Captulo 01: Tipos de bombasFuentes: STORK MSW Mecnica de Fluidos y mquinas hidrulicas - Claudio Mataix Bombas, ventiladores y compresores - V.M. Cherkasski

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 1

CLASIFICACIN DE BOMBAS.Pistn y Plunger (mbolo Buzo) Doble Efecto S imple Efecto S implex Multiplex Vano Pistn Peristlticas Tornillo Engranajes Lobulos Pistones Tornillos S implex Duplex S implex Duplex Triplex Quintuplex Mltiplex

A lternativas

Desplazamiento positivo Bombas R otativas

Diafragma S imple R otor

Doble R otor Flujo R adial Flujo Mixto Flujo A xial Eyector O tras

C entrfugas Cinticas EspecialesSTORK MSW S.A.

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Bombas de Desplazamiento Positivo

lvula e a a A p a

Principio de Desplazamiento Positivo: El movimiento del fludo es causado por la disminucin del volumen de una cmara.STORK MSW S.A. Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 3

Bombas de Desplazamiento PositivoEcuaciones y curvas El caudal desplazado es : Por definicin de velocidad: Por definicin de presin: Por definicin de potencia: La Potencia comunicada al fludo es:Presin y Potencia vs. Caudal

caractersticas. Q = Vol/t = A x d /t = A x v v = esp./tiempo = d/t P = F/A F = P x A N = trab./tiempo = F x d /t N = P x A x v = P x Q

P2

P1 Q1 Q2

Caudal Q

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Potencia P

Presin p

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Bombas de Desplazamiento Positivo

ALTO

Todo bomba de desplazamiento positivo debe estar equipada con un dispositivo de alivio de presin, adecuadamente diseado para evitar daos en las personas y equipos.STORK MSW S.A. Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 5

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Alternativas

Bomba Dplex STORK

Bomba Quintuplex

Bomba de DiafragmaSTORK MSW S.A.

Bomba de Diafragma Doble EfectoCaptulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 6

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Rotativas

Bomba de Vano Paletas

Bomba de Lbulos

Bomba de EngranajesSTORK MSW S.A.

Bomba de Doble TornilloCaptulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 7

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Rotativas

Bomba Peristltica(Extractada de Catlogo Watson Marlow Bredel)

Bomba de Cavidad Progresiva(Extractada de Catlogo Weatherford)

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Bombas Cinticas Dinmicas.Sal. e

ote Ent. Re e to

a

Ecuacin de Bernoulli: Hm =STORK MSW S.A.

p

Sal

p K

t

+

v

Sal

2

v 2

t

2

+ (h

Sal

h

t

Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 9

BOMBAS CINTICAS DINMICAS

Bomba Centrfuga

Bomba Centrfuga Multietapas

Bomba Centrfuga (Doble Radial)STORK MSW S.A.

Bomba Centrfuga (Axial)Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 10

COMPARACIN ENTRE DISTINTOS TIPOS DE BOMBASBomba Desplazamiento PositivoPresin y Potencia vs. CaudalPre

Bomba Centrfuga

P2

Potencia P

Presin p

Pote

a

P1 Q1 Q2

Re

e to

Caudal Q

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 11

COMPARACIN ENTRE DISTINTOS TIPOS DE BOMBASAspecto Alternativas Centrfugas Tornillo

Co porta e to e au e a e lu o. re ue a e a te e to. Co to e a te e to. Sele equ po . Parmetro ele . e

M

o o ve e te .

Po le rotura e ello. a a. Alto.

M

o o ve e te .

Cavidad Progresiva Grave pro le a , ao el e tator ello e o

Re ular. a o. S ple.

a a. Alto.

a a. Alto.

e

Cau al e

pre

.

Co e ue a varia in e lo parmetro e ele in.

No po ee.

Aumento de temperatura del fludo ombeado.

No po ee consecuencias hasta 90 / 100 C.

Requ ere Requ ere Requ ere o o e to o o e to o o e to t o e pe ale . t o e pe ale . t o e pe ale . Cau al, pre , Cau al, pre , Cau al, pre , v o a ,% e v o a ,% e v o a ,% e mpure a . mpure a . mpure a . Alta varia ione el Alta variacione del Alta variacione del rendimiento, en rendimiento, en rendimiento, en funcin del punto funcin del punto funcin del punto ptimo de ptimo de ptimo de funcionamiento. funcionamiento. funcionamiento. a disminucin de viscosidad aumenta Posible aumento de Posibilidad de las fu as entre rotor el deslizamiento, cavitacin. y estator. disminu endo el rendimiento.

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 12

COMPARACIN ENTRE DISTINTOS TIPOS DE BOMBASAspectInstru ent ci n necesaria ara la protecci n e la o a.

Alternati as

Centrf

as

Tornillo

Cavi ad Progresivalta (Cau al etros ter ostatos).

ni a.

egular.

egular.

eloci a e operaci n.

lta. u aja. lta. lta. enor confia ili a lta confia ili a enor confia ili a enor confia ili a con flu os iscosos enor esgaste, con flu os con alta con flu os con alta con alta an con flui os con concentraci n e concentraci n e concentraci n e arena. arenas. arenas. arenas. iltro fino. u ento e los costos e anteni iento por la frecuencia e li pieza. equiere que las o as sean ge elas. iltro fino. u ento e los costos e anteni iento por la frecuencia e li pieza.

ecesi a es e iltro grueso. filtraci n en succi n.

iltro grueso.

unciona iento en Sin inconvenientes. paralelo

Sin inconvenientes. Sin inconvenientes.

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 13

SELECCIN DE BOMBAS.Campos de aplicacin bombas.100000

Presin [m.c.a.]

10000 1000 100

Desp. Positivo Centrifugas

10 1 1 10 100 1000

Axiales10000 100000

Caudal [m3/h]

1) 2) 3) 4)

DEFINICIN DEL CAUDAL. CLCULO DE LA CONTRAPRESIN DE BOMBEO. SELECCIN DEL TIPO DE BOMBA. DETERMINACIN DE LA POTENCIA. Desp. positivo: Potencia [HP] = presin [kg/cm2] x caudal [m3/h] / 23,268 1) INSTALACIN: Emplazamiento, fundacin, regulacin del caudal, uso amortiguadores, protecciones, anclajes, etc.STORK MSW S.A. Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 14

EJEMPLO SELECCIN DE BOMBAS STORK.1) CAUDAL requerido: Q = 29 m3/h Caractersticas del Fluido: Crudo Hidratado (80% agua) Poco corrosivo Bajo contenido de slidos Temperatura 60 C Considerando el rendimiento volumetrico, el caudal de seleccin es: Q = 29 / 0.95 = 30.5 m3/h

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 15

EJEMPLO SELECCIN DE BOMBAS STORK.

2) CONTRAPRESIN DE BOMBEO: p = 60 kg/cm2 Set de la vlvula de seguridad: 1.25 x p = 75 kg/cm2

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 16

EJEMPLO SELECCIN DE BOMBAS STORK.3) SELECCIN DEL MODELO DE BOMBA Y DIAMETRO DE PISTN190 180 170 160 150 140 130

Campos de AplicacinSP4560 SP4560P SP5080 S P 5 0 10 0 S P 5 0 10 0 P S P 7 0 10 0B o mb a s D p l e x a P i s t n

120

S P 7 0 10 0 P110

S P 7 5 12 0100

S T 5 16 590

B o mb a T r p l e x E mb o l o B uz o B o mb a Q u n t u p l e x E mb o l o B u z o

S Q5 3 0 080 70 60 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 P r e s i n [ k g / c m2 ] 200 220 240 260 280 3"1/ 2 3" 2"3/ 4 2"1/ 2 2"1/ 4 2"

5"1/ 4

4

300

320

340

360

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 17

EJEMPLO SELECCIN DE BOMBAS STORK.3) SELECCIN DEL MODELO DE BOMBA Y DIAMETRO DE PISTNCondiciones operativasa. p t [ 7 89 10 11 1 7 1/ 5 50 1 ] a. p t [''] 4 1/ e . [k / 10 8

Cau al u t.

elo . /h] [

0 / ] 1 17 9 555 95

ep [KW] 1 5 [

elo . /h] [

0 / ]

ep [KW] 7 [

elo . /h] [

85 / ]

ep [KW] 7 7 77 79 80

] [

/R M] [ 8

9 1 17 9 1 90

1 8 19 8 8 7

19 81 79 91 1

70 7 911 1179 1 77

5 51 7 9 1 07

5 5

SP 50100

7 8

7 5

8 10

5 5

Performance tables

to [ h]

a.

to [ 7 ]

a.

Ma . pe . [p ] 1507 117 89 711 57

U t. pl. [ /R M] 10 1 1 97 5 19 [

Spee H] 58 8 11 1 51 18 [

0 ]

p [H ] [

Spee H] 87 7 8 50 50 1 51 1 89 17 7 7 [

0 ] 098 00 05 5 5 5

p [H ] [

Spee H] 9 [

85 ] 97 55 57 1 7 0 9 97

p [H ] 90 100 10 105 107

1 99 00 70 8 75

1 70 7 7 7 177 9 08 87

1/

89 10

SP 501001/ 5

11 1 7

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 18

EJEMPLO SELECCIN DE BOMBAS STORK.

4) POTENCIA: Potencia absorbida en condiciones de funcionamiento normal: P = (Q x p) / 23.268 = (30.5 m3/h x 60 kg/cm2) / 23.268 = 79 HP Potencia absorbida durante la descarga de la vlvula de seguridad: P = (Q x p) / 23.268 = (30.5 m3/h x 75 kg/cm2) / 23.268 = 98 HP Potencia del motor requerido segn la Norma API 674: N = 110% x P = 1.1 x 98 HP = 108 HP Potencia mxima absorbida por la bomba SP50100: 107 HP

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Captulo 01 Rev. 01 07/09/05 N 19