similares,acero para la reactivaci#n y acero o un metal m%s suave para la accionada. Por lo generalla carcasa est% "ec"a de "ierro o acero fundido, la parte interna de la carcasa es m%s lisa


7/8

y m%s compacta que la e terna, es por eso que el engranaje accionador est% dise5adopara rotar alrededor del engranaje accionado.

Bomba #e L$b &o (Lobe P mp!

0l igual que las bombas con engranajes e ternos, esta bomba tambi)n mueve fluidos,usando los espacios entre los rotores y la carcasa de la bomba del lado de succi#n al ladode descarga. Los l#bulos son la parte redondeada de los rotores que permiten que estosentren en contacto y que creen "ermetismo al rotor. La forma y lisura de los rotoresprevienen que uno de los rotores mueva al otro por lo que se usan engranajes parasincronizar y mover ambos l#bulos.

Bombas con Rosca (Scre* P mp!

$on normalmente utilizadas para bombear crudo o fluidos pesados. Las bombas conrosca son caballos de trabajo que pueden mover f%cilmente grandes volúmenes de fluido.9ienen dos desventajas: son muy costosas y pueden ser da5adas f%cilmente conmateriales abrasivos. E istes dos tipos de bombas rotativas con rosca:

• Rosca simp&e : solo tienen un rotor o rosca, no son muy frecuentes eninstalaciones industriales. Por eso se usan las de rosca múltiple.

• Rosca m5&tip&e : funciona as , el rotor de poder o rosca es accionado por un motor o cualquier tipo de accionador. El rotor a su vez acciona uno o m%s de los rotoressecundarios que est%n con )l. El rotor de poder gira, luego el fluido entra por un

e tremo de la bomba y mediante el acoplamiento enroscado en los rotores, elfluido es forzado a pasar al lado de descarga de la bomba.


8/8

INSTITUTO TECNOLÒGICO DE LALAGUNA

Ingeniería mecánica

Máquinas de fuidos incompresibles

Trabajo de consulta

“Bombas de desplazamiento positivo”

Aldo Iv n B!ise"o #!a$sto

%&%'()*&

In+, -i+$el .ene A!!atia Salas

To!!e/n Coa0$ila a &' de Noviemb!e de &(%),

Documents

Bombas de Desplazamiento Positivo Ivan