tipos de bombas - presentacion corregida

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TIPOS DE BOMBAS

LUIS CARLOS MONSALVE PARRA.

2072514

DIEGO ANDRÉS URIBE SERRANO.

2090658

LEONARDO ANDRÉS VALBUENA

LUNA. 2090657FACILIDADES DE SUPERFICIE

GRUPO O1

ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS

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Agenda1. RESEÑA HISTÓRICA2. DEFINICIÓN3. PRINCIPIOS FÍSICOS4. CLASIFICACIÓN GENERAL

1. DESPLAZAMIENTO POSITIVO1. CARACTERISTICAS2. FUNCIONAMIENTO3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS

2. DINÁMICAS1. CARACTERISTICAS2. FUNCIONAMIENTO3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS

5. CONCLUSIONES6. BIBLIOGRAFÍA

TIPOS DE BOMBAS – FACILIDADES DE SUPERFICE

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Reseña histórica


• Han existido desde el año 3000 A.C. En Mesopotamia.

• Cerca del año 500 A.C. se dispositivos denominados norias.

• Con el comienzo de grandes civilizaciones aparecieron las bombas para pozos someros.

• Finalmente hoy día, se utilizan bombas que combinan principios físicos como fuerzas centrifugas y centrípetas.

4TIPOS DE BOMBAS – FACILIDADES DE SUPERFICE

DefinicionesBomba: Aparato utilizado para mover fluidos, su funcionamiento transforma la energía mecánica en energía hidráulica.


Principios FísicosAlgunos principios generales para el comprender el funcionamiento de los diferentes tipos de bombas son:

Principio de Pascal: La presión en cualquier punto de un líquido estático es igual en cualquier dirección y ejerce la misma fuerza en toda el área.

Principio de Bernoulli: Describe un balance de energía entre los limites de un volumen de control dado.

Fuerza Centrípeta: Fuerza que atrae una partícula al centro del un camino circular.

Fuerza Centrífuga: Mantiene el objeto en trayectoria alrededor del centro.

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Bombas

Se clasifican según el mecanismo que utilizan para desplazar el fluido, entre los cuales se tienen de engranes, de tornillos, de aspa y peristálticas entre otros.

Entre los parámetros importantes para para tener en cuenta en la selección deuna bomba son:• Carga dinámica• Potencia • Eficiencia



Bombas

Carga Dinámica: Es la energía que una bomba agrega al fluido.

Potencia: La potencia que una bomba le transmite al fluido.

Potencia Real: Relaciona la potencia teórica con la eficiencia.


En la industria

BOMBAS

Desplazamiento Positivo

Reciprocantes

Pistón/embolo

Diafragma

Rotatorias

Rotor SimpleRotor

Múltiple

Dinámicas Centrífugas

Según dirección de flujo

Flujo axial

Flujo mixtoFlujo radial

Según la succión

Única

Múltiple

Según impulsore

s

1 fase

Fase múltiple

Tipo de impulsor

Abierto

Semi -abierto

Cerrado 9

CLASIFICACION


Reciprocantes

De pistón o émbolo

Diafragma

Rotatorias

Rotor simple

Rotor múltiple

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Tipos de Bombas

Su principio de funcionamiento está basado en la hidrostática, de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen.


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Tipos de Bombas


Reciprocantes


Diafragma

Rotatorias

Rotor simple

Rotor múltiple



Bombas Reciprocantes de Pistón

Están constituidas por uno o varios pistones o émbolos que se mueven dentro de un cilindro con movimiento alternativo de vaivén. Este movimiento alternativo es provocado por un cigüeñal, manivela excéntrica o leva giratoria y una biela. Sendas válvulas de retención permiten el ingreso y el egreso del fluido

Fuente de la imagen: http://www.fing.edu.uy/imfia/sites/default/files/6-%20volumetricas.pdf

*Manejo de altas presiones (superiores a 2000 psi).*Alta eficiencia volumétrica (95-98%).*Manejo de líquidos viscosos.

*Baja eficiencia térmica.*Alto costo.*Alto peso.*Flujo con comportamiento pulsante.

Tipos de Bombas

http://www.fing.edu.uy/imfia/sites/default/files/6-%20volumetricas.pdf


Son un tipo de bombas de desplazamiento positivo (generalmente alternativo) que utilizan paredes elásticas (membranas o diafragmas) en combinación con válvulas de retención (check) para introducir y sacar fluido de una cámara de bombeo.

Fuente de imagen: http://bombadediafragma.blogspot.com/2009/07/bomba-de-diafragma.html

1. Cambiador automático coaxial2. Cuerpo Bomba3. Membrana4. Colector5. Esfera6. Membrana

Fuente de la imagen: http://bombadediafragma.blogspot.com/2009/07/bomba-de-diafragma.html

Bombas Reciprocantes de Diafragma

Tipos de Bombas

http://bombadediafragma.blogspot.com/2009/07/bomba-de-diafragma.html



http://3.bp.blogspot.com/_1Cwb4m2XlAA/SlA1YGMI1cI/AAAAAAAAAAs/GEwanj6b8vA/s1600-h/PARTES+BOMBA.jpg


Ventajas:

a) Ofrecen una gran habilidad de variar tanto la capacidad como la presión dentro de sus rangos de operación.b) No tienen sellos dinámicos o empaques.c) Pueden rodar en seco indefinidamente.d) La descarga puede ser estrangulada a caudal cero indefinidamente.e) No consumen aire cuando están trabajando sin carga.f) Pueden trabajar en ambientes peligrosos (no hay consumo eléctrico).g) Potencia es proporcional a la rata de bombeo.

Ventajas

h) Trabajan con lodos abrasivos y sólidos en suspensión.i) No requieren de by-pass.j) Si es mantenida apropiadamente no tienen fugas.k) Simples de mantener y reparar.l) Pueden manejar una mayor variedad de materiales, más que cualquier otro tipo de bomba.

Desventajas:

a) No son prácticas para bombear caudales por encima de los 300 GPM (1150 lt/m).b) No son fabricadas para operar con presiones de aire mayores de 125 psi (8.6 bar). Aunque algunas versiones pueden incrementar la relación de presiones a 2:1 o 3:1.c) Se puede formar hielo en los motores de aire, pero se puede minimizar el efecto con una adecuada selección y diseño.d) Los diafragmas tienen una vida finita, fluidos con abrasivos o altas temperaturas de procesos limitan la vida del diafragma.

Bombas Reciprocantes de Diafragma

Tipos de Bombas

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Tipos de Bombas


Reciprocantes


Diafragma

Rotatorias

Rotor simple

Rotor múltiple



De aspas o paletas:

Las bombas de aspas oscilantes tienen una serie de aspas articuladas que se balancean conforme gira el motor, atrapando al liquido y forzándolo en el tubo de descarga de la bomba. Las bombas de aspas deslizantes usan aspas que se presionan contra la carcaza por la fuerza centrífuga cuando gira el motor. El liquido atrapado entre las dos aspas se conduce y fuerza hacia la descarga de bomba.

Pistón o embolo:

También llamadas "Bombas de émbolo rotatorio", consisten de un excéntrico con un brazo ranurado en la parte superior. La rotación de la flecha hace que el excéntrico atrape el liquido contra la caja. Conforme continúa la rotación, el liquido se fuerza de la caja a través de la ranura a la salida de la bomba.

Fuente de imagen: http://www.hidraulicamanse.com/animaciones

Tornillo:

Estas bombas tienen un eje en forma de espiral , que gira dentro de un cilindro que a su vez posee cavidades en espiral. El eje gira desplazando el fluido a traves de las cavidades, avanzando en forma continua, produciendose un flujo axial.

Fuente de imagen: http://www.hillmann.com.ar/Catalogo/Bombas/DENTATORN/Folleto/BombasPetroleo.pdf

Fuente de imagen: http://www.hidraulicamanse.com/animaciones

Bombas de Rotor Simple

Tipos de Bombas

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http://www.hillmann.com.ar/Catalogo/Bombas/DENTATORN/Folleto/BombasPetroleo.pdf






*Bombas de engranajes externos

Estas constituyen el tipo rotatorio mas simple. Conforme los dientes de los engranajes se separan en el lado de succión de la bomba, el liquido llena el espacio entre ellos. Este se conduce en trayectoria circular hacia fuera y es exprimido al engranar nuevamente los dientes.

Fuente de imagen: http://www.teisa.com.mx/productos-engranes-externos.shtml

De Engranes:

*Bombas de engranajes internos

Este tipo tiene un motor con dientes cortados internamente y que encajan en un engrane loco, cortado externamente. Puede usarse una partición en forma de luna creciente para evitar que el liquido pase de nuevo al lado de succión de la bomba.

Fuente de imagen: http://www.teisa.com.mx/productos-engranes-internos.shtml

Bombas de Rotor Simple

Tipos de Bombas

http://www.teisa.com.mx/productos-engranes-externos.shtml

http://www.teisa.com.mx/productos-engranes-externos.shtml

http://www.teisa.com.mx/productos-engranes-internos.shtml

http://www.teisa.com.mx/productos-engranes-internos.shtml


Lóbulos:

Éstas se asemejan a las bombas del tipo de engranajes en su forma de acción, tienen dos o mas motores cortados con tres, cuatro, o mas lóbulos en cada motor. Los motores se sincronizan para obtener una rotación positiva por medio de engranajes externos. El flujo del tipo lobular no es tan constante como en la bomba del tipo de engranajes

Fuente de imagen: http://www.quiminet.com/articulos/las-bombas-de-engranajes-tipo-lobulos-30445.htm

Utiliza un movimiento vertical transmitido por contrapesos y un brazo mecánico que sube y baja. La bomba como tal se encuentra en el fondo y se le trasfiere movimiento a través de varillas.

Con Balancín:

Fuente de imagen: http://es.wikipedia.org/wiki/Thomas_Newcomen

Bombas de Rotor Múltiple

Tipos de Bombas

http://www.quiminet.com/articulos/las-bombas-de-engranajes-tipo-lobulos-30445.htm

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http://es.wikipedia.org/wiki/Thomas_Newcomen

Bombas Rotatorias


1. Amplia gama de flujos y presiones.2. Amplia gama de líquidos y viscosidad. 3. Posibilidad de altas velocidades, permitiendo la libertad de seleccionar la unidad motriz. 4. Bajas velocidades internas. 5. Baja vibración mecánica, flujo libre de pulsaciones y operaciones suaves. 6. Diseño sólido y compacto, fácil de instalar y mantener.7. Alta tolerancia a la contaminación en comparación con otras bombas rotatorias.

Ventajas:

1. Costo relativamente alto debido a las cerradas tolerancias y claros de operación. 2. Características de comportamiento sensibles a los cambios de viscosidad. 3. La capacidad para las altas presiones requiere de una gran longitud de los elementos de bombeo.

Desventajas:

Tipos de Bombas



Según la dirección del

flujoSegún la succiónSegún el

numero de impulsoresSegún el impulsor

Éstas imparten velocidad y presión al fluido en la medida que éste se desplaza por el impulsor de la bomba, el cual gira a altas revoluciones, convirtiendo así la velocidad del fluido en energía de presión. Es decir, el principio de funcionamiento de estas bombas está fundamentado en la transferencia de energía centrífuga.

Tipos de Bombas



Según la dirección del

flujoSegún la succiónSegún el

numero de impulsoresSegún el impulsor

Las bombas centrífugas, también denominadas rotativas, tienen un motor de paletas giratorio sumergido en el liquido. El liquido entra en la bomba cerca del eje del motor, y las paletas lo arrastran hacia sus extremos a alta presión. El motor también proporciona al liquido una velocidad relativamente alta, que puede transformarse en presión en una parte estacionaria de la bomba, conocida como difusor.

Tipos de Bombas

Fuente imagen: http://pm-maquinarias.yolasite.com/tanque-agitador.php


Flujo mixto:

El líquido entra axialmente en el impulsor y es descargado en una dirección intermedia entre la radial y la axial. Se utilizan impulsores radiales que pueden ser del tipo abierto o cerrado. Se emplean en servicios que requieren bombear a alturas intermedias

Flujo axial:

El liquido entra y sale del impulsor en forma axial. Se utilizan para bombear grandes caudales a poca altura. especialmente agua potable o aguas residuales tratadas Fuente imagen:

http://www.propellerpumpsindia.com/axial-flow-pumps.htm

Flujo radial: El liquido penetra al impulsor en dirección paralela al eje de la bomba y sale en dirección perpendicular al eje del impulsor. Se usa para bombear líquidos a alturas elevadas. Se utilizan impulsores radiales que pueden ser del tipo abierto, semiabierto o cerrado.

Bombas Centrífugas según la dirección de flujo

Tipos de Bombas

http://pm-maquinarias.yolasite.com/tanque-agitador.php

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Única• Admiten fluidos

solo por un lado del impulsor. Es mas practico, sin embargo no es recomendable para grandes volúmenes de fluido

Múltiple• Admiten el fluido

por ambos lados. Las bombas de doble succión funcionan como si existieran dos impulsores, uno en contra posición del otro. El volumen de admisión de fluido es mayor.

Bombas Centrífugas según la succión

Tipos de Bombas


De una fase

• Es aquella en que la carga o altura manométrica total es proporcionada por un único impulsor.

Fases múltiples

• Alcanza su altura manométrica o carga con dos o mas impulsores, actuando en serie en una misma carcasa y un único eje.

Bombas Centrífugas según el número de Impulsores

Tipos de Bombas

Cerrado:

El impulsor esta constituido de dos discos paralelos que encierran totalmente las vías del agua desde el orificio de succión hasta la periferia del impulsor.


Abierto:

Los alabes son libres en ambas caras y están sujetas por un anillo central por donde ingresa el liquido. Sus aplicaciones son en agua potable y en líquidos residuales. Son de mantenimiento sencillo por el fácil acceso a los alabes de la bomba

Fuente de imagen: http://www.worth-line.com/mod_8175.html

Semi abierto:

En este caso. los alabes son libres en una de las caras y fijados por el otro en un disco, su uso es apropiado en líquidos viscosos y en aguas residuales, tienen mayor resistencia a la abrasión que los impulsores cerrados.

Fuente imagen: http://bristolpumps.com.ar/bombas-sellos-mec Fuente de imagen:

http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_centr%C3%ADfuga

Bombas Centrífugas según el Impulsor

Tipos de Bombas

http://www.worth-line.com/mod_8175.html

http://bristolpumps.com.ar/bombas-sellos-mec



Desventajas:


•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.

Ventajas:•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.

Costo relativamente alto debido a las cerradas tolerancias y claros de operación.Características de comportamiento sensibles a los cambios de viscosidad.La capacidad para las altas presiones requiere de una gran longitud de los elementos de bombeo.

Bombas Centrífugas

Tipos de Bombas


Tipos de Bombas

Tipo de bomba

Viscosidades

Caudales Manejo de sólidos

Costo

Centrífuga < 200 cp Caudal Constante

No Maneja Sólidos

Bajo precio

Reciprocante

>2000 cp Altos caudales

maneja Alto precio

Rotatoria 0-10000 cp Altos caudales

maneja Alto precio

Relación característica – Selección de bomba:


Conclusiones El diseño de bombas tiene diseños que

contemplan un principio físico o la combinación de ello, el principio de la bomba depende de las condiciones del fluido y necesidades energéticas.

Un diseño básico de tuberías correcto es la clave para lograr el desempeño óptimo de cualquier sistema de bombeo.

La zona de succión de la bomba es más importante que la zona de descarga. Generalmente, cualquier problema generado en la zona de descarga puede ser compensado aumentando la capacidad de la bomba. Por el contrario, problemas generados en la zona de succión son fuente de constantes dificultades.


BIBLIOGRAFÍA VIEJO, Zubicaray Manuel; ALVAREZ, Javier. “Bombas. Teoría, Diseño y Aplicaciones”. Editorial Limusa, Edición 3. Pág: 32.Artículo: “Bomba Hidráulica”. Disponible en línea: http://avdiaz.files.wordpress.com/2008/10/tipos-de-bombas.pdfArtículo: “Maquinas para fluidos”. Disponible en línea: http://www.fing.edu.uy/imfia/sites/default/files/6-%20volumetricas.pdf Artículo: “Ventajas y desventajas de una bomba de pistón”. Disponible en línea: http://www.ehowenespanol.com/ventajas-desventajas-bomba-piston-hechos_102612/Artículo: “Bombas”. Disponible en línea: http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/TBombas.htmArtículo: “Bombas de diafragma”. Disponible en línea: http://bombadediafragma.blogspot.com/2009/07/bomba-de-diafragma.htmlArtículo: “Bombas centrifugas”. Disponible en línea: http://es.scribd.com/doc/6057846/Bombas-Centrifugas

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