1) Bombas de desplazamiento positivoi) Reciprocante(a) EmboloBombas de embolo.En estas bombas el lquido es forzado por el movimiento de uno o mas pistones ajustados a sus respectivos cilindros tal y como lo hace un compresor.

En la figura 1 se muestra cmo se produce el bombeo, observe el movimiento de las vlvulas de entrada y salida con el movimiento del pistn. Durante la carrera de descenso del pistn, se abre la vlvula de admisin accionada por el vaco creado por el propio pistn, mientras la de descarga se aprieta contra su asiento, de esta forma se llena de lquido el espacio sobre l. Luego, cuando el pistn sube, el incremento de presin cierra la vlvula de admisin y empuja la de escape, abrindola, con lo que se produce la descarga. La repeticin de este ciclo de trabajo produce un bombeo pulsante a presiones que pueden ser muy grandes.

(b) BalancnEs uno de los mtodos de produccin ms utilizados (80-90%), el cual su principal caracterstica es la de utilizar una unidad de bombeo para transmitir movimiento a la bomba de subsuelo a travs de una sarta de cabillas y mediante la energa suministrada por un motor.

Los componentes del bombeo mecnico esta compuesto bsicamente por las siguientes partes: unidad de bombeo, motor (superficie), cabillas, bomba de subsuelo, anclas de tubera, tubera de produccin (subsuelo). Un equipo de bombeo mecnico (tambin conocido como balancn o cigea) produce un movimiento de arriba hacia abajo (continuo) que impulsa una bomba sumergible en una perforacin. Las bombas sumergibles bombean el petrleo de manera parecida a una bomba que bombea aire a un neumtico. Un motor, usualmente elctrico, gira un par de manivelas que, por su accin, suben y bajan un extremo de una eje de metal. El otro extremo del eje, que a menudo tiene una punta curva, est unido a una barra de metal que se mueve hacia arriba y hacia abajo. La barra, que puede tener una longitud de cientos de metros, est unida a una bomba de profundidad en un pozo de petrleo. El balancn de produccin, que en apariencia y principio bsico de funcionamiento se asemeja al balancn de perforacin a percusin, imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succin que mueve el pistn de la bomba, colocada en la sarta de produccin o de educcin, a cierta profundidad del fondo del pozo.Diseo de Equipos de Bombeo MecnicoEs un procedimiento analtico mediante clculos, grficos y/o sistemas computarizados para determinar el conjunto de elementos necesarios en el levantamiento artificial de pozos accionados por cabilla. La funcin de este procedimiento es seleccionar adecuadamente los equipos que conforman el sistema de bombeo mecnico a fin de obtener una operacin eficiente y segura con mximo rendimiento al menor costo posible.Paso 1: se debe seleccionar el tamao de la bomba, el dimetro ptimo del pistn, bajo condiciones normales. Esto va a depender de la profundidad de asentamiento de la bomba y el caudal de produccin Paso 2: La combinacin de la velocidad de bombeo (N) y la longitud de la carrera o embolada (S), se selecciona de acuerdo a las especificaciones del pistn. Se asume una eficiencia volumtrica del 80%. Paso 3: Se debe considerar una sarta de cabillas (se debe determinar el porcentaje de distribucin si se usa ms de dos dimetros de cabilla) y el dimetro de pistn, se determina un aproximado de la carga mxima para el sistema en estudio. Paso 4: Chequear el valor de factor de impulso para la combinacin velocidad de bombeo (N) y longitud de carrera (S) establecidos en el Paso 2 Paso 5: Clculo de la carga mxima en la barra pulida. Para este propsito ser necesario obtener cierta data tabulada de acuerdo a los datos establecidos en los pasos previos. Primero se determinar el peso de las cabillas por pie y la carga del fluido por pie. (Ver Tabla 3). Ahora se calcula el peso de las cabillas en el aire (Wr), la carga dinmica en las cabillas (CD) y la carga del fluido (CF) a la profundidad objetivo.Wr = peso cabillas (lb/ft) x Prof. (ft)CD = F.I. x Wr (lb) -----> Donde F.I. (Factor de Impulso)CF = peso fluido (lb/ft) x Prof. (ft)Carga mxima barra pulida = CD + CFPaso 6: Clculo de la carga mnima de operacin (CM), el contrabalanceo ideal y torque mximo.CM = Disminucin de la carga debido a la aceleracin (DC) fuerza de flotacin (FF)DC = Wr x (1-C) -----> Donde C = (N^2 x S)/70500FF = Wr x (62,5/490) -----> Valor constantePara el contrabalanceo ideal se debe proporcionar suficiente efecto de contrabalanceo para darle suficiente valor de carga, el cual va a ser el promedio entre el mximo (carga mx. barra pulida) y el mnimo recin calculado.Entonces,Contrabalanceo ideal = promedio de carga (entre mx. y min) la carga mnima.Torque mx. = Contrabalanceo ideal x Punto medio de la longitud de carrera (S/2).Paso 7: Estimacin de poder del motor elctrico. Conocida la profundidad de operacin, API del crudo y el caudal requerido de produccin, se obtiene una constante que es multiplicada por el caudal de produccin. Este valor obtenido son los HP necesarios justos para levantar el caudal requerido. Lo que se recomienda es que este valor obtenido se incremente de 2 a 2,5 veces para tener un factor de seguridad.Paso 8: Clculo de desplazamiento de la bomba. El valor obtenido de P sera el valor de caudal de produccin si la bomba trabaja al 100% de eficiencia. El diseo de la bomba debe tener al menos el 80% de eficiencia. En crudos pesados debe tener un mximo de 18 strokes/minutos (promedio 15 API).P = C S NP = Desplazamiento de la bombaC = Constante de la bomba, depende del dimetro del pistnN = Velocidad de bombeo (SPM)Paso 9: Profundidad de asentamiento de la bomba (Mtodo Shell, Ver Tabla 3). Esto depender enormemente de la configuracin mecnica del pozo. Si este mtodo no cumple, por lo general se asienta a 60 o 90 pies por encima del colgador. Otras bibliografas hacen referencia que se asienta 300 pies por debajo del nivel de fluido.(c) DiafragmaSe muestra de forma esquemtica un animado del funcionamiento de estas bombas.

El elemento de bombeo en este caso es un diafragma flexible, colocado dentro de un cuerpo cerrado que se acciona desde el exterior por un mecanismo reciprocante.Este movimiento reciprocante hace aumentar y disminuir el volumen debajo del diafragma, observe que un par de vlvulas convenientemente colocadas a la entrada y la salida fuerzan el lquido a circular en la direccin de bombeo.Como en las bombas de diafragma no hay piezas friccionantes, ellas encuentran aplicacin en el bombeo de lquidos contaminados con slidos, tal como los lodos, aguas negras y similares.ii) Rotativas(a) Engrane Las Bombas de engranajes externos, son las ms difundidas y su empleo es preferido por su gran simplicidad (solo dos piezas mviles) y facilidad para el mantenimiento y reparacinUna bomba de engranajes (Figura 19) est constituida por una carcasa de fundicin de hierro o de aluminio. Esta carcasa est provista de dos orificios: uno de alimentacin y otro de salida. Para reducir las prdidas de carga, la seccin del orificio de alimentacin suele ser mayor que el de salida.En el interior de la carcasa van situados dos engranajes que normalmente llevan dentado recto rectificado. Uno de los engranajes es el conductor y el otro, el conducido.

FuncionamientoEn toda bomba de engranajes de dentado exterior, durante la rotacin de los rganos, el aceite circula del siguiente modo: El aceite ingresa a la bomba a travs del orificio de alimentacin.Durante la rotacin de los engranajes en la carcasa, el aceite no slo se arrastra, sino que queda aprisionado entre los alojamientos de la carcasa y las cavidades formados por el dentado de cada pin. El aceite no se libera hasta que las cavidades de los dentados desembocan en la cmara de salida. Entonces el aceite es expulsado en la tubera de presin hacia el distribuidor del sistema hidrulico.

Calculo del caudal

Clculo de PotenciaResumiendo, tenemos que , teniendo en cuenta las unidades y su conversin tendremos que:

Calculo del par del motorEn hidrulica, y sobre todo en los sistemas hidrostticos motores, la nocin del par debe entenderse de un modo diferente; en donde el par es proporcional a: La presin de trabajo. La cilindrada del motor hidrulico.El par se calcula entonces con las siguientes frmulas:

(b) Lbulo

Son semejantes a las bombas de engranajes, los lbulos cumplen la misma misin el diseo original de las bombas lobulares surge hace 40 aos y desde entonces se han producido de diferentes desarrollos y mejoras. Las bombas lobulares son fciles de limpiar y se caracterizan por una suave accin de bombeo. Tienen pocas cavidades, reducindose as el riesgo de crecimiento de bacterias y hacindolas muy adecuadas para el trasvase de lquidos sensibles desde colas hasta trozos de fresa.Las bombas lobulares se usan para servicios continuos en industrias como: alimentacin y bebidas farmacuticas, qumicas, papeleras y cosmticas.

Criterios de seleccin de bombasUna labor de todos los ingenieros de fbricas es la seleccin de las bombas que trasiegan lquidos de un punto a otro en forma eficiente, econmica y confiable.La clave para la seleccin correcta de la bomba radica en el conocimiento del sistema en la que trabajar la bomba, as como del conocimiento de las principales propiedades y caractersticas del lquido a bombearLa siguiente tabla resume los puntos principales que deben considerarse al seleccionar los tipos de bombas.Para utilizar esta tabla se comienza con la seleccin de las bombas evalundolas de acuerdo con las cuatro variables principales: presin, temperatura, viscosidad y capacidad.Esta evaluacin ayudar a determinar cules son las bombas apropiadas de acuerdo a la aplicacin.Tabla de criterios para la seleccin de bombas.

Bibliografa

http://www.monografias.com/trabajos101/bombas-reciprocantes/bombas-reciprocantes.shtml#ixzz3fpu0mMZghttp://sistemasymaquinas.blogspot.com/2009/05/bombas-de-desplazamiento-positivo-para_15.htmlhttp://www.portaldelpetroleo.com/2009/06/bombeo-mecanico-diseno.htmlhttp://es.slideshare.net/gabosocorro/bombeo-mecanico-presentacionhttp://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/monografias/basic/esquerre_aw/esquerre_aw.pdf