BOMBAS CENTRIFUGAS MAURICIO VARGAS JEREZ ING. MECANICO
TEMARIO 1. PARTES DE L A BOM BA CEN CEN TRI F UGA 2. CAB E ZA DE D E SUCCI ÓN 3. N PS PSH H 4. CAB CAB EZ EZA A EST ESTATI CA DE D ES ESCARGA CARGA 5. VEL OCI DAD ES ESP PECI F I CA 6. VEL OC OCII DA D ESP ESPECI F I CA DE SUCC SUCCII ON 7. EF I CI ENCI A Y POTENC OTENCII A AL F RENO 8. CURV CURVAS AS CARACTERI STI CAS DE L AS BOM BA S 9. PRI NC NCII PI O DE SI SI M I LI TUD- LEY LEYES ES DE AFI NI DAD 10. I NCR NCREM EM ENTO DE L A TEM PERA ERATURA TURA DEL F L UI DO 11. CAS CASOS OS D E ESTUD I O
BOMBAS “EQUIPO
PARA COMVERTIR
LA
ENERGIA
MECANICA EXTERNA EN ENERGIA HIDRAULICA DE UN LIQUIDO, A FIN DE MOVERLO DE UN PUNTO A OTRO”.
EMPRESA COLOMBIANA DE PETROLEOS
Propiedades de los Fluidos TEMPERATURA PRESION
DE VAPOR
GRAVEDAD GRAVEDAD
ESPECIFICA
VISCOSIDAD PUNTO
DE FLUIDEZ O DE CONGELACION
CONTENIDO DE SOLIDOS CORROSIVIDAD
Caja o Carcaza de una Bomba Centrífuga SU
FUNCION ES CONVERTIR LA CABEZA DE VELOCIDAD
GENERADA POR EL IMPULSOR EN ENERGIA DE PRESION. ESTO ES POSIBLE MEDIANTE LA REDUCCION DE LA VELOCIDAD DEL FLUIDO AL AUMENTARSE GRADUALMENTE EL AREA DE SALIDA. SIRVE
DE FRONTERA A LA PRESION DEL LIQUIDO
BOMBEADO.
Voluta : EL IMPULSOR DESCARGA EL LIQUIDO DIRECTAMENTE A UNA CAJA EN FORMA DE ESPIRAL LLAMADA “VOLUTA”. DICHA CAJA SE EXPANDE PROGRESIVAMENTE, EN TAL FORMA QUE LA VELOCIDAD DEL LIQUIDO SE REDUCE EN FORMA GRADUAL. DE ESTA MANERA, PARTE DE LA ENERGIA DE VELOCIDAD ES CONVERTIDA EN PRESION ESTATICA. SE LE CONOCE TAMBIEN COMO BOMBA DE “CARACOL”.
Difusor : EL IMPULSOR DESCARGA EN UNA SERIE DE DIFUSORES (VENAS) ESTACIONARIOS QUE RODEAN LA PERIFERIA DEL IMPULSOR, LOS CUALES CAMBIAN LA DIRECCION DEL FLUJO DEL LIQUIDO Y CONVIERTEN LA ENERGIA DE VELOCIDAD EN CABEZA DE PRESION.
Impulsor ES EL CORAZON DE LA BOMBA, HACE GIRAR LA MASA DEL LIQUIDO CON LA VELOCIDAD PERIFERICA DE LAS EXTREMIDADES DE LOS ALABES. DETERMINANDO ASI LA ALTURA DE LA ELEVACION PRODUCIDA O PRESION DE TRABAJO DE LA BOMBA.
Clasificación de los Impulsores 1. TIPO DE SUCCION :
* SENCILLA
* DOBLE
2. DIRECCION DEL FLUJO :
* RADIAL * MIXTO
* AXIAL
3. CONSTRUCCION MECANICA: * CERRADOS * SEMI-ABIERTOS
*ABIERTOS
4. FORMA DE LOS ALABES :
* CURVATURA SIMPLE
* TIPO FRANCES
5. VELOCIDAD ESPECIFICA :
* BAJA * ALTA
* MEDIA
CABEZA ES
UN TERMINO EMPLEADO PARA EXPRESAR UNA FORMA DEL
CONTENIDO DE ENERGIA DE UN LIQUIDO, POR UNIDAD DE PESO DEL LIQUIDO, REFERIDO A UN NIVEL ARBITRARIO
ES LA ENERGIA POR LIBRA DE FLUIDO
ESTE
TERMINO ES COMUNMENTE USADO PARA REPRESENTAR LA
ALTURA VERTICAL DE UNA COLUMNA ESTATICA DE FLUIDO, CORRESPONDIENTE A LA PRESIÓN DEL FLUIDO EN EL PUNTO DE REFERENCIA TAMBIEN
PUEDE CONSIDERARSE COMO LA CANTIDAD DE TRABAJO
NECESARIO PARA MOVER UN LIQUIDO DESDE SU POSICION ORIGINAL A UNA POSICION REQUERIDA. EN ESTE CASO, EL TERMINO INCLUYE EL TRABAJO EXTRA NECESARIO PARA VENCER LA RESISTENCIA A FLUIR EN LA LINEA
Ilustraciones sobre algunos Términos de Cabeza CABEZA COMO “ENERGIA POR LIBRA DE FLUIDO”
Considerando las unidades de:
Presión : Lbf/in2 (psi) Densidad del agua: lbm/ft3
Al convertir la Presión (P) en unidades de pies de líquido bombeado se tiene : LBF (A)IN2 1 FT3 (P) IN2 x FT2 xGEx(B)LBM
(P) x (C) FT - LBF FT - LBF = GE LMB =(H) LMB
Siendo ft-lbf una unidad de energía (lft-lbf = 3.766 x 10-7 KW - H) CONSTANTE
PARA CONVERSION DE PRESION A CABEZA
Usando las correspondientes equivalencias y teniendo en cuenta que numéricamente 1lbf = 1lbm se obtiene : LB 144 IN2 1 FT3 P x 2,31 FT P IN2 x FT2 xGE x 62.37 LB = GE Densidad del agua a 600 F = 62.37 lb/ft3
= HFT
Cabeza de Succión Neta - Hs ES IGUAL A LA CABEZA ESTATICA DE SUCCION (Hl ) O A LA ALTURA DE ASPIRACION (- Hl ), MAS LA PRESION ABSOLUTA SOBRE LA SUPERFICIE DEL LIQUIDO, MENOS LAS PERDIDAS POR FRICCION EN LA LINEA DE SUCCION A LA CAPACIDAD DE OPERACIÓN (INCLUYE PERDIDAS DE ENTRADA EN LA TUBERIA, ACCESORIOS Y FILTROS).
FACTORES A CONSIDERAR 1. PRESION ESTATICA ABSOLUTA SOBRE LA SUPERFICIE DEL LIQUIDO, EXPRESADO EN PIES DEL LIQUIDO BOMBEADO = (Pl +Pat) x 2,31 GE 2. CABEZA ESTATICA DE SUCCION O ALTURA DE ASPIRACION = +- Hl 3. PERDIDA POR FRICCION EN LA LINEA DE SUCCION (hf S ) = - Px2,31 GE
Presión de Succión Nivel de Referencia LA PRESION DE SUCCION ES CALCULADA Y ESPECIFICADA PARA UN NIVEL DE REFERENCIA ABITRARIO 2 PIES POR ENCIMA DEL NIVEL DEL PISO. ESTE VALOR ES TIPICO PARA LA LINEA CENTRAL DEL EJE DE LA MAYORIA DE LAS BOMBAS. PARA BOMBAS DE GRAN CAPACIDADSE DEBE REVISAR VALOR. ESTE NIVEL REQUIERE ESPECIAL ATENCION EN LOS SIGUIENTES CASOS :
BOMBAS VERTICALES EN LINEA A INSTALAR EN TUBERIAS ELEVADAS.
BOMBAS VERTICALES PARA POZOS PROFUNDOS O MANEJO DE CONDENSADOS, QUE ESTAN LOCALIZADOS CON RESPECTO AL NIVEL DE LA SUPERFICIE DEL AGUA Y NO CON RESPECTO AL PISO. NIVEL EN VASIJAS PARA DETERMINAR NPSH D
TAMBORES : MINIMO NIVEL DE OPERACIÓN.
VASIJAS VERTICALES : LINEA TANGENTE.
PRESION DE SUCCION SUB-ATMOSFERICA EXCEPTO
PARA BOMBAS
QUE
SUCCIONAN
DE
EQUIPOS QUE OPERAN AL VACIO, LA PRESION DE SUCCION NO DEBE ESPECIFICARSE PARA PRESIONES MUY BAJAS. EL MINIMO VALOR RECOMENDADO ES 12 PSIA.
Máxima Presión de Succión ESTE VALOR SE OBTIENE SUMANDO : a - PRESION DE AJUSTE DE LA VALVULA DE SEGURIDAD DE LA VASIJA DE LA CUAL ESTA SUCCIONANDO LA BOMBA. b - LA CAIDA DE PRESION DESDE LA VALVULA DE SEGURIDAD HASTA EL PUNTO DONDE EL LIQUIDO ES MANTENIDO. c - CABEZA ESTATICA DEL LIQUIDO, TOMANDO EL MAXIMO NIVEL DE LA VASIJA DE DONDE SUCCIONA LA BOMBA. NOTA : Las pérdidas por fricción en la succión no se tienen en cuenta porque la máxima condición de succión ocurre cuando el flujo a través de la bomba es cero, causado por un bloqueo aguas abajo.
NPSH Disponible = Cabeza Neta Positiva de Succión ES DEFINIDO COMO EL MARGEN ENTRE LA PRESION EXISTENTE EN LA BRIDA DE SUCCION DE LA BOMBA Y LA PRESION DE VAPOR DEL LIQUIDO A LA TEMPERATURA DE BOMBEO, CONVERTIDA A CABEZA DE LIQUIDO BOMBEADO. ES LA PRESION ABSOLUTA POR ENCIMA DE LA PRESION DE VAPOR DEL FLUIDO BOMBEADO, DISPONIBLE EN LA BRIDA DE SUCCION DE LA BOMBA PARA MOVER Y ACELERAR AL FLUIDO PARA QUE ENTRE AL IMPULSOR. EL NPHSD ES FUNCION DE LAS CONDICIONES EXISTENTES EN EL SISTEMA DEL LIQUIDO BOMBEADO Y DE LOS CAMBIOS DE PRESION Y TEMPERATURA A LO LARGO DE LA LINEA DE SUCCION. EL NPSHD ES FUNCION DE LA GEOMETRIA DEL SISTEMA, LA RATA DE FLUJO Y LAS CONDICIONES DEL LIQUIDO QUE SE TENDRAN DURANTE LA OPERACIÓN DE LA BOMBA
Determinación del NPSH Disponible PARA DETERMINAR EL NPSH D ES CONVENIENTE SEGUIR LOS SIGUIENTES PASOS : 1. HACER UN PROGRAMA DETALLADO (ISOMETRICO) DEL SISTEMA DE SUCCION INCLUYENDO LAS CARACTERISTICAS DEL SISTEMA, A SABER : DIAMETRO DE TUBERIA ACCESORIOS, FILTROS Y ELEVACIONES.
2. DETERMINE LA PRESION ESTATICA ABSOLUTA SOBRE LA SUPERFICIE DEL LIQUIDO, EXPRESADA EN PIES DEL LIQUIDO : (P t + PAT) 2,31 ge 3. DETERMINE CORRECTAMENTE LA PRESION DE VAPOR DEL LIQUIDO A LA TEMPERATURA DE BOMBEO, EXPRESADA EN PIES DEL LIQUIDO : P V x 2,31 ge 4. DETERMINE LA CABEZA ESTATICA DE SUCCION O ALTURA DE ASPIRACION ESTATICA : +-Hl 5. CALCULE LAS PERDIDAS DE PRESION POR FRICCION EN LA LINEA DE SUCCION (TUBERIA, ACCESORIOS, FILTROS) EXPRESADA EN PIES DEL LIQUIDO : -hf s NPSHD = (Pl + PAT) 2,31 + Hl - hf S - PV x 2,31 ge ge NPSHD = (Pl + PAT - PV) x 2,31 + Hl - hf S ge -
Pl = PRESION MANOMETRICA SOBRE SUPERFICIE DEL LIQUIDO. PAT = PRESION ATMOSFERICA. PV = PRESION DE VAPOR. hfs = PERDIDAS DE PRESION EN LINEA SUCCION (FRICCION, ACCESORIOS, FILTROS, ETC.).
NPSH Requerido ES UNA CARACTERISITICA INDIVIDUAL DE CADA BOMBA Y ES DETERMINADO EXPERIMENTALMENTE POR EL FABRICANTE. REPRESENTA LA CABEZA REQUERIDA POR EL LIQUIDO PARA FLUIR SIN VAPORIZARSE DESDE LA BRIDA DE ENTRADA DE LA BOMBA HASTA UN PUNTO DENTRO DEL OJO DEL IMPULSOR, DONDE LOS ALABES COMIENZAN A IMPARTIR ENERGIA AL LIQUIDO. ES FUNCION DEL DISEÑO DEL IMPULSOR, DE LA CARCAZA Y DE LA VELOCIDAD.
NPSHD > NPSHR
Influencia de las Características del Líquido sobre NPSHR LAS BOMBAS QUE MANEJAN LIQUIDOS PUROS TIENEN ALTO NPSHR, DEBIDO A QUE TODO EL LIQUIDO TIENDE A VAPORIZARSE A UNA MISMA CONDICION DE PRESION Y TEMPERATURA. (UN SOLO PUNTO DE EBULLICION). PARA MANEJO DE HIDROCARBUROS (CORRIENTES TIPICAS DE REFINERIA)
SE REQUIERE MENOR NPSH QUE PARA LOS LIQUIDOS PUROS, PORQUE SOLO UNA PARTE DE LA CORRIENTE SE VAPORIZA INICIALMENTE. EL NPSHR PARA HIDROCARBUROS TIENDE A SER MAS BAJO QUE PARA EL AGUA FRIA Y MAS BAJO QUE PARA AGUA A LA MISMA TEMPERATURA. PARA HIDROCARBUROS, EL NPSHR TIENDE A DISMINUIR : * CON EL INCREMENTO DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA (A TEMPERATURA DE BOMBEO) * CON EL INCREMENTO DE LA PRESION DE VAPOR
* CON EL AUMENTO DE LA COMPOSICION DE LA MEZCLA.
BOMBAS PUEDEN SELECCIONARSE CON BASE EN EL NPSHR OBTENIDO MEDIANTE UNA PRUEBA CON AGUA, SIN USAR FACTORES DE CORRECION.
LAS
Bombas con Bajo Requerimiento de NPSH - NPSHR VENTAJAS :
PERMITE REDUCIR LA ELEVACCION DE LA
LA CURVA DE CABEZA - CAPACIDAD CAE CON
VASIJA DE SUCCION, CON LOS
MAYOR PENDIENTE, POR LO CUAL REQUIERE
CORRESPONDIENTES AHORROS ECONOMICOS.
ESPECIALES CONTROLES.
PERMITE EL USO DE UNA SOLA BOMBA EN
LA EFICIENCIA TIENDE A SER OPTIMA PARA
SERVICIOS DE ALTOS FLUJOS, LO CUAL
FLUJO NORMAL PERO BAJA PARA FLUJOS
GENERALMENTE MINIMIZA EL COSTO TOTAL DEL
DIFERENTES.
SISTEMA DE BOMBEO.
DESVENTAJAS :
BOMBAS VERTICALES TIENDEN A TENER ALTOS
LOS EFECTOS DE LA CAVITACION TIENDEN A
REQUERIMIENTOS DE MANTENIMIENTO DEBIDO
SER MODERADOS CON RELACION A LAS
A LOS MULTIPLES JUEGOS DE PARTES
BOMBAS DE ALTO NPSHR.
RODANTES.
IMPLICA TAMAÑOS DE BOMBA MAS PEQUEÑOS Y
HAY LIMITACION EN PROVEEDORES Y MODELOS,
MENOR POTENCIA (BHP) QUE CON BOMBAS DE
DADO QUE REQUIEREN ESFUERZOS EXTRAS EN
ALTO NPSHR, LO CUAL SE TRADUCE EN AHORRO
LA INGENIERIA.
DE ENERGIA Y COSTOS DE INVERSION.
ES ACONSEJABLE HACER PRUEBAS DE DESEMPEÑO PARA VERIFICAR LOS OFRECIMIENTOS DEL PROVEEDOR.
IMPLICA ALTAS VELOCIDADES ESPECIFICAS DE SUCCION CON SUS CORRESPONDIENTES
Cabeza Estática de Descarga - H2 ES LA DISTANCIA VERTICAL DESDE EL NIVEL DE LIQUIDO EN LA VASIJA DE DESCARGA O EL PUNTO DONDE SE ENTREGA
EL LIQUIDO (PUNTO
DE
DESCARGA LIBRE), HASTA LA LINEA DEL EJE DE LA BOMBA, EXPRESDA EN PIES.
H2
H2
H2
- H2
H2
Cabeza de Descarga Neta - HD ES LA CABEZA MEDIDA EN LA BRIDA DE DESCARGA. ESTA CONSTITUIDA POR LOS SIGUIENTES FACTORES :
PRESION ESTATICA ABSOLUTA DE LA VASIJA O SISTEMAA DONDE SE ENTREGA EL LIQUIDO.
CABEZA ESTATICA DE DESCARGA.
PERDIDAS DE PRESION POR FRICCION EN TUBERIAS Y ACCESORIOS
CAIDA
DE PRESION EN : ORIFICIOS DE MEDICION, VALVULAS DE
CONTROL, HORNOS, INTERCAMBIADORES DE CALOR, BOQUILLAS DE DISTRIBUCION, MEZCLADORES, ETC.
Cabeza de Descarga Neta - HD 1. HACER DIAGRAMA DETALLADO (ISOMETRICO) DEL SISTEMA DE DESGARGA, INCLUYENDO TODAS LAS CARACTERISTICAS DEL SISTEMA : DIAMETRO TUBERIA, ACCESORIOS, PLATINAS DE ORIFICIO U OTROS SISTEMAS DE MEDICION, VALVULAS DE CONTROL, EQUIPOS (HORNOS, INTERCAMBIADORES, FILTROS, MEZCLADORES, BOQUILLAS DE DISTRIBUCION), ELEVACIONES, ETC. 2. DETERMINE LA PRESION ESTATICA ABSOLUTA DE LA VASIJA O SISTEMA DONDE LE ENTREGA EL LIQUIDO, EXPRESADO EN PIES DE LIQUIDO : (P2 + PAT) 2,31 ge 3. DETERMINE LA CABEZA ESTATICA DE DESCARGA, EN PIES : H 2 (PUEDE SER NEGATIVA). 4. DETERMINE TODAS LAS PERDIDAS DE PRESION EN LA DESCARGA : FRICCION EN TUBERIAS Y ACCESORIOS, P EN OROFICIOS, P EN EQUIPOS (HORNOS, MEZCLADORES, BOQUILLAS, INTERCAMBIADORES). P EN VALVULAS DE CONTROL : EXPRESADAS EN PIES DE LIQUIDO : hf D ( Px2,31)
Presión de Descarga LA PRESION DE DESCARGA ES LA SUMA DE LOS REQUERIMIENTOS DE PRESION DE TRES TIPOS DIFERENTES :
1. ESTATICA - Independiente de la Rata de Flujo PRESION DE OPERACIÓN DE LA VASIJA EN LA CUAL LA BOMBA ESTA DESCARGANDO EL FLUIDO. PRESION ATMOSFERICA, SI LA BOMBA ENTREGA A UN TANQUE O VASIJA QUE OPERA A PRESION ATMOSFERICA. PRESION DEL SISTEMA AL CUAL LA BOMBA ESTA DESCARGANDO. LA DIFERENCIA DE ELEVACION ENTRE EL EJE DE LA BOMBA Y EL MAXIMO NIVEL DEL LIQUIDO DE LA VASIJA DONDE DESCARGA LA BOMBA. LA DIFERENCIA DE ELEVACION ENTRE EL EJE DE LA BOMBA Y EL SISTEMA AL CUAL DESCARGA LA BOMBA.
2. CINETICA - Depende de la Rata de Flujo CAIDA DE PRESION A TRAVES DE: EQUIPOS DE PROCESO EN EL CIRCUITO DE DESCARGA (INTERCAMBIADORES REACTORES, HORNOS, FILTROS, TORRES, TAMBORES, ETC.). BOQUILLAS DE INYECCION. ALTO P PARA ATOMIZACION/SUJETAS A ENSUCIAMINETO. ORIFICIOS PARA MEDIR EL FLUJO. TUBERIA Y ACCESORIOS (REDUCCIONES, CODOS, BRIDAS, BIFURCACIONES, EXPANSIONES, VALVULAS DE COMPUERTA, GLOBO Y CHEQUE).
3. SISTEMAS DE CONTROL - Depende de la Rata de Flujo
VALVULAS DE CONTROL PARA TODOS LOS FACTORES QUE DEPENDEN DE LA RATA DE FLUJO, ES NECESARIO CALCULAR LA CAIDA DE PRESION PARA LA MAXIMA RATA DE FLUJO DESEADA.
2
P max. =
P normal
Rata Max. Rata Normal
HD = (P2 + PAT ) x 2,31 + H2 + hf D ge P2 = PRESION MANOMETRICA DE LA VASIJA O SISTEMA DONDE LE ENTREGA EL LIQUIDO. PAT = PRESION PRESI ON ATMOSFERICA. ATMOSFERICA. H2 = CABEZA ESTATICA, EN PIES. ge = GRA GR AVEDAD ESPECIFICA A CONDICIONES CONDICIO NES DE BOMBEO. hf D = PERDIDAS DE PRESION EN LINEA DE DESCARGA, EN PIES.
Presión de Descarga - PD ES LA CABEZA DE DESCARGA NETA, EXPRESADA COMO PRESION.
PD =
HD x g.e 2,31
psia
Máxima Presión de Descarga ESTA PRESION ES USADA PARA DETERMINAR LA PRESION DE DISEÑO DE LA BOMBA Y ES IGUAL A LA SUMA DE :
MAXIMA MAXI MA PRES PRESIO ION N DE SUCC SUCCIO ION N MA MAXIMA XIMA PRESIO PRESION N DIFERE DIFERENCI NCIAL AL
LA MA MAXI XIMA MA PRESIO ESION N DI DIFE FERE REN NCI CIA AL NORM NORMA ALME LMENTE NTE SE PRES PRESE ENTA NTA CUAND UANDO O EL FLUJO ES CERO ( PUNTO DE CIERRE, SHUT OFF) SE ASUME 120% DE LA PRESION DIFERENCIAL NOMINAL, BASADA EN LA MAXIMA GRAVEDAD ESPECIFICA ANTICIP ANTICIPADA. ADA. SI LA MAXIMA PRESION DIFERENCIAL ES MAYOR QUE EL 120% DE LA PRESION DIFERENCIAL NOMINAL, LA MAXIM IMA A PRESION DE DESCARGA Y LA PRESION DE DISEÑ DI SEÑO O DEBEN DEBEN INCREM INCREMENT ENTA ARSE EN CONFOR CONFORMID MIDAD AD.. SI LA GRAVEDAD ESPECIFICA ESTA SUJETA AL CAMBIO, LA MAXIMA GRAVEDAD ESPECIFICA ANTICIPADA DEBE USARSE PARA CALCULAR LA PRES PRESIO ION N DI DIFE FERE RENC NCIA IAL, L, EN EL PUNT PUNTO O DE CI CIER ERRE RE..
Cabeza Estática Estática Total HET ET.. EN UN SISTEMA DADO, ES LA DIFERENCIA EN ELEVACION ENTRE EL NIVEL DEL LIQUIDO EN LA DESCARGA DESCARGA Y EL NIVEL DEL LIQUIDO EN LA SUCCION. P HET
HET P
H2
CABEZA ESTATICA TOTAL
CABEZA ESTATICA DE DESCARGA
H2 CABEZA ESTATICA DE DESCARGA
Hl CABEZA ESTATICA DE SUCCION
CABEZA ESTATICA TOTAL
Hl CABEZA ESTATICA DE SUCCION
+ H2 CABEZA ESTATICA DE DESCARGA
HET
P - Hl CABEZA ESTATICA DE SUCCION
CABEZA ESTATICA TOTAL
Cabeza Total - H LA CABEZA TOTAL - H - ES LA ENERGIA IMPARTIDA AL LIQUIDO POR LA BOMBA, ES DECIR, LA DIFERENCIA ENTRE LA CABEZA DE DESCARGA Y LA CABEZA DE SUCCION. ES INDEPENDIENTE DEL LIQUIDO BOMBEADO Y ES, POR LO TANTO, LA MISMA PARA CUALQUIER FLUIDO QUE PASE A TRAVES DE LA BOMBA. SE EXPRESA EN PIES DEL LIQUIDO BOMBEADO.
H = HD - HS =
D”
x RPM 1839
2
Cabeza Total - H H
Pl
H2
Hl
HS = (Pl + PAT) x 2,31 x Hl - hfs g.e H = HD - HS H = (P2 + PAT) x 2,31 + H2 + hf D -
HD = (P2 + PAT) x 2,31 + H2 + hf D g.e (Pl + PAT) x 2,31 + Hl - hf S g.e
H =(P2 - Pl ) x 2,31 + HET + hf D + hf S g.e hf D = INCLUYE DE PRESION EN : TUBERIA, ACCESORIOS, ORIFICIOS DE MEDICION, VALVULAS DE CONTROL,
P2
Presión de Diseño LA PRESION DE DISEÑO ES CALCULADA SUMANDO LA MAXIMA PRESION DE SUCCION
Y LA MAXIMA PRESION DIFERENCIAL, ESTA ULTIMA ES DEFINIDA COMO EL 120% DE LA
PRESION DIFERENCIAL.
Temperatura de Diseño LA TEMPERATURA
DE
DISEÑO
ES
NORMALMENTE
ESPECIFICADA 50°F POR ENCIMA DE LA TEMPERATURA NORMAL DE BOMBEO. PARA
BOMBAS
QUE
OPERAN
POR
DEBAJO
DE 60°F
(SISTEMAS CRIOGENICOS) ES NECESARIO ESPECIFICAR UNA MINIMA TEMPERATURA DE
DISEÑO
CON
BASE EN
CARACTERISTICAS DE CADA SISTEMA EN PARTICULAR
LAS
Velocidad Especifica ES UN INDICE DE DISEÑO HIDRULICO, APLICABLE A LAS BOMBAS CENTRIFUGAS, QUE INVOLUCRA LA VELOCIDAD DE ROTACION, LA Q Y H EN EL PUNTO DE MEJOR EFICIENCIA (PME).
NS =
n Q H3/4
n = Velocidad de rotación en RPM. Q = Capacidad en GPM. H = Cabeza total en pies
ESTE INDICE ES INDEFINIDO COMO LA VELOCIDAD A LA CUAL UN IMPULSOR, GEOMETRICAMENTE SIMILAR AL CONSIDERADO Y REDUCIDO PROPORCIONALMENTE EN TAMAÑO, TENDRIA QUE GIRAR PARA ENTREGAR UN GMP CONTRA UNA CABEZA TOTAL DE UN PIE. PUEDE FLUCTUAR ENTRE 400 Y 20.000.
Velocidad especifica de Succión ES UN INDICE DE DISEÑO HIDRAULICO. ES ESENCIALMENTE UN INDICE DESCRIPTIVO DE LAS CARACTERISTICAS DE LA SUCCION DE UN IMPULSOR, AYUDA A DESCRIBIR LAS CONDICIONES HIDRODINAMICAS EXISTENTES EN EL OJO DEL IMPULSOR.
S=
n Q (NPSHR)3/4
n = Velocidad de rotación en RPM. Q = Capacidad en GMP. Impulsores con doble succión utilizar Q/2. NPSHR = NPSH requerido
SE DEFINE EL PUNTO DE MEJOR EFICIENCIA DE LA BOMBA, QUE USUALMENTE SE PRESENTA CON EL IMPULSOR DE DIAMETRO MAXIMO. DE ACUERDO CON LA EXPERIENCIA, UNA BOMBA CON S MENOR DE 11000, EXPERIMENTARA MENOS PROBLEMAS DE SUCCION Y FALLAS MECANICAS.
Relaciones Matemáticas de Cabeza, Capacidad, Eficiencia y de Potencia al Freno EL TRABAJO UTIL HECHO POR UNA BOMBA ES IGUAL AL PESO DEL LIQUIDO BOMBEADO EN UN PERIODO DE TIEMPO, MULTIPLICADO POR LA CABEZA DESARROLLADA POR LA BOMBA Y SE EXPRESA GENERALMENTE EN TERMINOS DE CABALLOS DE FUERZA (HP), LLAMADOS CABALLO DE FUERZA DE AGUA. (WATER HORSE POWER). Q x H x g.e WHP o LHO = 3960 LA FUERZA REQUERIDA PARA MOVER LA BOMBA GENERALMENTE SE DETERMINA EN CABALLO DE FUERZA Y SE LLAMA ENERGIA RECIBIDA POR LA BOMBA, SE EXPRESA EN BHP. Q x H x g.e Q = Capacidad de la bomba a las condiciones de BHP = 3960 x e bombeo, GMP. H = Cabeza diferencial, pies. P = Presión diferencial, psi. Qx P e = Eficiencia de la bomba, expresada como un decimal BHP = 1715 x e g.e = Gravedad específica a las condiciones de bombeo LPH y BHP están dados en HP (Horse Power)
Curvas Características de Bombas LA CABEZA TOTAL DESARROLLADA POR LA BOMBA, LA POTENCIA REQUERIDA PARA MOVERLA Y L A EFICIENCIA RESULTANTE VARIAN CON LA CAPACIDAD. LAS INTERRELACIONES DE CAPACIDAD, CABEZA, POTENCIA Y EFICIENCIA SE DENOMINAN CARACTERISTICAS DE LA BOMBA.
P H B
% a i c n e i c i f E
s e i p n e a z e b a C
140
90 80
120
70
80
100
H S P N
60 50
20
40
15
30
10
20
20
10
10
0
0
5
BHP
0 0
100
200
300
400
500
CAPACIDAD EN GPM
600
700
800
Curva de la Presión de un Sistema PRESION DE DESCARGA
P EN VALVULA DE CONTROL
VALVULA TOTALMENTE ABIERTA
PRESION AGUAS ABAJO DE LA
N VALVULA O I S CURVA DEL SISTEMA E R P
CABEZA ESTATICA
PERDIDAS POR FRICCION MAXIMA RATA DE FLUJO
Q GPM
RATA DE FLUJO DE OPERACION
BOMBAS EN PARALELO SE
UTILIZAN PARA INCREMENTAR LA CAPACIDAD DE UN
SISTEMA. TODAS LA
OPERARAN A LA MISMA PRESIÓN DE DESCARGA.
CURVA CARACTERISTICA SE OBTIENE SUMANDO LAS
CAPACIDADES PARA UNA MISMA CABEZ LAS
BOMBAS PUEDEN SER DE DIFERENTE CAPACIDAD
BOMBAS EN PARALELO RAZONES PARA SU USO 1. AUMENTAR LA CAPACIDAD DE UN SISTEMA 2. SISTEMAS QUE REQUIERAN ALTA CONFIABILIDAD 3. LA CAPACIDAD DEL SISTEMA EXCEDE LA CAPACIDAD DE CUALQUIER BOMBA 4. LA DISPONIBILIDAD DE ENERGÍA EXCEDE EL SUMINISTRO DISPONIBLE DE UN ACCIONADOR 5. POR AHORROS DE INVERSIÓN 6. PARA
SATISFACER
REQUERIMIENTOS
ENCIAMA DE LO NORMAL
DE
FLUJO
POR
BOMBAS EN SERIE RAZONES PARA SU USO 1. COMO BOMBA REFORZADORA PARA PRESIONAR LA SUCCION DE LA BOMBA DE ALTA PRESIÓN 2. EL REQUERIMIENTO DE CABEZA EXCEDE LA CAPACIDAD DE UNA SOLA BOMBA Y LA RATA DE FLUJO SOBREPASA EL RANGO ECONÓMICO DE UNA BOMBA RECIPROCANTE 3. EN SERVICIOS EROSIVOS ( SLURRY ) SE PREFIERE A LA MULTIETAPA 4. SISTEMA DE OPERACIÓN DUAL A ALTA Y BAJA PRESIÓN 5. LA CARGA A LA PLANTA SE TRANSFIERE DE DESDE UN AREA DE ALMACENAMIENTO REMOTA
Principio de Similitud LA TEORIA DE LA SIMILITUD DINAMICA PERMITE DESCRIBIR EL FUNCIONAMIENTO DE DOS ESTRUCTURAS O APARATOS HIDRAULICOS SIMILARES, BASADOS EN LAS MEDIDAS TOMADAS A UNO DE ELLOS. ES EL FUNDAMENTO DE LAS INVESTIGACIONES POR MEDIO DE MODELAJE Y DE LA POSIBILIDAD DE PREDECIR EL COMPORTAMINETO DE MAQUINARIA HIDRAULICA CON BASE EN LAS CARACTERISTICAS DE UN MODELO REDUCIDO CON LA MISMA GEOMETRIA. EL PRINCIPIO DE SIMILITUD DINAMICA EXPRESA QUE DOS BOMBAS GEOMETRICAMENTE SIMILARES, TENDRAN CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO SIMILARES. DE LA EXPERIENCIA OBTENIDA CON EL AGUA SE PUEDE PREDECIR EL COMPORTAMIENTO DE LA MAQUINA AL TRABAJAR CON OTROS LIQUIDOS. ESTAS LEYES NOS PERMITEN PREDECIR EL COMPORTAMIENTO DE UNA BOMBA CENTRIFUGA QUE OPERA AUNA VELOCIDAD DIFERENTE A AQUELLA PARA LA CUAL
Cambio de Diámetro del Impulsor SI SE RECORTA EL DIAMETYRO DELIMPULSOR, SE ENCUENTRA QUE A LA MISMA VELOCIDAD LAS CARACTERISTICAS DE LA BOMBA TENDRAN UNA RELACION DEFINIDA CON SUS CARACTERISTICAS ORIGINALES, ASI : LA CAPACIDAD VARIA DIRECTAMENTE CON EL DIAMETRO DEL IMPULSOR. Q2 d2 d2 Q2 = Q1 Q1 = d1 d1 LA CABEZA VARIA COMO EL CUADRADO DEL DIAMETRO DEL IMPULSOR H2 d2 2 d2 2 H2 = H1 d H1 = d1 1 EL BHP VARIACOMO EL CUBO DEL DIAMETRO DEL IMPULSOR (BHP)2 d2 (BHP)1 = d1
3
(BHP)2 = (BHP)1
d2 d1
3
d2 Q2 d1 = Q1 =
H2 H1 =
3
(BHP)2 (BHP)1
Cambio de Velocidad CUANDO SE CAMBIA LA VELOCIDAD SE TIENE : LA CAPACIDAD PARA UN PUNTO DADOEN LAS CARACTERISTICAS DE LA BOMBA VARIA DIRECTAMENTE CON LA VELOCIDAD. Q2 n2 Q1 = n1
Q2 = Q1
n2 n1
LA CABEZA VARIA CON EL CUADRADO DELA VELOCIDAD H2 n2 2 n2 2 H2 = H1 n H1 = n1 1 EL BHP VARIACOMO EL CUBO DE LA VELOCIDAD 3 3 (BHP)2 n2 n2 Q2 n2 (BHP)2 = (BHP)1 n (BHP)1 = n1 Q1 = n1 = 1 NOTA :
H2 H1 =
3
(BHP)2 (BHP)1
El subindice 2 indica la nueva condición buscada y el subindice 1 indica la condición para la cual todas las características son conocidas.
Notas : LAS
RELACIONES
PARA
UN
CAMBIO DE VELOCIDAD SE
PUEDEN USAR CON SEGURIDAD PARA CAMBIOS MODERADOS DE VELOCIDAD.
PARA
CAMBIOS
GRANDES
DE
VELOCIDAD
(INCREMENTAR) PUEDEN NO SER PRECISOS. UN IMPULSOR PUEDE RECORTARSE UN 20% DE SU TAMAÑO ORIGINAL SIN EFECTOS AVERSOS. RECORTANDOLO A MENOS DEL 80% POR LO GENERAL RESULTARA EN UNA EFICIENCIA MAS BAJA. ESTE LIMITE DEL 20% ES APROXIMADO, PUESTO QUE CIERTOS DISEÑOS DE IMPULSORES PUEDEN RECORTARSE MAS DE ESTE PORCENTAJE, MIENTRAS QUE OTROS NO SE PUEDEN RECORTAR MAS DE UN PEQQUEÑO PORCENTAJE SIN EFECTOS ADVERSOS.
Elevación de la Temperatura del Líquido Bombeado A CAPACIDADES REDUCIDAS LAS BOMBAS CENTRIFUGAS SE SOBRECALIENTAN ELEVANDO
LA TEMPERATURA DEL FLUIDO
BOMBEADO,
HASTA ALCANZAR
SU
VAPORIZACION EN CIERTOS CASOS. LA DIFERENCIA ENTRE LOS CABALLOS DE FUERZA CONSUMIDOS (BHP) Y LOS CABALLOS DE FUERZA HIDRAULICOS (WHP) DESARROLLADOS REPRESENTA LAS PERDIDAS DE
ENERGIA DENTRO DELA PROPIA BOMBA, EXCEPTO UNA PEQUEÑA CANTIDAD QUE SE PIERDE EN LOS COJINETES. EL CALOR DISIPADO POR RADIACION Y CONVECCION A TRAVES DE LA CARCAZA DE LA BOMBA S ECONSIDERA DESPRECIABLE. ESTAS PERDIDAS DE ENERGIA SE CONVIERTEN
EN CALOR, EL CUAL ES TRANSFERIDO AL LIQUIDO QUE PASA POR LA BOMBA. LA CURVA DE ELEVACION DE TEMPERATURA SE CALCULA ASI : T=
(l - e) H 778 e
(AGUA Cp = 1.0
T = Aumento de temperatura en oF e = Eficiencia expresada como decimal
H = Cabeza total, correspondiente a la eficiencia T=
(l - e) H 778 x e x Cp
Cp # 1
considerada. Cp = Calor específico del fluido, BTU
Efecto de la Viscosidad CUANDO
UNA
BOMBA
CENTRIFUGA
MANEJA
LIQUIDOS
VISCOSOS, EL BHP SE INCREMENTA, LA CABEZA Y CAPACIDAD SE REDUCEN, COMPARADOS CON EL RENDIMIENTO CUANDO SE MANEJA AGUA. EL EFECTO DE LA VISCOSIDAD ES SIGNIFICATIVO CUANDO LA VISCOSIDAD ES MAYOR DE 10 CENTIESTOKES.
Efecto de la Viscosidad ECUACIONES Q VIS = CQ X QW H VIS = CH X HW C VIS = CN X CW
Efecto de la Viscosidad PROCEDIMIENTO 1. LOCALIZAR EL BEP Y LEER EL CAUDAL ( Qnw ) 2. CALCULAR: 0.6xQnw, 0.8xQnw, 1.2xQnw 3. LEER DE LA CURVA LOS VALORES CORRESPONDIENTES DE CABEZA Y EFICIENCIA PARA LOS ANTERIORES CAUDALES 4. HALLAR DE LA CURVA DE VISCOSIDAD C N, CQ, CH 5. CON LO ANTERIOR CALCULAR LOS FLUJOS, CABEZA Y EFICIENCIA CON LAS ANTERIORES FORMULAS.
Efecto de la Viscosidad LIMITACIONES EN EL USO DE LAS GRAFICAS 1. NO SE DEBE EXTRAPOLAR 2. USAR
PARA
BOMBAS
DE
DISEÑO
HIDRAULICO
CONVECCIONAL 3. USAR CON LIQUIDOS NEWONIANOS 4. USAR DONDE EXISTE UN ADECUADO NPSH D PARA EVITAR CAVITACIÓN.
PROCEDIMIENTO PARA ESPECIFICAR Y DISEÑAR SERVICIOS DE BOMBEO 1. DETERMINAR EL FLUJO REQUERIDO ( FLLUJO MAXIMO ). 2. PROPIEDADES DEL FLUIDO: S.G., TEMP., VISCOSIDAD, PRESION DE VAPOR, SÓLIDOS, COMP. CORROSIVOS. 3. CONDICIONES DE SUCCIÓN DISPONIBLES: PRESIÓN MÁX. Y NORMAL, NPSH DISPONIBLE. 4. PRESIÓN NORMAL REQUERIDA PARA LA DESCARGA. 5. DIFERENCIAL DE PRESIÓN, CABEZA NETA. 6. PRESIÓN Y TEMP. DE DISEÑO. 7. SELECCIONAR EL TIPO DE BOMBA Y DE ACCIONADOR. 8. SELECCIONAR LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.
FALLAS EN LAS BOMBAS CAUSAS DE FALLA •
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ERROR EN EL DISEÑO DEFECTO DE LOS MATERIALES ERROR EN LA FABRICACIÓN DEFECTOS DE ENSAMBLAJE E INSTALACIÓN DEFICIENCIAS DE MANTENIMIENTO CONDICIONES DE OPERACIÓN DIF. AL DISEÑO OPERACIÓN INAPROPIADA
25% 30% 15% 12%
FALLAS EN LAS BOMBAS ELEMENTOS DEL DIAGNOSTICO •
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CURVA DE LA BOMBA DIAMETRO DEL IMPULSOR Y RPM PUNTO DE OPERACIÓN DE LA BOMBA FLUJO PRESION CORRIENTE DEL MOTOR ANALISIS DE VIBRACIÓN DATOS DE PROCESO PRESION TEMPERATURA NIVELES MUESTRA DEL PRODUCTO: SG, VISCOS. •
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FALLAS EN LAS BOMBAS ELEMENTOS DEL DIAGNOSTICO •
INSPECCIÓN FÍSICA DEL EQUIPO TRABAJANDO RUIDOS ANORMALES VIBRACIÓN ESTADO DEL LUBRICANTE ESCAPES INSPECCIÓN DEL EQUIPO DESARMADO •
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FALLAS EN LAS BOMBAS TIEMPO MEDIO ENTRE FALLAS MTBF 1 MTBF = (1/L1)2 +(1/L2)2 +(1/L3)2 + . . . . . . +(1/L N)2 ELEMENTO DE LA BOMBA
SELLO MECANICO RODAMIENTOS ACOPLE EJE BOMBA
MTBF
1.2 3.0 4.0 15.0 1.1
Síntoma No. 1 La Bomba no envía Líquido CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 1. La bomba no está cebada. 2. La tubería no está completamente llena de líquido 3. Insuficiente NPSH disponible. 5. Bolsa de aire en la línea de succión. 10. Tubería de succión insuficientemente sumergida. 12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente. 13. Filtro de succión sucio. 14. Obstrucción en la línea de succión. 16. Impulsor sucio. OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 21. Velocidad de la bomba muy baja. 22. Sentido de giro inverso. 25. Diámetro del impulsor más pequeño del especificado. 30. Cabeza estática mayor que la cabeza de apagada (altura del líquido que la bomba resiste en la succión. 32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño. 38. La operación en paralelo de las bombas no es adecuada.
Síntoma No. 2 Capacidad Insuficiente de la Bomba CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 2. La tubería no está completamente llena de líquido. 3. Insuficiente NPSH disponible. 4. Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido. 5. Bolsa de aire en la línea de succión. 6. Fuga de aire en la línea de succión. 7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos. 7a. Aire en el líquido de sellado. 10. Tubería de succión insuficientemente sumergida. 11. Formación de vórtice en la succión. 12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente. 13. Filtro de succión sucio. 14. Obstrucción en la línea de succión. 15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión. 16. Impulsor sucio. 17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión). 18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.
Síntoma No. 2 Capacidad Insuficiente de la Bomba OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
21. Velocidad de la bomba muy baja. 22. Sentido de giro inverso. 23. Mal montaje del impulsor de doble succión. 24. Instrumentos descalibrados. 25. Diámetro del Impulsor más pequeño del especificado. 31. Pérdida de fricción en la descarga mayor que la calculada. 32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño. 40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño. 41. Desgaste excesivo de los internos. PROBLEMAS MECANICOS 44. Materia orgánica en los impulsores. 63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza. 64. Inadecuada instalación del empaque.
Síntoma No. 3 Presión Insuficiente de la Bomba CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 4. Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido. 6. Fuga de aire en la línea de succión. 7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos. 7a. Aire en el líquido de sellado. 10. Tubería de succión insuficientemente sumergida. 11. Formación de vórtice en la succión. 12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente. 13. Filtro de succión sucio. 14. Obstrucción en la línea de succión. 15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión. 16. Impulsor sucio. 18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.
Síntoma No. 3 Presión Insuficiente de la Bomba OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS
21. Velocidad de la bomba muy baja. 22. Sentido de giro inverso. 23. Mal montaje del impulsor de doble succión. 24. Instrumentos descalibrados. 25. Diámetro del Impulsor más pequeño del especificado. 34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica). 39. Gravedad específica del líquido difiere de las condiciones de diseño. 40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño. 41. Desgaste excesivo de los internos. PROBLEMAS MECANICOS 44. Materia orgánica en los impulsores. 63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza. 64. Inadecuada instalación del empaque.
Síntoma No. 4 La Bomba Pierde Capacidad Después de la Arrancada CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 2 La tubería no está completamente llena de líquido. 4 Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido. 6. Fuga de aire en la línea de succión. 7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos. 7a. Aire en el líquido de sellado. 8. Tubería de agua de sello obstruida. 9. Mal montaje del sello. 10. Tubería de succión insuficientemente sumergida. 11. Formación de vórtice en la succión.
Síntoma No. 5 La Bomba Requiere Potencia Excesiva CAUSAS : OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 20. Velocidad de la bomba muy alta. 22. Sentido de giro inverso. 23. Mal montaje del impulsor de doble succión. 24. Instrumentos descalibrados. 26. Diámetro del Impulsor más grande del especificado. 32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño. 33. Cabeza total del sistema menor que la del diseño. 34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica). 39. Gravedad específica del líquido difiere de las condiciones de diseño. 40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño. 41. Desgaste excesivo de los internos. PROBLEMAS MECANICOS 44. Materia orgánica en los impulsores. 45. Desalineamiento. 61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.
PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLO 69. Tipo incorrecto de empaque para las condiciones de operación. 70. Instalación del empaque del sello inadecuada. 71. Brida demasiada ajustada, impide flujo de líquido.
Síntoma No. 6 La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Todo los Flujos CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 2. La tubería no está completamente llena de líquido. 16. Impulsor sucio. OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 37. Tolerancia demasiado pequeña entre el impulsor y la voluta o el difusor. 43. Alteración en la succión (desbalanceo entre la presión en la superficie del líquido y la presión de vapor y la brida de succión). PROBLEMAS MECANICOS 44. Materia orgánica en los impulsores. 45. Desalineamiento. 46. Insuficiente rigidez de la fundación (base). 47. Tornillos de anclaje flojos. 48. Tornillos de la bomba o del motor flojos. 49. Grauting no adecuado. 50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas. 51. Juntas de expansión mal montadas. 52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento. 53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje. 54. Pandeo del eje. 55. Rotor desbalanceado . 56. Partes flojas en el eje. 57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras. 58. Op ció d la b b la el idad ític
Síntoma No. 6 La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Todo los Flujos PROBLEMAS MECANICOS 59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño. 60. Resonancia entre la velocidad de operación y las frecuencias naturales de la base, baseplate o tubería. 61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias. 67. Acoples faltos de lubricación. PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS 78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo. 79. Grasa o aceite erróneos. 80. Excesiva grasa o aceite en las cajas de rodamientos. 81. Falta de lubricación. 82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado. 83. Entrada de suciedad a los rodamientos. 84. Humedad contaminando el lubricante. 85. Excesivo enfriamiento de los rodamientos.
Síntoma No. 7 La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Bajos Flujos. CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 2. La tubería no está completamente llena de líquido. 3. Insuficiente NPSH disponible. 17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión). 19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta. OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta. 28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass. 29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo. 35. Operación de la bomba a flujo demasiado bajo (para bombas de alta velocidad específica). 38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada. PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS 77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.
Síntoma No. 8 La Bomba Vibra o Emite ruidos a Altos Flujos CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 2. La tubería no está completamente llena de líquido. 3. Insuficiente NPSH disponible. 10. Tubería de succión insuficientemente sumergida. 11. Formación de vórtice en la succión. 12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente. 13. Filtro de succión sucio. 14. Obstrucción en la línea de succión. 15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión. 16. Impulsor sucio. 17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión). 18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación. OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 33. Cabeza total del sistema menor que la del diseño. 34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica). 41. Desgaste excesivo de los internos.
Síntoma No. 9 El Eje Oscila Axialmente CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión). 18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación. 19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta. OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta. 29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo. 35. Operación de la bomba a flujo demasiado bajo (para bombas de alta velocidad específica). 38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada. PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS 77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.
Síntoma No. 10 Los Alabes del Impulsor están Erosionados en el Lado Visible CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 2. La tubería no está completamente llena de líquido. 12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente. 13. Filtro de succión sucio. 14. Obstrucción en la línea de succión. 15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión. 16. Impulsor sucio. 17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión). OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 41. Desgaste excesivo de los internos.
Síntoma No. 11 Los Alabes del Impulsor están Erosionados en el Lado Visible
CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente. 17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión). 19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta. OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
Síntoma No. 12 Los Alabes del Impulsor están Erosionados Cerca a la descarga
CAUSAS : OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 37. Tolerancia demasiado pequeña entre el impulsor y la voluta o el difusor.
Síntoma No. 13 Los Alabes del Impulsor están Erosionados Cerca a los Refuerzos de la Descarga
CAUSAS : OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta. 29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
Síntoma No. 14 Los refuerzos del Impulsor están Fraccionados
CAUSAS : OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta. 29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.
Síntoma No. 15 La Bomba se Sobrecalienta. CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 1. La bomba no está cebada. 3. Insuficiente NPSH disponible. 12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.
OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass. 29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo. 38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada. 42. Obstrucción en la línea de balanceo. 43. Alteración en la succión (desbalanceo entre la presión en la superficie del líquido y la presión de vapor y la brida de succión). PROBLEMAS MECANICOS 45. Desalineamiento. 50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas. 51. Juntas de expansión mal montadas. 52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento. 53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje. 54. Pandeo del eje.
Síntoma No. 15 La Bomba se Sobrecalienta. PROBLEMAS MECANICOS 57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras. 58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica. 59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño. 60. Resonancia entre la velocidad de operación y las frecuencias naturales de la base, baseplate o tubería. 61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias. 62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias. PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS 77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple. 78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo. 82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado.
Síntoma No. 16 Los Internos se Corren Prematuramente.
CAUSAS : PROBLEMAS MECANICOS 66. Los materiales de la bomba no son los adecuados.
Síntoma No. 17 Desgaste de Tolerancias Internas Demasiado Rápido. CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 3. Insuficiente NPSH disponible. OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass. 29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo. PROBLEMAS MECANICOS 45. Desalineamiento. 50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas. 51. Juntas de expansión mal montadas. 52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento. 53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje. 54. Pandeo del eje. 55. Rotor desbalanceado. 57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras. 59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño. 61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias. 62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias. 66. Los materiales de la bomba no son los adecuados. PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS
Síntoma No. 18 La carcaza de Partición Axial está rota a lo Largo de la Línea de División
CAUSAS : PROBLEMAS MECANICOS 63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza. 64. Inadecuada instalación del empaque. 65. Inadecuado apriete de los tornillos de la carcaza.
Síntoma No. 19 Juntas Internas Estacionarias están Rotas a lo Largo de la Línea de Partición.
CAUSAS : PROBLEMAS MECANICOS 53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje. 63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza. 64. Inadecuada instalación del empaque. 65. Inadecuado apriete de los tornillos de la carcaza.
Síntoma No. 20 Los Empaques tienen Corta Vida o Fuga Excesiva CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 8. Tubería de agua de sello obstruida. 9. Mal montaje del sello.
PROBLEMAS MECANICOS 45. Desalineamiento. 54. Pandeo del eje. 55. Rotor desbalanceado. 57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras. PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS 68. Eje o camisa del eje con altos desgastes en los empaques. 69. Tipo incorrecto de empaque para las condiciones de operación. 70. Instalación del empaque del sello inadecuada. 71. Brida demasiada ajustada, impide flujo de líquido. 72. Tolerancia excesiva en la caja de empaquetaduras que hace que esta sea forzada al interior de la bomba. 73. Suciedad en el líquido de sello. 74. Falla en el enfriamiento de la caja de empaquetaduras.
Síntoma No. 21 Los Empaques se Aflojan.
CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 8. Tubería de agua de sello obstruida. 9. Mal montaje del sello.
Síntoma No. 22 Sello Mecánico tiene Fuga Excesiva CAUSAS : PROBLEMAS MECANICOS 45. Desalineamiento. 54. Pandeo del eje. 55. Rotor desbalanceado. 57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras. 58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica. 62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias. PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS 75. Tipo incorrecto de sello mecánico para las condiciones previstas. 76. Sello mecánico inadecuadamente instalado.
Síntoma No. 23 Daño por Parte del Sello Mecánico CAUSAS : PROBLEMAS MECANICOS 45. Desalineamiento. 54. Pandeo del eje. 55. Rotor desbalanceado. 57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras. 58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica. 62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias. PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS 75. Tipo incorrecto de sello mecánico para las condiciones previstas. 76. Sello mecánico inadecuadamente instalado.
Síntoma No. 24 Los Rodamientos tienen Corta Vida CAUSAS : PROBLEMAS DE SUCCION 3. Insuficiente NPSH disponible. OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS 29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo. 41. Desgaste excesivo de los internos. 42. Obstrucción en la línea de balanceo. PROBLEMAS MECANICOS 45. Desalineamiento. 50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas. 51. Juntas de expansión mal montadas. 54. Pandeo del eje. 55. Rotor desbalanceado. 58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.
Síntoma No. 24 Los Rodamientos tienen Corta Vida
PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS 77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple. 78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo. 79. Grasa o aceite erróneos. 80. Excesiva grasa o aceite en las cajas de rodamientos. 81. Falta de lubricación. 82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado. 83. Entrada de suciedad a los rodamientos. 84. Humedad contaminando el lubricante. 85. Excesivo enfriamiento de los rodamientos.
