Seleccion y Mantenimiento Preventivo Bombas de Tornillo Excentrico

SEMINARIO SOBRE SELECCIÓN DE EQUIPOS Y MANTENIMIENTO PREVENTIVO

SELECCI ÓN DE SELECCIÓN BOMBAS

Bornemann


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¿PARA QUÉ SE USA UNA BOMBA? Energía asociada:

Aumentar la presión del de l fluido

p 2 − p1 ρg

Elevar la altura del fluido

h 2 − h1

Aumentar la velocidad velocida d del fluido

v 2 2 − v 12 2g

Vencer la resistencia de fricción de la cañería ( pérdida pérdida de carga carga) Ec. de la Energia (Bernoulli)

H f

p 1 v 12 p2 v 22 + + h 1 + H bomba = + + h 2 + H f 2g 2g ρg ρg H bomba =

p 2 − p1

+

v 2 2 − v 12

+ h 2 − h 1 + H f


PARAMETROS DE SELECCIÓN 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

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PARAMETROS DE SELECCIÓN Naturaleza del fluido Caract. reológica Viscosidad

Newtonianos No Newtonianos

Agua, aceite alcohol, nafta Dentífrico, melazas,mayonesa, chocolate, etc.

Presión de vapor (volatilidad) Densidad Temperatura Agresi Agresivida vidad d química química - Corros Corrosión ión Abra Abrasi sivi vida dad d - Lubr Lubric icid idad ad Contenido de sólidos Gases disueltos

Determinación de materiales


PARAMETROS DE SELECCIÓN Naturaleza del fluido Influencia de la temperatura sobre la viscosidad y la presión de vapor

agua

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PARAMETROS DE SELECCIÓN Condiciones de proceso Caudal requerido (Q) [ m³/h | gpm | bpd | l/min |…]

Presión p1

Positiva Negativa vacío

ANPA disponible

Condiciones de succión

Temperatura Configuración de la línea

Δp

= p2-p1

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

Condiciones de descarga

Presión p2 Configuración de la línea

¿Qué ¿Qué factores factores inciden inciden en en el el Δ Δ p? p?


ANPA disponible

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Altura Neta Positiva de Aspiración (en inglés: NPSHa)

Concepto: 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.

Ejemplo de cálculo: [p1=patm ]

ANPA disp [m]

patm v 2 2 p = − ± Δh − Hf − v ρg ρg 2g

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ANPA disponible Factores que afectan el ANPA disponible Presión disponible = Patm? Presión de vapor del fluido Velocidad del fluido = Q/A Pérdida de carga en la cañería

Presión atmosférica

Presión ejercida por le columna de aire de la tierra

a 0 m.s.n.m. 101,33 1013,3 1,013 14,7 1

kPa hPa bar psi kg/cm²

760 10,3

mmHg mH2O

Densidad Temperatura Viscosidad Válvulas Filtros Codos Φcaño


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ANPA disponible Presión insuficiente a la entrada a la bomba.

Fenómeno de cavitación

Desprendimiento de burbujas de vapor. En la bomba, la presión va en aumento, Implosión de las burbujas, liberando energía. Daño mecánico

ANPA requerido

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

Para evitar la cavitación , en toda instalación se debe cumplir: ANPA disponible ≥ ANPA requerido


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ANPA disponible Factores que inciden en el ANPA requerido por la bomba

Tamaño constructivo Viscosidad Velocidad de funcionamiento

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

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Sistema donde la bomba impulsa fluido Flujo

Q

Continuo

Bomba rotativa

Bomba alternativa (simple)

Pulsante

t

Característica Q- Δp necesaria Necesidad de dosificación

Q

Bomba desplazamient o positivo Bomba centrífuga ΔP

Sanitariedad y limpieza Evitar o favorecer formación de espumas Evitar o favorecer agitación mezcla y/o desglose

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Fuente de potencia Motor eléctrico

Tensión de red

220V 380V 460V

Frecuencia de red

50Hz 60Hz

Grado IP y aptitud para áreas peligrosas Norma constr.

Motor a explosión

Diesel Gas

Motor hidráulico Acc. neumático Mecanismo de transmisión

Nafta Caja reductora Caja multiplicadora Correas y poleas

IEC NEMA


Bornemann ANSI B16.5 / B16.1

Aspectos dimensionales Tipo de conexión

DIN EN 1092-1

Brida Rosca Sanitario

BSP / BSPT NPT CLAMP ISO 2852 DANESA DS 722.0 SUECA SMS 1145 DIN 11851 / 11864-1/2

Posición de montaje Fundación o base necesaria Limitación de espacio

Vertical Horizontal Pozo

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Condiciones ambientales Intemperie o lugar cerrado Presencia de gases o vapores corrosivos

Determinación de materiales y plan de pintura

Motor

Áreas clasificadas Permisividad a pérdidas de sellado

Instrumentación Determinación de plan de asistencia sello mecánico


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Costos Adquisición de la bomba Fundación

Instalación

Accesorios

¡Todos deben ser evaluados!

Protecciones Consumo de energía Eficiencia

Operación

Consumibles Confiabilidad Facilidad de reparación

Mantenimiento y servicio

Frecuencia de servicio Disponibilidad de repuestos Servicio técnico cercano

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Códigos y estándares Normas ANSI / HI

Sólo algunos ejemplos…

API 610 Bombas centrífugas (ISO 13709) API 676 Bombas rotativas DP

Normas API

API 674 Bombas alternativas (ISO 13710) API 682 Sellos mecánicos (ISO 21049) DIN EN 733 / 734 / 735 B. centrífugas

Normas DIN-EN-ISO

ISO 5099 / 9905 / 9908 B. centrífugas ISO 14847 Bombas rotativas DP ISO 16330 Bombas alternativas DP

Normas sanitarias

EN ISO 3069 / 12756 Sellos mecánicos

Especificaciones y típicos de cliente Normas y legislación ambiental

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TIPOS DE BOMBA

(seg ú ún el principio de operaci ón)

Flujo radial Flujo axial - turbina

Cinéticas (centrífugas)

Flujo mixto Chorro Tornillo excéntrico

Rotativas

Doble y triple tornillo Engranajes Lobulares

Desplazamiento positivo

Peristálticas Paletas

Alternativas o reciprocantes

Pistón Émbolo


TIPOS DE BOMBA Cinéticas (centrífugas)

Desplazamiento positivo Q

Bomba despl. positivo Bomba centrífuga ΔP

Diferencias principales

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¿Preguntas? ¿Preguntas?

Muchas gracias. Cualquier informació información adicional consulte en:

[email protected] www.bornemann-ar.com


BOMBAS DE TORNILLO EXC ÉNTRICO EXCÉNTRICO

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BOMBAS TORNILLO EXCÉNTRICO Principio de funcionamiento

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BOMBAS TORNILLO EXCÉNTRICO Partes principales

Bomba modelo EHM



Bomba modelo ELU

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Bomba modelo EDH / EDS

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BOMBAS TORNILLO EXCÉNTRICO Partes principales Cardan B-C-D-E

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BOMBAS TORNILLO EXCÉNTRICO Partes principales Cardan A_

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BOMBAS TORNILLO EXCÉNTRICO Ventajas 

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

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BOMBAS TORNILLO EXCÉNTRICO Aplicaciones 

Industria alimenticia



Industria petrolera



Industria petroquímica



Industria farmaceutica



Cuidado personal y cosméticos



Tratamiento de efluentes



Industria del papel

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BOMBAS TORNILLO EXCÉNTRICO Curvas características Q

Q ΔQ

Δp υ

= cte

= cte RPM

rpm = cte υ

= cte ΔP

TO RQ U E

C I A E N T P O

Δp

= cte

υ=

cte

RPM


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BOMBAS TORNILLO EXCÉNTRICO Variación de la viscosidad: υ > υ Curvas características 1

Q

2

Q

υ1 Q1

υ1

Q2

υ2

υ2

Q1 Q2

Δp

P

υ1 P1

υ2

RPM ANPA req [m]

υ1 υ2

P2

RPM

Vaxi


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¿Preguntas? ¿Preguntas?

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INSTALACI ÓN Y INSTALACIÓN MANTENIMIENTO DE BOMBAS DE TORNILLO EXC ÉNTRICO EXCÉNTRICO


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INSTALACIÓN DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Cuidados y precauciones Evitar marcha en seco Línea de admisión

Llenado previo de cañería - cebado Purga de aire Evitar entrada de aire Válvulas: abiertas, evitar cualquier obstrucción

INSTRUMENTACIÓN Y PROTECCIONES

Consideraciones de ANPA Limpieza de filtros Respetar máximo tamaño de sólido admisible Respetar máxima temperatura de fluido admisible Respetar máxima presión de entrada admisible Respetar máx. esfuerzos admisibles s/conexiones


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INSTALACIÓN DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Cuidados y precauciones Válvulas: abiertas, evitar cualquier obstrucción

Línea de descarga

Respetar máximo Δp admisible de bomba Respetar máx. esfuerzos admisibles s/conexiones Respetar máxima presión de descarga

Prueba hidrostática de cañerías

Aislar la bomba

Fundación, anclaje, alineación Conducción de drenajes y fugas

INSTRUMENTACIÓN Y PROTECCIONES


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INSTALACIÓN DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Instrumentación y protecciones Controles de nivel en tanque

Evitar marcha en seco

Interruptor de flujo - flujostato Interruptor de presión – presóstato (en admisión) Control de temperatura – termosóstato Interruptor de presión – presóstato (en descarga)

Evitar alta presión en descarga

Vávula de alivio Disco de ruptura Ajuste fino protecciones del motor eléctrico


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INSTALACIÓN DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Instrumentación y protecciones Manómetro - Manovacuómetro

Monitoreo de variables y control de procesos

Termómetro Transmisores electrónicos

Variación de velocidad

Monitoreo drenajes y fugas

Por nivel, presión, flujo Planes normalizados según API

Presión Temperatura Caudal Nivel


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INSTALACIÓN DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Esquema de alternativas de instalación ¿Qué ¿Qué protecciones protecciones son son necesarias necesarias yy cuáles cuáles pueden pueden ser ser obviadas? obviadas?


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PUESTA EN MARCHA DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Lista de verificaciones Limpieza cañería de succión Alineación Llenado de cañería de succión y purga de aire Ajuste prensa empaquetadura Posición de válvulas, ausencia de obstrucciones Giro manual previo Conexionado motor Sentido de giro Ajuste protecciones mecánicas / eléctricas


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MANTENIMIENTO DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Verificaciones corrientes Sellos y empaquetaduras

Fugas del fluido bombeado

Ajuste de empaquetaduras Planes de asistencia de sellado Conexiones de proceso

Ruidos y vibraciones

Indicios de marcha en seco - cavitación Indicios de desgaste y daño

Monitoreo de variables Nivel, presión, temperatura, caudal

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MANTENIMIENTO DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Partes sujetas a erosión y desgaste Vida útil esperada Depende exclusivamente de

Sellos mecánicos Empaquetaduras Estator Articulación cardan Rodamientos

Condiciones de proceso

Naturaleza del fluido


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MANTENIMIENTO DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Mantenimiento preventivo Alineación Lubricación de reductores Reemplazo de correas Programa de intervenciones

Sellos mecánicos Empaquetaduras Estator Articulación cardan Rodamientos


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MANTENIMIENTO DE BOMBAS DE TORNILLO EXCÉNTRICO Mantenimiento predictivo Monitoreo de fugas Monitoreo del caudal entregado

Reemplazo de sellos mecánicos y empaquetaduras

Reemplazo de estator (y tornillo)

Análisis de ruido y vibración

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

Monitoreo de temperatura

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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