DOCENTE
Ing. PARRERA ESPINOZA, Segundo A. CURSO
OPERACIONESNACIONAL UNITARIAS UNIVERSIDAD INTEGRANTES
SANDOVAL FLORES, Alexander Junior RAOS FALC!N, J"on Ander#on CICLO: V
“AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL BOMBA OSÉ FAUSTINO FAUSTINO SÁNCHEZ S ÁNCHEZ CARRIÓN BOMBA DE DIAFRAGMA FACULT ACULTAD DE INGENIERÍA INGENI ERÍA INDUSTRIAL, INDUSTR IAL, SISTEMAS E INFORMÁTICA
INDICE INTRODUCCION............................................................................2 DEDICATORIA...............................................................................3 BOMBAS DE DIFRAGMA.................................................................4 SEGÚN ROBERT MOTT...................................................................4 SEGÚN BLOGSPOT.PE....................................................................5 CONCEPTO................................................................................5 PARTES:....................................................................................5 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO................................................6 CARACTERÍSTICAS:....................................................................7 MATERIALES EN LOS UE PUEDE ESTAR !EC!OS LA BOMBA DE MEMBRANA...............................................................................7 APLICACIONES " USOS DE LAS BOMBAS DE DIAFRAGMA..............7 TIPOS.......................................................................................7 #. DE MANDO MEC$NICO........................................................7 E%ISTEN B$SICAMENTE 2 TIPOS DE CONFIGURACIONES:............& 2. DE MANDO !IDR$ULICA.....................................................& 3. DE MANDO NEUM$TICO......................................................' MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS BOMBAS DE DIAFRAGMA............' CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS DE DIAFRAGMA ACCIONADAS MEC$NICAMENTE.....................................................................#( CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS DE DIAFRAGMA ACCIONADAS EL)CTRICAMENTE....................................................................#( BOMBAS DE DIAFRAGMA CON RESORTE....................................## REFERENCIAS ELECTRÓNICAS......................................................#2
1
INTRODUCCION
Las bombas
de diafragma son un tipo de bombas de desplazamiento positivo,
generalmente alternativo, en la que el aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elásticas que varían el volumen de la cámara, aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente Este tipo de bombas ofrecen ciertas ventajas frente a otros, ya que no poseen cierres mecánicos ni empaquetaduras que son las principales causas de rotura de los equipos de bombeo en condiciones severas. Eisten bombas neumáticas y eléctricas de doble diafragma, las cuales funcionan bajo el mismo principio que las anteriores, pero tienen dos cámaras con un diafragma cada una, de forma que cuando una membrana disminuye el volumen de su cámara respectiva, la otra membrana aumenta el volumen de la otra cámara y viceversa. Este tipo de bombas ofrecen ciertas ventajas frente a otros, ya que no poseen cierres mecánicos ni empaquetaduras que son las principales causas de rotura de los equipos de bombeo en condiciones severas. Estas bombas su mantenimiento es sencillo y rápido y con componentes fáciles de sustituir.
2
DEDICATORIA Este trabajo se lo dedicamos a nuestros padres, por apoyarnos día a día, en nuestros estudios universitarios y a nuestros maestros que son nuestros guías que nos conducen por el camino de la sabiduría y el éxito profesional. A Dios Padre por darnos el entendimiento, la inteligencia necesaria, pero sobre todo por su misericordia al danos la oportunidad de poder realiar este trabajo.
3
BOMBAS DE DIFRAGMA SEGÚN ROBERT MOTT En la bomba de diafragma de la !gura, una barra reciprocante mueve un diafragma "exible dentro de una cavidad, con lo que descarga "uido conforme aquel se mueve a la iquierda, y lo empuja cuando va #acia la derec#a, en forma alternada. $na ventaja de este tipo de bomba es que solo el diafragma entra en contacto con el "uido, con lo que se elimina la contaminaci%n provocada por los elementos de operaci%n. &as v'lvulas de succi%n y descarga se abren y cierran en forma alternada. &as bombas de diafragma grandes se usan en la construcci%n, minera, aceite y gas, procesamiento de alimentos, procesos químicos, tratamiento de aguas residuales y otras aplicaciones industriales. &a mayor parte son de actuaci%n doble con dos diafragmas en lados opuestos de la bomba. Puertos de succi%n y descarga en paralelo, así como las v'lvulas de veri!caci%n, proporcionan una circulaci%n relativamente suave aun cuando manejen cierto contenido de solidos pesados. El diafragma esta #ec#o de muc#os materiales diferentes parecidos al cauc#o, como la buna(), neopreno, nylon P*+E, polipropileno y muc#os polímeros elast%meros especiales. &a selecci%n debe basarse en la compatibilidad con el "uido por bombear uc#as de estas bombas son impulsadas por aire comprimido que se opera por medio de una v'lvula de control direccional. *ambién existen peque-as bombas de diafragma que envían "ujos volumétricos muy bajos para aplicaciones como la medici%n de productos químicos en un proceso, manufactura microelectr%nica y tratamiento médico. &a mayor parte utilia e electromagnetismo para producir movimiento reciproco de un rodillo que mueve al diafragma.
4
SEGÚN BLOGSPOT.PE
CONCEPTO &as bombas de diafragma son un tipo de bombas de desplaamiento positivo generalmente alternativo/ que utilian paredes el'sticas membranas o diafragmas/ en combinaci%n con v'lvulas de retenci%n c#ec0/ para introducir y sacar "uido de una c'mara de bombeo.
PARTES 1. 3. 5. 6. 7. 8.
2ambiador autom'tico coaxial 2uerpo 4omba embrana 2olector Esfera embrana
+ig. 1 Partes de una bomba
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
5
El funcionamiento de las bombas de diafragma est' fundamentalmente en la acci%n conjunta de cuatro elementos9 • • • •
basado
$n par de membranas. $n eje que los une. $na v'lvula distribuidora de aire. 2uatro v'lvulas de esfera.
El aumento de presi%n se realia por el empuje de unas paredes el'stica que varían el volumen de la c'mara aument'ndolo y disminuyéndolo alternativamente. &as v'lvulas de retenci%n normalmente de bolas de elast%mero/ controlan que el movimiento del "uido se realice de la ona de menor presi%n a la de mayor presi%n.
+ig.3. +uncionamiento de una 4omba de diafragma :e describe el funcionamiento a partir de una bomba sin suministro de aire y sin estar previamente cebada. $na ve conectado el aire comprimido, la v'lvula distribuidora lo enviar' a la parte posterior de uno de los diafragmas, #aciendo que el mismo se aleje del centro de la bomba. ;a que ambas membranas se encuentran unidas por el eje, en el mismo movimiento el diafragma de la iquierda se ver' atraído #acia el centro de la bomba, generando una depresi%n en la c'mara de líquido y expulsando al exterior el aire que se encontraba en su parte posterior. Dada la diferencia de presiones entre la c'mara de líquido y el exterior, el producto a bombear ingresa al equipo abriendo la v'lvula de esfera. 2uando el eje llega al !nal de su carrera, la v'lvula distribuidora cambia el sentido del "ujo de aire, envi'ndolo a la parte posterior de la otra membrana A partir de este momento, ambos diafragmas y el eje efect
!
ciclo se repite inde!nidamente mientras esté conectado el suministro de aire, independientemente de si la bomba est' alimentada con líquido o no.
CARACTERÍSTICAS: Existen modelos sumergibles y no sumergibles. :on muy vers'tiles Estas bombas son capaces de manejar inclusive materiales críticos de una manera con!able y segura. *rabajo libre de aceite y funcionan sin obst'culos. +uncionamiento en seco. 2audal y altura de elevaci%n regulables. =egulaci%n !nal de velocidad y de presi%n. antenimiento simple y r'pido. :on usadas extensamente en trabajos de transferencia y dosi!caci%n que requieran "ujos #asta 5>> ?P 117> lt@min/ anejan una amplia variedad de "uidos, incluyendo químicos, polvos secos,
aditivos
para
alimentos,
gomas,
pinturas,
productos
farmacéuticos, lodos y aguas servidas. 2arecen de sellos o empaques, lo que signi!ca que pueden ser utiliadas en aplicaciones que requieran cero fugas.
MATERIALES EN LOS QUE PUEDE ESTAR HECHOS LA BOMBA DE MEMBRANA :e puede escoger, para las partes en contacto con el producto, materiales que cubren una amplia gama de compatibilidad química, como son9 acero inoxidable tipo 518, P2, 2P2, PD+, Polipropileno, acero al 2arb%n y polietilenoB con sellos y empaques de te"%n, EPD y C*).
APLICACIONES Y USOS DE LAS BOMBAS DE DIAFRAGMA ?racias a su dise-o pueden trabajar en muc#as industrias y aplicaciones diferentes, en las que destacan9 aguas residuales, fangos, industrias alimenticias, concentrados de frutas, derivados del petr%leo, industrias de papel, plantas de proceso, industrias químicas, reactivos.
TIPOS 1. DE MANDO MECÁNICO :on usadas en aplicaciones en la industria de la construcci%n, químicas y tratamiento de aguas. Cndustria de la construcci%n9 son muy utiliadas en aplicaciones de ac#icamiento, donde a las bombas
"
pueden ingresar piedras y otros materiales y en plantas de tratamiento de aguas servidas. )ormalmente est'n limitadas a 7> ft 17.3 m/ de altura diferencial y son capaces de soportar alturas geodésicas de #asta 37ft .8 m/. En la industria química son usadas en la inyecci%n o transferencia de químicos en líneas de procesos #asta presiones de 37> lb@in3 1 bar/. :on dise-adas para permitir un f'cil ajuste de su capacidad, ya que se necesita inyectar de la forma m's precisa posible químicos. *ípicamente se puede ajustar su capacidad en rangos de 3>91. Aplicaciones para este tipo de bombas incluyen la inyecci%n de 'cidos y bases para control de pF, biocidas, cloraci%n, coagulantes y fertiliantes.
EXISTEN BÁSICAMENTE 2 TIPOS DE CONFIGURACIONES: a) 4ombas electromagnéticas9 son usadas en aplicaciones de baja potencia, dosi!cadoras, "ujos entre >.>38 y 38 ?P >.1 a 1>> lt@#r/ y presiones #asta 37> lb@in3. Estas bombas emplean un
circuito
de
control
electr%nico
que
maneja
un
electromagneto, el cual a través de pulsos maneja el ensamblaje armadura eje(diafragma. 2ada pulso resulta en una carrera de descarga de la bomba. Al !nal de la carrera un juego de resortes retorna el ensamblaje del diafragma a su posici%n inicial. &a capacidad es usualmente controlada a través de la regulaci%n del n> ?PF 1> a 1>>> lt@#/ y presiones #asta 37> lb@in3 1 bar/. *res técnicas son usadas para regular la capacidad9 Gmovimiento perdidoH un tope ajustable no permite a una cruceta seguir el movimiento del cigIe-al por una parte de la carreraB el uso de una biela de excentricidad variable y por
2. DE MANDO HIDRÁULICA :on usadas en aplicaciones como la transferencia o inyecci%n de químicos en corrientes de procesos #asta presiones de 7>> psi 7>> bar/. 2omo el diafragma est' balanceado respecto a la presi%n, los esfueros en el diafragma son pocos. &a capacidad de la bomba para un proceso especí!co puede ser ajustada modi!cando la longitud efectiva de la carrera o la velocidad de la bomba.
#
El rango de aplicaci%n est' entre los >.38 y 38>>> ?PF 1 a 1>>>>> lt@#r/, en modelos que trabajen con m's de 38 ?PF 1>> lt@#r/ la variaci%n de la capacidad se realia por ajustes de la velocidad de la bomba o de la excentricidad de la biela, para evitar los picos de presi%n debidos a la r'pida aceleraci%n y desaceleraci%n del "uido. Aplicaciones típicas incluyen la inyecci%n de 'cidos y bases para control de pF, in#ibidores de corrosi%n, metanol, coagulantes, lodos de procesos, reductores de arrastre, etc. &os problemas m's comunes con
bombas
accionadas
#idr'ulicamente se re!eren a malos dise-os del sistema. :e requieren presiones por encima de J psi >.8 bar/ en la succi%n de la bomba para evitar la formaci%n de bolsas de vapor en la c'mara de "uido #idr'ulico o de procesos. 2omo estas bombas son bombas reciprocantes
también
deben
considerarse
las
pérdidas
por
aceleraci%n, aceleraciones y desaceleraciones picos ocurren al comieno y !nal de la carrera y las pérdidas por fricci%n pico ocurren a mitad de la carrera, estas pérdidas no son aditivas. A altos "ujos debe considerarse la utiliaci%n de amortiguadores para asegurar un manejo apropiado de las pulsaciones debido a la aceleraci%n y desaceleraci%n del "uido en la línea de proceso.
!. DE MANDO NEUMÁTICO En general las bombas de diafragma de todos los tipos no tienen sellos, son autocebantes y tienen una capacidad de variaci%n casi in!nita en lo que a capacidad y presi%n se re!ere dentro de los rangos de operaci%n de la bomba. &as ADP: adem's pueden trabajar en seco in!nitamente y la descarga puede ser estrangulada #asta cero "ujo inde!nidamente. El tipo m's com
MECANISMO DE ACCI"N DE LAS BOMBAS DE DIAFRAGMA
$
&a acci%n de estas bombas puede ser9 •
Eléctrica, mediante un motor eléctrico, en cuyo caso se dice que es una electrobomba. :in embargo, #ay otras electrobombas que no son
•
bombas de membrana. )eum'tica, mediante aire comprimido, en cuyo caso se dice que es una bomba neum'tica. &a mayoría de las bombas neum'ticas son bombas de membrana.
+ig.5. 4omba de diafragma accionada eléctricamente
CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS DE DIAFRAGMA ACCIONADAS MECÁNICAMENTE
anejan s%lidos m's grandes. anejan agua fangosa o lodosa. anejan !ltraciones lentas. anejan tanto aire como líquido. &os diafragmas y las v'lvulas se reparan f'cilmente. :on adecuadas para elevaciones altas. :on de autocebado. Pueden operar en seco. :e puede #acer una selecci%n amplia del sistema motri. 4ajos costos de mantenimiento. 4aja presi%n en la descarga. 4aja capacidad en relaci%n con la inversi%n +lujo pulsante. ibraci%n considerable durante la operaci%n de bombeo. &a descarga nunca debe estar cerrada. &a capacidad est' determinada por el tama-o de la bomba y no por
la velocidad de la m'quina. )o sostiene la carga de succi%n
CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS DE DIAFRAGMA ACCIONADAS EL#CTRICAMENTE
1%
?randes presiones de descarga. ?randes elevaciones de succi%n. *otalmente auto(cebado, a
BOMBAS DE DIAFRAGMA CON RESORTE Estas bombas son en principio iguales que las bombas de diafragma tratadas anteriormente, la diferencia principal es que el mecanismo de accionamiento solo mueve el diafragma en la direcci%n de succi%n, la carrera de impulsi%n se #ace por el empuje de un resorte. &a fuera de este resorte es la que determina la presi%n m'xima de bombeo En la !gura se muestra un esquema del funcionamiento. )ote que si el conducto de salida se cierra, la incompresibilidad del líquido impide que el diafragma baje, por lo que el v'stago empujador perder' el contacto con la leva, el que no se recuperar' #asta que se libere el conducto de salida. El típico uso de estas bombas es como elemento de trasiego del combustible desde el dep%sito #asta el carburador en los motores de combusti%n interna.
11
+ig.6. 4omba de diafragma con resorte
REFERENCIAS ELECTRÓNICAS
4logspot.pe. >6 de Abril de 3>16/. 4logspot.pe. btenido #ttp9@@bombadediafragma.blogspot.pe@3>>J@>@bomba(de( diafragma.#tml
de
4ustamante. 17 de Abril de 3>18/. :cribd. btenido de #ttps9@@es.scribd.com@doc@5>K37JKJ@ecanica(de(+luidos(=obert(&( ott(8ed
12
13
