CORRECCIN POR VISCOSIDAD B CVISCOSIDAD B.C.

Prof. Jess De AndradeProf. Jess De AndradeProf. Miguel AsuajeProf. Miguel AsuajeProf. Miguel AsuajeProf. Miguel Asuaje

Febrero 2010

OPERACIN DE BOMBAS CON LQUIDOS OPERACIN DE BOMBAS CON LQUIDOS VISCOSOS O LQUIDOS ESPECIALES

D d b b d l b b d d l Despus de bombeo de agua, el bombeo de crudo es el msimportante.

En muchas aplicaciones, y sobretodo la petrolera, un factorimportante en la seleccin de la bomba es la viscosidad del lquidoimportante en la seleccin de la bomba es la viscosidad del lquido.

Cuando El desempeo de labomba es mucho ms difcil.

Sera til encontrar H=f(,Q)

P=f(,Q)

=f(,Q)

Para poder dimensionar correctamente el equipo, o mejor an, para comprender cmo funciona y operarlo adecuadamente f(,Q) funciona y operarlo adecuadamente.

Repaso - Viscosidad

t=0 Fo

Definicin:

Resistencia al corte que ofrece el lquido.

y

t=0

y

Fo

C=Cody

x xC=f(y)

du

dududydy

= , Para fluidos Newtoninanos. i.e: H2O =1,0020 [cp] @ 20 C

Viscosidad Dinmica

centipoise [cp]=0,01poise / [cp]=0,01g/cm.s

Curvas de Esfuerzo de Fluidos Newtonianos y No Newtonianos

Repaso - ViscosidadCurvas de Esfuerzo de Fluidos Newtonianos y No-Newtonianos

ktchup Fluido newtoniano:

n

t

e

,

Leche, sangre yv=

r

z

o

c

o

r

t

a

n

r

E

s

f

u

e

almidn de maz u(y)y

Velocidad de deformacin , yv

almidn de maz

Repaso - Viscosidad

Relacionando la viscosidad con la densidad:

sm2

=

Viscosidad Cinemtica

mcst

s2

6101 =

sOtra unidad de viscosidad muy comn:

[SSU S b ll S d U i l][SSU Sayboll Second Universal]

Viscosidad Viscosidad de algunos fl id fluidos en funcin de la temperatura

Bombeo de Lquidos Viscosos

Las BC son generalmente bien aplicadas en servicios con fluidos deviscosidades < 660 cst. Pudiendo llegar hasta los 3300 cst; un valorconservador mximo es de 1000cst. Sin embargo, el bombeo de fluidosviscosos se hace generalmente con BOMBAS VOLUMTRICASviscosos se hace generalmente con BOMBAS VOLUMTRICAS

Ventajas de las BC sobre las Volumtricas

No pulsan No requieren vlvulas de seguridad (alivio) Facilidad de regulacin

Desventajas

La eficiencia disminuye

P t H Q b jPor supuesto H vs Q bajan:

Se disminuyen las capacidades de la bomba.

Bombeo de Lquidos Viscosos

Importante:

Para viscosidades superiores a 500x10-6 m2/s, debemos verificar NPSHdverificar NPSHd.

NPSHd=f(prdidas succin)NPSHd f(prdidas succin)

Si p NPSHd

TMH con lquidos viscosos

Las leyes de semejanza parcial se mantienen para

Experimentalmente se han corroborado los siguientes aspectos:

distintas viscosidades, pero con menor exactitud que para el agua

Para el punto nominal, el nq permanece constante

A N=cte la curva H vs Q decrece cuando la A N=cte la curva H vs. Q decrece cuando la viscosidad de incrementa, pero la H @ Q=0 permanece aproximadamente constante

Determinacin de las Caractersticas de Trabajo

Al haber un cambio en la viscosidad ocurre: Aumento de Potencia Requeridaq Reduccin de Altura de bombeo Reduccin del Caudal

Mediante mtodos grficos se puede determinar la forma de trabajo de las bombas centrifugas convencionales, con previo conocimiento de su operacin con agua

TMH para lquidos viscososCurvas caractersticas al cambiar la viscosidad del fluido de Curvas caractersticas al cambiar la viscosidad del fluido de trabajo de una Bomba

BombaModelo

(operacinconagua)

(operacinconflujomsviscoso)

Las curvas de correccin no son exactas para ninguna bomba en particular,

l d b t solo se deben tomar como aproximaciones.

Definiciones

LosvaloresdeCQCH

seestimanengrfico.

Procedimiento

BombaModelo(operacin con agua)(operacinconagua)(operacinconflujoviscoso220cst)

Procedimiento 0.6xQNW0.8xQNW1.0xQNW

1.2xQNW

Si quiero bombear 750gpm una altura de 100ft de un fluido de i id d 1000 SSU

Ejemplopuntonominal:

viscosidad 1000 SSU

Separtedelcaudaldeoperacin,Seinterceptaconlalneadealtura,Luego con la lnea de viscosidad,Luegoconlalneadeviscosidad,Seobtienenlosfactoresdecorreccin

100ft

750gpm

SSU: Segundos Saybolt Universales

SSU = 4.55 * cSt, si cSt > 50

Procedimiento 0.6xQNW0.8xQNW

1.0xQNW

1.2xQNW

Si quiero bombear 1500gpm una altura de 144ft de un fluido de i id d 100 S

Ejemplopuntonominal:

viscosidad 100 cSt

Separtedelcaudaldeoperacin,Seinterceptaconlalneadealtura,Luego con la lnea de viscosidad,Luegoconlalneadeviscosidad,Seobtienenlosfactoresdecorreccin

144ft

1500gpm

Ejemplo de clculoj pGrfico de curvas caractersticas anterior

Limitaciones

Se debe usar en las escalas indicadas (sin extrapolar).

No se puede usar para mezclas de fluidos. No se puede usar para mezclas de fluidos. El NPSHd debe ser el adecuado para evitar los

f d l i iefectos de la cavitacin.

Slo para fluidos newtonianos.

Ejemplo. j pBomba Sulzer