selección de bombas 2009 - red tecnológica mid · en bombas de desplazamiento positivo:energía...

BornemannBornemannBornemannSEMINARIO SOBRE SELECCISEMINARIO SOBRE SELECCIÓÓN DE EQUIPOS Y N DE EQUIPOS Y MANTENIMIENTO PREVENTIVOMANTENIMIENTO PREVENTIVO

SELECCIÓN DE BOMBAS

SELECCISELECCIÓÓN DE N DE BOMBASBOMBAS

Parte 1Parte 1Parte 1


Aumentar la presión del fluido

Elevar la altura del fluido

Aumentar la velocidad del fluido

Vencer la resistencia de fricción de la cañería (pérdida de carga)

f12

21

2212

bomba

f2

222

bomba1

211

Hhhg2

vvρg

ppH

Hhg2

vρgpHh

g2v

ρgp

+−+−

+−

=

+++=+++Ec. de la Energia(Bernoulli)

gpp 12

ρ−

g2vv 2

12

2 −

12 hh −

fH

Energía asociada:

¿¿PARA QUPARA QUÉÉ SE USA UNA BOMBA?SE USA UNA BOMBA?


Naturaleza del fluido a bombear

Condiciones de proceso

Sistema donde la bomba impulsa fluido

Fuente de potencia

Aspectos dimensionales

Condiciones ambientales

Costos

Códigos y estándares

PARAMETROS DE SELECCIPARAMETROS DE SELECCIÓÓNN


Naturaleza del fluido

Caract. reológica

Presión de vapor (volatilidad)

Densidad

Temperatura

Agresividad química - Corrosión

Viscosidad

Abrasividad - Lubricidad

Newtonianos

No Newtonianos

Agua, aceite alcohol, nafta

Dentífrico, melazas,mayonesa, chocolate, etc.

Contenido de sólidos

Gases disueltos

Determinación de materiales





Influencia de la temperatura sobre la

viscosidad y la presión de vapor

agua




Caudal requerido (Q)

Condiciones de descarga

Condiciones de succión

Δp = p2-p1

[ m³/h | gpm | bpd | l/min |…]

[ bar | kPa | kgf/cm² | psi | mmHg |…]

Presión p1

ANPA disponible

Positiva

Negativa vacío

Temperatura

Presión p2

Configuración de la línea

Configuración de la línea

¿Qué factores inciden en el Δp?¿Qué factores inciden en el Δp?


ANPA disponibleANPA disponible

Concepto:

gpHh

g2v

gpANPA v

f

22atm

disp ρ−−Δ±−

ρ=

Ejemplo de cálculo:[p1=patm] [m]

Energía asociada a la presión absoluta por encima de la presión de vapor del fluido en la entrada de la bomba; calculada en la brida de aspiración de la bomba.

Altura Neta Positiva de AspiraciAltura Neta Positiva de Aspiracióón (en ingln (en ingléés: s: NPSHaNPSHa))



Factores que afectan el ANPA disponible

Presión disponible = Patm?

Presión de vapor del fluido

Velocidad del fluido = Q/A

Temperatura

Viscosidad

Densidad

Válvulas Filtros Codos Φcaño

Pérdida de carga en la cañería

a 0 m.s.n.m.

101,33 kPa1013,3 hPa1,013 bar14,7 psi1 kg/cm²

Presión atmosférica

760 mmHg10,3 mH2O

Presión ejercida por le columna de aire de la tierra

¿Cuál será la patm en términos de altura de aceite de ρ=800kg/m³?¿Cuál será la patm en términos de altura de aceite de ρ=800kg/m³?



ANPA disponible ANPA disponible ≥≥ ANPA requeridoANPA requerido

Para evitar la cavitación , en toda instalación se debe cumplir:

Fenómeno de cavitación

ANPA requeridoEn bombas de desplazamiento positivo: Energía necesaria para llenar con fluido cavidades, tornillos, engranajes, pistones, etc, sin vaporización de fluido.

En bombas centrífugas: Energía necesaria para vencer las pérdidas de fricción desde la brida de aspiración hasta la salida de los álabes sin vaporización de fluido.

Presión insuficiente a la entrada a la bomba.

Desprendimiento de burbujas de vapor.

En la bomba, la presión va en aumento,

Implosión de las burbujas, liberando energía.

Daño mecánico


Factores que inciden en el ANPA requerido por la bomba

Viscosidad

Velocidad de funcionamiento

Tamaño constructivo

El valor de ANPA requerido El valor de ANPA requerido debe ser consultado con el debe ser consultado con el fabricante del equipo.fabricante del equipo.




Sistema donde la bomba impulsa fluido

Flujo

Característica Q- Δpnecesaria

Continuo

Pulsante

Necesidad de dosificación

Q

ΔP

Bomba centrífuga

Bomba desplazamiento positivo

Evitar o favorecer formación de espumas

Evitar o favorecer agitación mezcla y/o desglose

Q

t

Bomba alternativa (simple)

Bomba rotativa

Sanitariedad y limpieza



Fuente de potencia

Motor eléctrico

Motor a explosión

Tensión de red

Frecuencia de red

Motor hidráulico

Acc. neumático

Grado IP y aptitud para áreas peligrosas

Norma constr.

Diesel Gas

Nafta

220V380V460V

50Hz60Hz

IEC

NEMA

Mecanismo de transmisión

Caja reductora

Caja multiplicadora

Correas y poleas

Acoplamientos



Aspectos dimensionales

Fundación o base necesaria

Posición de montaje

Limitación de espacio

Vertical

Horizontal

¿Cuando será necesario instalar una bomba vertical?¿Cuando será necesario instalar una bomba vertical?

Tipo de conexión

Brida

Rosca

Sanitario

ANSI B16.5 / B16.1

DIN EN 1092-1

BSP / BSPT

NPT

CLAMP ISO 2852

DANESA DS 722.0

SUECA SMS 1145

DIN 11851 / 11864-1/2

Pozo



Condiciones ambientales

Intemperie o lugar cerrado

Presencia de gases o vapores corrosivos

Áreas clasificadas

Determinación de materiales y plan de pintura

Permisividad a pérdidas de sellado

Determinación de plan de asistencia sello mecánico

Motor

Instrumentación



Costos

Adquisición de la bomba

Instalación

Operación

Mantenimiento y servicio

Fundación

Accesorios

Protecciones

Eficiencia

Consumibles

Facilidad de reparación

Disponibilidad de repuestos

Servicio técnico cercano

Confiabilidad

Frecuencia de servicio

¡¡Todos deben Todos deben ser evaluados!ser evaluados!

Consumo de energía



Códigos y estándares

Normas API

Normas ANSI / HI

Normas DIN-EN-ISO

Normas sanitarias

API 610 Bombas centrífugas (ISO 13709)

API 676 Bombas rotativas DP

API 682 Sellos mecánicos (ISO 21049)

Normas y legislación ambiental

Especificaciones y típicos de cliente

API 674 Bombas alternativas (ISO 13710)

ISO 14847 Bombas rotativas DP

DIN EN 733 / 734 / 735 B. centrífugas

EN ISO 3069 / 12756 Sellos mecánicos

ISO 5099 / 9905 / 9908 B. centrífugas

ISO 16330 Bombas alternativas DP

Sólo algunos ejemplos…


(seg(segúún el principio de operacin el principio de operacióón)n)

Cinéticas (centrífugas)

Desplazamiento positivo

Flujo radial

Flujo axial - turbina

Flujo mixto

Chorro

Rotativas

Alternativas o reciprocantes

Tornillo excéntrico

Engranajes

Doble y triple tornillo

Lobulares

Peristálticas

Paletas

Pistón

Émbolo

Diafragma

TIPOS DE BOMBATIPOS DE BOMBA


Diferencias principalesDiferencias principales

Cinéticas (centrífugas)

Desplazamiento positivo

TIPOS DE BOMBATIPOS DE BOMBA

Q

ΔP

Bomba centrífuga

Bomba despl. positivo


¿Preguntas?¿Preguntas?

Cualquier informaciCualquier informacióón adicional consulte en:n adicional consulte en:

[email protected]@bornemann.comwww.bornemann-ar.com

Muchas gracias.Muchas gracias.


BOMBAS DE TORNILLO

EXCÉNTRICO

BOMBAS DE BOMBAS DE TORNILLO TORNILLO

EXCEXCÉÉNTRICONTRICO



BOMBAS TORNILLO EXCBOMBAS TORNILLO EXCÉÉNTRICONTRICOPrincipio de funcionamientoPrincipio de funcionamiento


Partes principalesPartes principales

Bomba modelo EHMBomba modelo EHM

BOMBAS TORNILLO EXCBOMBAS TORNILLO EXCÉÉNTRICONTRICO


Bomba modelo ELUBomba modelo ELU






Bomba modelo EDH / EDSBomba modelo EDH / EDS




Cardan B-C-D-E




Cardan A_


Flujo constante

Caudal linealmente proporcional a las rpm

Altamente dosificadoras - Alta precisión

Posibilidad de facil programación con VDF

Bajo ANPA requerido

Gran versatilidad – independencia de la densidad

Excelente manejo de fluidos viscosos

Alta capacidad de manejo de sólidos y gases disueltos

Construcción sencilla – fácil mantenimiento

Menor potencia instalada - Menor consumo de energía

VentajasVentajas



Industria alimenticia

Industria petrolera

Industria farmaceutica

Cuidado personal y cosméticos

Tratamiento de efluentes

Industria petroquímica

Industria del papel

AplicacionesAplicaciones



CurvasCurvas caractercaracteríísticassticas

Q

ΔP

ΔQ

rpm = cte

υ = cte

Q

RPM

Δp = cte

υ = cte

RPM

POTENCIA

TORQUE

Δp = cte

υ = cte



Q

Δp

υ1

υ2

Variación de la viscosidad: υ1 > υ2

Q

RPM

υ1

υ2

Q1

Q2

Q1

Q2

P

RPM

υ1

υ2P1

P2

ANPA req

[m]

Vaxi[m/s]

υ1

υ2

CurvasCurvas caractercaracteríísticassticasBOMBAS TORNILLO EXCBOMBAS TORNILLO EXCÉÉNTRICONTRICO


INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE

BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO

INSTALACIINSTALACIÓÓN Y N Y MANTENIMIENTO DE MANTENIMIENTO DE

BOMBAS DE TORNILLO BOMBAS DE TORNILLO EXCEXCÉÉNTRICONTRICO



INSTALACIINSTALACIÓÓN DE BOMBAS DE TORNILLO EXCN DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉÉNTRICONTRICO

Cuidados y precauciones

Línea de admisión

Evitar marcha en seco

Purga de aire

Llenado previo de cañería - cebado

Limpieza de filtros

Respetar máxima presión de entrada admisible

Consideraciones de ANPA

Válvulas: abiertas, evitar cualquier obstrucción

INSTRUMENTACIINSTRUMENTACIÓÓN Y N Y PROTECCIONESPROTECCIONES

Evitar entrada de aire

Respetar máximo tamaño de sólido admisible

Respetar máx. esfuerzos admisibles s/conexiones

Respetar máxima temperatura de fluido admisible


Fundación, anclaje, alineación

Línea de descargaVálvulas: abiertas, evitar cualquier obstrucción

Respetar máximo Δp admisible de bomba

Respetar máx. esfuerzos admisibles s/conexiones

Conducción de drenajes y fugas

Prueba hidrostática de cañerías Aislar la bomba

Cuidados y precauciones

INSTRUMENTACIINSTRUMENTACIÓÓN Y N Y PROTECCIONESPROTECCIONES

Respetar máxima presión de descarga



Instrumentación y protecciones

Evitar marcha en seco Interruptor de flujo - flujostato

Controles de nivel en tanque

Interruptor de presión – presóstato (en admisión)

Evitar alta presión en descarga

Vávula de alivio

Interruptor de presión – presóstato (en descarga)

Disco de ruptura

Ajuste fino protecciones del motor eléctrico

Control de temperatura – termosóstato



Monitoreo de variables y control de procesos

Monitoreo drenajes y fugas

Termómetro

Manómetro - Manovacuómetro

Por nivel, presión, flujo

Transmisores electrónicos

PresiónTemperaturaCaudalNivel

Variación de velocidad

Planes normalizados según API

Instrumentación y protecciones



¿Qué protecciones son necesarias y cuáles pueden ser obviadas?¿Qué protecciones son necesarias y cuáles pueden ser obviadas?

Esquema de alternativas de instalación



PUESTA EN MARCHA DE BOMBAS DE TORNILLO EXCPUESTA EN MARCHA DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉÉNTRICONTRICO

Posición de válvulas, ausencia de obstrucciones

Limpieza cañería de succión

Sentido de giro

Ajuste prensa empaquetadura

Lista de verificaciones

Llenado de cañería de succión y purga de aire

Alineación

Giro manual previo

Ajuste protecciones mecánicas / eléctricas

Conexionado motor


Fugas del fluido bombeado

Monitoreo de variables

Ajuste de empaquetaduras

Sellos y empaquetaduras

Nivel, presión, temperatura, caudal

Planes de asistencia de sellado

Verificaciones corrientes

Ruidos y vibracionesConexiones de proceso

Indicios de marcha en seco - cavitación

Indicios de desgaste y daño

MANTENIMIENTO DE BOMBAS DE TORNILLO EXCMANTENIMIENTO DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉÉNTRICONTRICO


Sellos mecánicos

Articulación cardan

Partes sujetas a erosión y desgaste

Estator

Empaquetaduras

Vida útil esperada

Depende exclusivamente de



Rodamientos



Lubricación de reductores

Programa de intervenciones

Mantenimiento preventivo

Alineación

Reemplazo de correasSellos mecánicos

Articulación cardan

Estator

Empaquetaduras

Rodamientos



Análisis de ruido y vibración

Monitoreo de temperatura

Mantenimiento predictivo

Monitoreo de fugas

Monitoreo del caudal entregado

Reemplazo de sellos mecánicos y empaquetaduras

Reemplazo de rodamientos, estator, cardan, engranajes y rodamientos de reductor, rodamientos motor.

Reemplazo de estator (y tornillo)

Reemplazo de rodamientos de bomba , rodamientos y engr. de reductor, rodamientos motor

Análisis de aceite Reemplazo de rodamientos y engranajes de reductor.


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