Objetivo------------------------------------------------------------------------------------------------3 Alcance------------------------ Alcance------------ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 ----3 Desarrollo 4.1 Principio de funcionamiento-----------------------------------------------------------------4 4.2 Tipos de bombas rotatorias-----------------------------------------------------------------5 4.3 Aplicaciones tpicas para las bombas rotatorias---------------------------------------! 4.4 "imitaciones de las bombas rotatorias# normatividad--------------------------------$ %onclusi&n-------------------------------------------------------------------------------------------' Ane(os----------------------- Ane(os----------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1) -----1) *iblio+rafa------------------------------------------------------------------------------------------15
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Objetivo
,n esta investi+aci&n se conocer el principio de funcionamiento de las bombas rotativas tambin llamadas de despla/amiento positivo 0ue actan dependiendo a los materiales 0ue conten+a como son los en+ranes# aspas# pistones# levas# tornillos conforme a esto se dar a conocer las clasificaci&n de cada uno de estos as como sus principales elementos tambin se determinara las aplicaciones ms comunes 0ue e(isten para estas # adems mencionar las limitaciones o al+unos inconvenientes 0ue se encuentran presentes en ellas.
Alcance
e pretende obtener un conocimiento amplio del principio de funcionamiento bsico de las bombas rotatorias as poder determinar cul es la ms &ptima para ser empleada en un proceso de bombeo en la industria petrolera tambin se tratara de comprender los tipos de este tipo de bomba 0ue e(isten# adems de conocer las limitaciones 0ue estas tienen durante su utili/aci&n
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1.1 Principio de Funcionamiento.
"as bombas rotatorias 0ue +eneralmente son unidades de despla/amiento positivo# consisten de una caja fija 0ue contiene en+ranes# aspas# pistones# levas# se+mentos# tornillos# etc. ,s decir as bombas rotatorias# en sus diferentes variedades# se consideran de despla/amiento positivo# pues su principio de operaci&n est basado en un transporte directo del fluido de un lu+ar a otro. "os elementos rotatorios de la bomba crean una disminuci&n de presi&n en el lado de succi&n# permitiendo as 0ue una fuer/a e(terna en ocasiones la presi&n atmosfrica empuje al fluido 6acia el interior de una cavidad7 una ve/ llena sta# los elementos rotatorios# en su propia rotaci&n# arrastran o llevan el fluido 0ue 0ued& atrapado en la mencionada cavidad# formada por la parte rotatoria de la bomba la carcasa estacionaria# siendo empujado 6acia la descar+a# for/ndose a salir. ,l fluido as es prcticamente despla/ado de la entrada 6acia la salida en un movimiento fsico de traslaci&n Produciendo un caudal al transportar el fluido entre los en+ranes acoplados es decir# 8no de ellos es accionado por el eje de la bomba motri/# este 6ace +irar al otro libre producindose as una depresi&n del l0uido a lo lar+o de la pared de la carcasa 6acia la cmara de admisi&n est a su ve/ manda el l0uido a la salida reiniciando el proceso. (Ver anexo figura 1)
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4.2 ipo! de bomba! rotatoria! "omba! de #ngrane! #xterno!
9stas constituen el tipo rotatorio ms simple. %onforme los dientes de los en+ranes se separan en el lado el l0uido llena el espacio# entre ellos. 9ste se conduce en traectoria circular 6acia afuera es e(primido al en+ranar nuevamente los dientes. "os en+ranes pueden tener dientes simples# dobles# o de involuta. Al+unos dise:os tienen a+ujeros de flujo radiales en el en+rane loco# 0ue van de la corona del fondo de los dientes a la perforaci&n interna. 9stos permiten 0ue el l0uido se comuni0ue de un diente al si+uiente# evitando la formaci&n de presiones e(cesivas 0ue pudiesen sobrecar+ar las c6umaceras causar una operaci&n ruidosa. (Ver anexo figura 2) "omba! de #ngrane $nterno
,stas tienen un rotor con dientes cortados internamente 0ue encajan en un en+rane loco# cortado e(ternamente. Puede usarse una partici&n en forma de luna creciente para evitar 0ue el l0uido pase de nuevo al lado de succi&n de la bomba. (Ver anexo figura %) "omba! de ornillo
,stas bombas tienen de uno a tres tornillos roscados convenientemente 0ue +iran en una caja fija. ,(iste un +ran nmero de dise:os apropiados para varias aplicaciones. "as bombas de un solo tomillo tienen un rotor en forma espiral 0ue +ira e(cntricamente en un estator de 6lice interna o cubierta. ,l rotor es de metal la 6lice es +eneralmente de 6ule duro o blando# dependiendo del l0uido 0ue se maneje. "as bombas de dos tres tornillos tienen uno o dos en+ranes locos# respectivamente# el flujo se establece entre las roscas de los tornillos# a lo lar+o del eje de los mismos. Pueden usarse tornillos con roscas opuestas para eliminar el empuje a(ial en la bomba. (Ver anexo figura 4) "omba! de A!pa!
Tienen una serie de aspas articuladas 0ue se balancean conforme +ira el rotor# atrapando al l0uido for/ndolo en el tubo de descar+a de la bomba. "as bombas de aspas desli/antes usan aspas 0ue se presionan contra la carcasa por la fuer/a centrfu+a cuando +ira el rotor. ,l l0uido atrapado entre las dos aspas se conduce fuer/a 6acia la descar+a de la bomba. *ombas de junta universal.- Tienen un pe0ue:o tramo de flec6a en el e(tremo libre del rotor# soportado en una c6umacera $) +rados con la 6ori/ontal. ,l e(tremo opuesto del rotor se encuentra unido al motor. %uando el rotor +ira# cuatro +rupos de superficies planas 5
se abren cierran para producir una acci&n de bombeo o cuatro descar+as por revoluci&n. 8n e(cntrico en una cmara fle(ible produce la acci&n de bombeo e(primiendo al miembro fle(ible contra la envoltura de la bomba para for/ar el l0uido 6acia la descar+a. (Ver anexo figura &) "omba! 'obulare!
9stas se asemejan a las bombas del tipo de en+ranes en su forma de acci&n# tienen dos o ms rotores cortados con tres# cuatro# o ms l&bulos en cada rotor. "os rotores se incroni/an para obtener una rotaci&n positiva por medio de en+ranes e(ternos# Debido a 0ue el l0uido se descar+a en un nmero ms reducido de cantidades maores 0ue en el caso de la bomba de en+ranes# el flujo del tipo lobular no es tan constante. (Ver anexo figura ) "omba! de 'eva Pi!t*n
Tambin Tambin se llaman bombas de mbolo rotatorio# consisten de un e(cntrico e (cntrico con un bra/o ranurado en la parte superior. "a rotaci&n de la flec6a 6ace 0ue el e(cntrico atrape el l0uido contra la caja. %onforme contina la rotaci&n el l0uido se fuer/a de la caja a travs de la ranura a la salida. (Ver anexo Figura +) • •
*ombas De Pistones A(iales *ombas De Pistones radiales
"omba! de tubo flexible
Tienen un tubo de 6ule 0ue se e(prime por medio de un anillo de compresi&n sobre un e(cntrico ajustable. "a flec6a de la bomba# unida al e(cntrico# lo 6ace +irar. "as bombas de este dise:o se construen con uno o dos pasos. (Ver anexo figura ,) "omba! de paleta!
8n determinado nmero de paletas se desli/a en el interior de unas ranuras de un rotor 0ue a su ve/ +ira en un anillo. "as cmaras de bombeo se +eneran entre las paletas# el rotor el anillo. Durante la rotaci&n# a medida 0ue aumenta el espacio comprendido entre las paletas# el rotor el anillo# se crea un vaco 0ue 6ace 0ue entre el fluido por el orificio de aspiraci&n. %uando se reduce el espacio# se ve for/ado a salir.
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"a estan0ueidad se consi+ue entre el conjunto paletas-rotor las placas laterales# as como al ajustar el vrtice de las paletas el anillo. • •
*ombas De Paletas %ompensadas *ombas De Paletas ;o %ompensadas
(Ver anexo figura -)
4.% Aplicacione! tpica! para la! bomba! rotatoria!
"as aplicaciones tpicas incluen el paso de l0uido de todas las viscosidades# procesos 0umicos# alimento# descar+a de barcos# lubricaci&n a presi&n# pintura a presi&n# sistemas de enfriamiento# servicio de 0uemadores de aceite# manejos de +rasa# +ases licuados propano# butano# amonio# fre&n# etc.# un +ran nmero de otros servicios industriales. Adems de otros procesos como son< • • • • •
Para alimentaci&n de calderas Para +rasa De po/o profundo Para lodos de perforaci&n drenaje *ombeo de l0uidos
Tambin Tambin las usamos en la transferencia de aceites lubricantes# en procesos 6idrulicos# "a maor parte de las bombas rotatorias son autocebantes pueden# de ser necesario# trabajan con +as o aire.
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4.4 'imitacione! de la! bomba! rotatoria!/ normatividad
"a maora de las bombas presentan inconvenientes o limitaciones limitaciones 0ue alteran el proceso de bombeo entre las cuales encontramos debido a su dise:o Operan bajo el mismo principio de despla/amiento positivo. ,sto 0uiere decir 0ue al i+ual 0ue las recprocas# en cada ciclo o revoluci&n es impulsada una cantidad relativa de l0uido. "a bomba rotatoria no puede bombear l0uidos 0ue conten+an s&lidos. Puesto 0ue pe0ue:as partculas abrasivas como cascajo o arena se almacenarn entre las partes. u capacidad de flujo es +eneralmente de bajo ran+o es decir la capacidad de manejo de flujo en una bomba rotatoria# est en funci&n de su tama:o velocidad de rotaci&n. on bombas sensibles a la presencia de abrasivos# por la +ran fricci&n 0ue 6a entre los en+ranes o l&bulos el fluido "as frecuencias torsionales naturales no amorti+uadas del conjunto de la bomba# deben estar al menos entre = 1)> de la frecuencia de e(citaci&n en el ran+o de velocidades de operaci&n especificados. Adems de 0ue estas no son utili/adas en temperaturas altas u ran+o de presi&n de descar+a es medio# del orden de 2) ?+@cm2 m(imo en la maora su capacidad de succi&n es de ).5 atm&sferas .5 m de col. de a+ua. %uando la bomba pierde succi&n se pone ruidosa 0orma! de P## para bomba! rotativa! 03F 03F25 25- -P# P## # 25 2514 14
"omb "omba! a! rotat rotator oria ia! !
,sta norma tiene como objetivo establecer los re0uisitos tcnicos documentales para la ad0uisici&n o contrataci&n de servicios de bombas rotatorias. ,sta norma de referencia establece los re0uerimientos de dise:o# materiales# inspecci&n pruebas en la ad0uisici&n o contrataci&n de servicios de bombas rotatorias utili/adas en las instalaciones de petr&leos me(icanos or+anismos subsidiarios. ,sta norma no tiene concordancia con nin+una norma me(icana o internacional. 8
6onclu!i*n
"as bombas rotativas tienen una e(tensa variedad de caractersticas 0ue audan a determinar cul es la ms &ptima dependiendo el l0uido 0ue se est utili/ando dentro del proceso por ello es conveniente conocer cada uno de los tipos# su campo de aplicaci&n as como las limitaciones 0ue estn tienen como sabemos en la industria petrolera se emplean casi todos los tipos de bombas# con ciertas preferencias en aplicaciones o actividades concretas# como es el caso de estas 0ue se utili/an por ejemplo en el flujo de fluidos de perforaci&n especficamente en los lodos por ello es importante conocer su principio de funcionamiento puesto 0ue son de muc6a utilidad en trabajos encomendados a la in+eniera.
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Anexo!
Bi+ura 1 funcionamiento de una bomba rotativa
Bi+ura 2 *omba de ,n+ranes ,(ternos
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Bi+ura 3 *omba de ,n+ranes ,(ternos
Bi+ura 4 *omba de Tornillo
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Bi+ura 5 bomba de aspa
Bi+ura *omba "obular
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Bi+ura ! *omba de "eva Piston
Bi+ura $ *omba de tubo fle(ible
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Bi+ura ' bomba de paleta
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"ibliografia
CCC.mono+rafias.com@trabajos15@
[email protected]i(//3bA$E,F"m 6ttp<@@es.scribd.com@doc@1')23))'@bombas-rotativasscribd 6ttp<@@bombas-6idro.blo+spot.m(@2))$@)
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