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Curso Bsico
de bombas
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TEMARIOTEMARIO
Tipos de bombasTipos de bombas
Tipos de bombas CentrTipos de bombas Centrfugasfugas Bases de diseBases de diseo hidro hidrulicoulico
CaudalCaudal Peso especPeso especficofico PresiPresinn AlturaAltura Potencia al frenoPotencia al freno EficienciaEficiencia
ViscosidadViscosidad NPSHNPSH Velocidad especVelocidad especficafica Velocidad especVelocidad especfica defica de
succisuccinn
Balanceo de empuje radial yBalanceo de empuje radial yaxialaxial
Curvas de desempeCurvas de desempeoo OperaciOperacin de la bomban de la bomba
Leyes de afinidadLeyes de afinidad ConstrucciConstruccin bn bsica de bombasica de bomba
Tipos de bombas APITipos de bombas API Diferencias entre bombas APIDiferencias entre bombas API
y ANSIy ANSI
Donde usar bombas ANSIDonde usar bombas ANSI AuxiliaresAuxiliares
Preguntas y respuestasPreguntas y respuestas Sellos mecSellos mecnicosnicos Bombas ANSIBombas ANSI
HandsHands onon ModelModel
Causas de falla en bombasCausas de falla en bombas PpiosPpios. b. bsicos de Vibracisicos de Vibracinn Mejoras y ReMejoras y Re--RatesRates Preguntas y respuestasPreguntas y respuestas
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Tipos de bombasTipos de bombas
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BombasBombas
CinCinticasticas
Desplazamiento positivoDesplazamiento positivo
AlternativasAlternativas
BLOW CASEBLOW CASE
RotativasRotativas
CENTRIFUGASCENTRIFUGAS
RegenerativasRegenerativas
Efectos especialesEfectos especiales
((PitotPitot ,, etcetc))
Tipos de bombasTipos de bombas
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DESPLAZAMIENTODESPLAZAMIENTO
POSITIVOPOSITIVO
ALTERNATIVASALTERNATIVAS
BLOW CASEBLOW CASE
ROTATIVASROTATIVAS
PistPistnn
Embolo BuzoEmbolo Buzo
DiafragmaDiafragma
EngranajesEngranajes
LLbulosbulos
TornilloTornillo
VanosVanos
Cavidades progresivasCavidades progresivas
Tipos de bombasTipos de bombas
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CINETICASCINETICAS
IMPULSOR EN VOLADIZOIMPULSOR EN VOLADIZO
IMPULSOR ENTRE COJINETESIMPULSOR ENTRE COJINETES
TIPO TURBINATIPO TURBINA
CENTRIFUGACENTRIFUGA REVERSIBLEREVERSIBLE
CARCASA ROTATIVACARCASA ROTATIVA
IMPULSOR EN VOLADIZOIMPULSOR EN VOLADIZO
IMPULSOR ENTRE COJINETESIMPULSOR ENTRE COJINETES
CENTRIFUGASCENTRIFUGAS
ESPECIALESESPECIALES
TURBINASTURBINAS
REGENERATIVASREGENERATIVAS
Tipos de bombasTipos de bombas
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DiseDiseo Hidro Hidrulico Bulico Bsicosico
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Caudal: es el rango de flujo con el cual se mueve el lquido por la
bomba a un punto deseado del sistema. Comnmente es medido en
galones por minuto (gpm) o metros cbicos por hora (m3/hr).
El caudal depende de distintos factores como:
Caractersticas del lquido, como Peso Especfico, Viscosidad, etc.
Tamao de bomba y de sus secciones de succin y descarga
Tamao del impulsor Velocidad de rotacin del impulsor (rpm)
Tamao y forma de cavidades entre alabes
Condiciones de presin y temperatura de succin y descarga
GPM =500 x P.E.
Lb/Hr
Nota: (500 = 60 min / hr x 8.33 lb/gal)
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Peso Especfico: Peso por unidad de volumen de un lquido, medido
en libras por pie cbico o gramos por centmetro cbico.
El Peso Especfico se expresa sin unidades, ya que es relativo al agua,
de Peso Especfico 1,0
GasolinaGasolina
P.EP.E. 0,70. 0,70AguaAgua
P.EP.E. 1,0. 1,0
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Presin atmosfrica : 14.7 psi a nivel del mar
Peso de columna de aire sobre el manmetro.
Presin manomtrica (psig) : Es la presin del sistema menos la
presin atmosfrica0
20
40
60
80
100
0 psig
= 14.7
psia
0
20
4060
80
100
0 psig
= 40 psi manomtricos
+ 14.7 atmosfricos54.7 psia
Presin absoluta (psia) : Es la suma de la presin atmosfrica y la
presin manomtrica en el sistema de bombeo.
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Altura (Cabeza)Altura (Cabeza) Es la medida de la columna lquida que la bomba
puede crear por la energa cintica impartida al lquido.
AlturaAltura(Cabeza)(Cabeza)
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Por que se usa la altura y no la presin para evaluar el comportamiento
de una bomba?
Abajo hay tres sistemas idnticos con diferentes lquidos (diferentespesos especficos). Cul de los sistemas produce la mayor altura?
GasolinaGasolina
P.EP.E. .70. .70
AguaAgua
P.EP.E.. 1.01.0
SoluciSolucinn
dede cidocido
sulfsulfricorico
P.EP.E.. 1.471.47
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AguaAgua
P.EP.E.. 1.01.0
GasolinaGasolina
P.EP.E. .70. .70150 Ft
150 Ft
150 Ft
SoluciSolucinn
dede cidocido
sulfsulfricorico
P.EP.E.. 1.471.47
Los tres fluidos alcanzan la misma altura. Hay ms energa (HP)
requerida para impulsar el lquido de mayor peso especfico que al ms
liviano.
Este incremento de energa aparece en el manmetro de descarga.
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AguaAgua
P.EP.E.. 1.01.0150 Ft
150 Ft
SoluciSolucinndede cidocido
sulfsulfricorico
P.EP.E.. 1.471.47
95.45 psig
GasolinaGasolina
P.EP.E. .70. .70150 Ft
45.45 psig
64.9 psig
Puede observarse la diferencia de energa de presin en los
manmetros. An cuando los fluidos son impulsados a igual velocidad,
las lecturas manomtricas difieren. Por este motivo se usa la altura enlugar de la presin para hacer mediciones en descarga de bomba.
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Altura de
succin esttica
Altura de succin (hs): Existe altura de succin positiva cuando el
lquido fluye desde una fuente elevada a la succin de la bomba por
gravedad. Esta condicin tambin se denomina " succin inundada yes recomendada para las bombas centrfugas.
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Altura de succin (hs):es igual a la altura esttica del lquido sobre
el ojo del primer impulsor, menos todas las prdidas en lnea de
succin, ms la presin actuante en la superficie libre del lquido.
z = 10.0 ft
h = z - f + psig
z = 10.0 ft
f = 2.92 ft
P = 0 psig (0 psig = 14.696 psia)
h = 10.0 2.92 + 0 = 7.08ft
14.696 psia
Agua a 68 F
s s s
s
s
s
gs
f = 2.92 fts
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Altura esttica
de
elevacin
Altura esttica de elevacin: es la altura a la que un lquido debe
elevarse para alcanzar el ojo del impulsor . Esta aplicacin requiere
una bomba de diseo autocebante.
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En este ejemplo, la altura esttica es la diferencia entre la altura
esttica de descarga y la altura esttica de succin. La razn de esto es
que el lquido buscar su propio nivel. Como se trata de un sistemaabierto (Presin atmosfrica actuante tanto en succin como en
descarga), el lquido llenar la bomba y caera de descarga hasta la
altura esttica de succin simplemente abriendo una vlvula
Altura esttica
De descarga
Altura esttica
Altura esttica
de succin
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Altura estAltura esttica de elevacitica de elevacin & Altura estn & Altura esttica totaltica total
Altura esttica
de elevacin
Altura esttica
total
Altura esttica de
descarga
Altura esttica total es la
suma de la Altura esttica de
elevacin y la altura esttica dedescarga
C d l d l i
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Curva de altura del sistemaCurva de altura del sistema
Friccin pura
Friccin
Curva de altura del
sistemaAltura
Caudal
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Prdida de
carga
Altura de friccin (hf): Es la altura requerida para superar la
resistencia al flujo en tuberas y accesorios. Depende del dimetro,
condicin y tipo de la tubera, cantidad y tipo de accesorios, caudal y
naturaleza del lquido
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Curva de altura del sistemaCurva de altura del sistema
Esttica + Friccin
Friccin
Curva de altura
del sistemaAltu
ra
Caudal
Esttica
Hs
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Altura de Tensin de Vapor (hvp): La tensin de vapor es la presin a
la cual el lquido y sus vapores coexisten en equilibrio a determinadatemperatura.
La tensin de vapor de lquidos puros pueden obtenerse de tablas.
Cuando la tensin de vapor es convertida en altura, se denomina altura
de tensin de vapor, hvp.El valor de hvp de un lquido se incrementa cuando se eleva la
temperatura, y se opone a la presin en la superficie del lquido.
Se reduce por lo tanto la altura de presin de succin
AGUA
1.692 PSIA 14.696 PSIA 89.66 PSIA
120 F 212 F 320 F00 00
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Altura de presin (hp): La altura de presin debe ser considerada
siempre que el sistema de bombeo empiece o termine en un tanque
cuya presin no sea la atmosfrica. La presin en dicho tanque debe
ser convertida a altura de lquido. Se debe trabajar con la presinabsoluta en la superficie del lquido, y si se trata de un sistema abierto
a la atmsfera, hp es la presin atmosfrica del lugar.
Altura de velocidad (hv): Se refiere a la energa del lquido como
resultado de su movimiento a una velocidad v. Es la altura
equivalente desde donde debera caer el lquido para alcanzar v, o
la altura necesaria para acelerar el lquido. Su valor es usualmente
insignificante en la mayora de los sistemas de bombeo. Sin
embargo, puede ser un factor importante en sistemas de baja altura.
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Altura total de succin (HS): Es la altura de presin del tanque de
succin (hpS) ms la altura esttica de succin (hS) ms la altura de
velocidad en brida de succin (hVS) menos la altura de friccin en
lnea de succin (hfS).
HS = hpS + hS + hvS hfS
La altura total de succin es la presin leda en brida de succin
convertida en altura de lquido.
Altura total de descarga (Hd): Es la altura de presin en tanque dedescarga (hpd) ms la altura esttica de descarga (hd) ms la altura
de velocidad en brida de descarga (hvd) ms la altura de friccin total
en lnea de descarga (hfd).
Hd = hpd + hd + hvd + hfd
La altura total de descarga es la lectura de presin en brida de
descarga convertida en altura de lquido.
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Altura diferencial total (HT): Es la altura total de descargamenos la altura total de succin:
HT = Hd + HS (con altura esttica de elevacin)
HT = Hd - HS (con altura esttica de succin)
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H = 35 ftd
H = 2 fts
10 ft
105 ft
AGUA
S.G. 1.0
Solucin:
105 ft
- 10 ft
95 ft altura esttica+ 2 ft
+ 35 ft
132 ft HT
HT = Hd - HS (con altura esttica de succin)
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HT = Hd + HS (con altura esttica de elevacin)
92 ft
11 ft
H = 3 fts
H = 28 ftd
Solution
92 ft+ 11 ft
103 ft cabeza esttica
+ 3 ft
+ 28 ft
134 ft HT
AGUA
1.0 S.G.
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Potencia al freno: Es el monto de potencia que ingresa a la bomba
por su eje, no el consumido por el accionamiento.
BHP =3960 x Eficiencia de bomba (%)
Caudal (gpm) x Altura (ft) x Peso Especfico
BkW =367 x Eficiencia de bomba (%)
Caudal (m3/h) x Altura (m) x Peso Especfico
En sistema mtrico:
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Eficiencia es la relacin de potencia de salida con la potencia
de entrada
Cabeza x Capacidad x S.G.
Eficiencia = 3960 x HP
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Viscosidad: La friccin interna o resistencia al movimiento relativo
del lquido entre sus partculas se llama viscosidad. Esto puede ser
mejor interpretado en trminos de habilidad de un liquido a fluir. Ams viscosidad, resulta flujo ms lento debido a la friccin interna.
Se mide normalmente en Centipoise o SSU.
Rango de corte
Viscosidad
Rango de corte
Viscosidad
Rango de corte
Viscos
idad
NEWTONIANO
La viscosidad es
constante con el
rango de corte.
TIXOTROPICO
La viscosidad
disminuye con el rango
de corte
( pinturas, melasas,almidn, brea)
DILATANTE
Barros minerales Son
difciles de bombear
porque la viscosidad
aumenta con el rangode corte
Tipos de fluidos, segn su variacin de viscosidad
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Referencias:0 cSt
150 cSt
332 cSt
410 cSt
Referencias:0 cSt
150 cSt
332 cSt
410 cSt
Si la viscosidad aumenta:
Se incrementa la potencia
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Power(kW)
POWER
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NPSH: La altura total de succin en pies de lquido (absoluta, referida
al ojo del impulsor) menos la tensin de vapor (en pies) del lquidobombeado.
Para succin inundada: NPSH = Ha Hvpa + Hst Hfs
Ha = Presin absoluta (en pies) en la superficie delrecipiente de succin.
Hvpa = Presin de vapor del lquido a temperatura de
bombeo (en pies)
Hst = Altura esttica (en pies) del lquido respecto al ojodel impulsor
Hfs = Prdidas de friccin totales (en pies) incluyendo lasde entrada, en la caera, vlvulas, accesorios, filtros,
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NPSH = Presin en el fludo menos la presin de vapor, multiplicado
por 2,31, dividido por Peso Especfico, ms o menos la altura de
succin, menos las prdidas de carga.
P
P
+ Z
- Z
L = Prdidas de carga
P.E.
P.E.
VP = Presin de vapor del fluido
(P - VP) 2.31
P.E.NPSHA = + Z - L
P = Presin en superficie del lquido
P.E. = Peso Especfico
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NPSHA : Ejemplo de NPSH DISPONIBLE
H = 3 fts
Presin de vapor del agua a 120 F = 1.692 PSIA
Peso Especfico del agua a 120 F = 0.99
0
0
9 ft
Agua120 F0
NPSHA =(14.7 - 1.692) 2.31
.99
+ 9 - 3
NPSHA = 30.4 + 6 = 36.4 ft
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NPSHA : Ejemplo de NPSH DISPONIBLE
H = 2 fts
Presin de vapor del agua a 80 F = 0.5069 PSIA
Peso Especfico del agua a 80 F = 0.998
0
r
Agua a 80 F0
8 ftNPSHA =
(14.7 - .5069) 2.31
.998- ( 8 + 2 )
NPSHA = 32.85 - 10 = 22.85 ft
0
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Valores de velocidades especValores de velocidades especficas (Simple Succificas (Simple Succin)n)
500
1000
2000
3000
15
000
6000
10
000
Vano radial Francis Flujo mixto Flujo axial
donde:Q = Caudal @ BEP in gpm
H = Altura por etapa, en ft., basada en max.
dimetro de impulsorN =s
Q x RPM
H3/4
Velocidad Especfica (Ns) Es un ndice que clasifica el diseo
hidrulico de un impulsor. Describe la forma de un impulsor
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DiseDiseos de impulsoros de impulsorFlujo radial: Bombas con este tipo de impulsor tienen baja velocidad
especfica (hasta aprox. 1150). El lquido entra al ojo del impulsor y
sale por accin de los labes en direccin perpendicular al eje de
bomba.
Flujo radial modif icado: Este tipo de bombas usualmente tiene
velocidades especficas en el rango 1150 a 4650. Los impulsores son
normalmente de simple succin. El lquido que entra por el ojo del
impulsor sale y sale casi radialmente, a un ngulo entre 60 y 70
respecto al eje.
Flujo mixto: Este tipo de bomba tiene simple succin con ingreso en
direccin axial y descarga a aprox. 45 respecto al eje. Bombas de
este tipo tienen una velocidad especfica desde 4650 a 10,000.
Flujo axial: Son tambin llamadas bombas propulsoras, tienen simple
succin con flujo en direccin axial en la entrada y casi axial en
descarga. La velocidad de succin normalmente supera 10000. Los
propulsores de flujo axial no tienen cubo.
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Velocidad Especfica de Succin (Nss) Es un parmetro
o ndice descriptivo del diseo hidrulico de la capacidad desuccin y caractersticas dadas de un impulsor de primera
etapa.
Nota: La sustitucin de NPSHA por NPSHR puede ayudar a seleccionar
un impulsor y las rpm adecuadas sin exceder los lmites de Nss.
N =ss
Q x RPM
NPSHR3/4
RPM =ssN x NPSH
Q
3/4
(Nota)
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Velocidad Especfica de Succin
Si aumenta la velocidad
especfica de succin,
se reduce la capacidad
de operar a la izquierdadel BEP
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Balanceo radial: Las fuerzas actuantes entre caja e
impulsor enfrentadas a 180 grados son iguales.
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Ejemplo de bomba
balanceado radialmente
(Doble voluta)
Ejemplo de bomba no
balanceado radialmente
(Simple voluta)
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Fuerzas porpresin de
succin
Fuerzas por
presin de
descarga
Fuerzas por
presin de
descarga
Fuerzas porpresin de
succin
Balanceo axial : Las fuerzas actuantes en impulsor son
iguales en cada lado de la lnea de centro del impulsor.
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Fuerzas por
presin de
descarga
Fuerzas por
presin de
descarga
Fuerzas por
presin de
succin
Axialment
ebalancead
o
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BALANCEO AXIAL
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DiseDiseo hidro hidrulico bulico bsicosico(Curva de(Curva de PerformancePerformance))
C r e No
Proposed Performance
ExamplePump Division
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Curve No.:
Flow (m3/h) Head (m) Efficiency BkW % of BEP Head Rise to S.O. NPSHR
2015 Condition: 860 110 84.0% 258 100.0% 9.0% 8.1
2005 Condition: 560 123 76.5% 206 65.1% 9.0% 5.8
Example
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Capacity (m3/hr)
Head(m)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
292.1 mm - Trim Diameter
HEAD
EFFICIENCY
0
50
100
150
200
250
300
Power(k
W)
0
5
10
15
20
25
30
NPSHR(m)
POWER Curve
NPSHR
Pump Division
Curva Caudal - Altura
Curve No :
Proposed Performance
ExamplePump Division
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Curve No.:
Flow (m3/h) Head (m) Efficiency BkW % of BEP Head Rise to S.O. NPSHR
2015 Condition: 860 110 84.0% 258 100.0% 9.0% 8.1
2005 Condition: 560 123 76.5% 206 65.1% 9.0% 5.8
Example
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Capacity (m3/hr)
Head(m)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
292.1 mm - Trim Diameter
HEAD
EFFICIENCY
0
50
100
150
200
250
300
Power(kW)
0
5
10
15
20
25
30
NPSHR
(m)
POWER Curve
NPSHR
Pump Division
Curva de eficiencia
Curve No :
Proposed PerformanceExamplePump Division
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Flow (m3/h) Head (m) Efficiency BkW % of BEP Head Rise to S.O. NPSHR
2015 Condition: 860 110 84.0% 258 100.0% 9.0% 8.1
2005 Condition: 560 123 76.5% 206 65.1% 9.0% 5.8
Example
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Capacity (m3/hr)
Head(m)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
292.1 mm - Trim Diameter
HEAD
EFFICIENCY
0
50
100
150
200
250
300
Power(kW)
0
5
10
15
20
25
30
NPSHR
(m)
POWER Curve
NPSHR
Pump Division
Curva de Potencia
Curve No :
Proposed PerformancExamplePump Division
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
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Curve No.:
Flow (m3/h) Head (m) Efficiency BkW % of BEP Head Rise to S.O. NPSHR
2015 Condition: 860 110 84.0% 258 100.0% 9.0% 8.1
2005 Condition: 560 123 76.5% 206 65.1% 9.0% 5.8
Example
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Capacity (m3/hr)
Head(m)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
292.1 mm - Trim Diameter
HEAD
EFFICIENCY
0
50
100
150
200
250
300
Power(kW)
0
5
10
15
20
25
30
NPSHR
(m)
POWER Curve
NPSHR
Pump Division
Curva de NPSH
Curve No :
Proposed PerformancExamplePump Division
-
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Curve No.:
Flow (m3/h) Head (m) Efficiency BkW % of BEP Head Rise to S.O. NPSHR
2015 Condition: 860 110 84.0% 258 100.0% 9.0% 8.1
2005 Condition: 560 123 76.5% 206 65.1% 9.0% 5.8
Example
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Capacity (m3/hr)
Head(m)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
292.1 mm - Trim Diameter
HEAD
EFFICIENCY
0
50
100
150
200
250
300
Power(kW)
0
5
10
15
20
25
30
NPSHR
(m)POWER Curve
NPSHR
Pump Division
Puntos relevados
-
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-
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Rango de operacin preferido por API
Definido entre 70-120 % del BEP para el impulsor de diseo.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Capacity (m3/hr)
Head(m)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
292.1 mm - Trim Diameter
HEAD
EFFICIENCY
Preferred Operating Range
-
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60/123
Mnimo Caudal ContinuoEs el mnimo caudal al cual la bomba puede operar sin exceder los
lmites de vibracin impuestos por API. Es definido por el fabricante.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Capacity (m3/hr)
Head(m)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency292.1 mm - Trim Diameter
HEAD
EFFICIENCY
Preferred Operating Range
MCSF = 300 m3/hr
Rango de operacin permitido
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
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0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
Capacity (m3/hr)
Head(m)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
292.1 mm - Trim Diameter
HEAD
EFFICIENCY
Allowable Operating Range
MCSF End of Curve
g p pEs la regin en la cual el vendedor aprueba la operacin de la bomba. Est
limitado por el Mnimo Caudal Continuo y normalmente por el ltimo punto
de la curva de performance. En esta zona no se esperan problemas devibracin.
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
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DiseDiseo hidro hidrulico bulico bsicosico(Operaci(Operacin de la bomba)n de la bomba)
OperaciOperacin en paralelon en paralelo
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
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OperaciOperacin en paralelon en paralelo
Bomba 1 Bomba 2 Bomba 3(Stand by)
Para sistemas con altura esttica importante (ej. bombeo sobre montaas). Bombas 1 y 2 operan con igual altura aportando c/u la mitad del caudal total. Generalmente se usan bombas multietapas para bombeo en paralelo. Incrementos de altura del 10% o mayores requieren adecuado control del flujopara que se comparta la carga equilibradamente. Estrangulamientos en descarga se necesitan a menudo para lograr ms alturaa flujos menores. Estrangulamiento = Potencia desperdiciada.
Las bombas deben operar a velocidades cercanas para equilibrar flujos.
Las bombas deben tener curvas de forma similar para para equilibrar flujos.
Station:
Proposed Performance Curve3 stg PerformancePump Division
-
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Customer Sinopec No. of Units in Op. 3 Product Pumped Diesel Oil FPD Proposal No. 2139-30001
Project Southwest China Pipeline Pump 1 Size 8x15 DMX Specific Gravity 0.8421 Sales Engineer Steven Li
Location China Pump 2 Size 8x15 DMX Viscosity (cst) 6.08 Date 26, Feb, 2003
Operation: Series API Code BB3 Temperature 38 Drawn By M. Smith
Rev. A
Curves are approximate. Pump is guaranteed for one set of conditions. Capacity, head, and efficiency guarantees are based on shop test and when handling clear, cold, fresh water at
a temperature of not over 85 degrees.
g
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000
Capacity
Head
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
1 PumpCondition
2 Pump
Condition
Typical Parallel Pump Operation - 3 Pumps
3 Pump
Condition
H/Q
SYSTEM
CURVE
High Static Head /
Low Friction
3 PumpEfficiency
2 PumpEfficiency
1 PumpEfficiency
O iOperaci in en serie
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
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Bomba 1 Bomba 3(Stand by)
Bomba 1
La descarga de bomba 1 alimenta directamente la succin de bomba 2. Bombas 1 y 2 operan al mismo caudal, entregando juntas el doble de altura . La disposicin en serie es comunmente usada en oleoductos, donde el sistemaest conformado bsicamente por prdidas de carga, y baja altura esttica.
La curva de bombeo combinada se obtiene sumando verticalmente las alturas aigual flujo.
Son deseables curvas de altura planas. Las bombas en serie pueden operarse a diferentes velocidades. Las bombas pueden ser distintas (en cuanto al tipo, perfil de curva, nmero deetapas, etc)
OperaciOperacin en serien en serie
Station:
Proposed Performance Curve3 stg PerformancePump Division
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
66/123
Customer Sinopec No. of Units in Op. 2 Product Pumped Diesel Oil FPD Proposal No. 2139-30001
Project Southwest China Pipeline Pump 1 Size 8x15 DMX Specific Gravity 0.8421 Sales Engineer Steven Li
Location China Pump 2 Size 8x15 DMX Viscosity (cst) 6.08 Date 26, Feb, 2003
Operation: Series API Code BB3 Temperature 38 Drawn By M. Smith
Rev. A
Curves are approximate. Pump is guaranteed for one set of conditions. Capacity, head, and efficiency guarantees are based on shop test and when handling clear, cold, fresh water at
a temperature of not over 85 degrees.
0
150
300
450
600
750
900
1050
1200
1350
1500
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Capacity
Head
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Efficiency
HEAD
EFFICIENCY
SYSTEM
CURVE
1 Pump
Condition
2 Pump
Condition
Typical Series Pump Operation - 2 Pumps
-
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DiseDiseo hidro hidrulico bulico bsicosico(Leyes de afinidad)(Leyes de afinidad)
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
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Leyes de afinidadLeyes de afinidad
Cambios de velocidad:Cambios de velocidad:
RPM GPM Altura BHP
RPM GPM Altura BHP= = =
3
2
1111
222
]RPMRPM
=1
2
BHPBHP
1
2[3
RPM
RPM =1
2
HEAD
HEAD1
2[
2
]
Leyes de afinidadLeyes de afinidad
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
69/123
Leyes de afinidadLeyes de afinidad
Cambios de diCambios de dimetro de impulsor:metro de impulsor:
IMP GPM Altura BHP
IMP GPM Altura BHP= = =
3
2
1111
222
]IMPIMP =
1
2
BHPBHP
1
2[3
IMP
IMP =1
2
HEAD
HEAD1
2[2
]
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
70/123
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
71/123
Componentes bComponentes bsicos de bombasicos de bomba
Componentes bComponentes bsicos de bombasicos de bomba
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
72/123
pp
CajaCaja
CubiertaCubierta Soporte deSoporte decojinetescojinetes
CojineteCojinete
de empujede empuje
CarterCarterde aceitede aceite
EjeEje
Sello mecSello mecniconico
ImpulsorImpulsor
Anillos de desgasteAnillos de desgaste
SucciSuccinn
DescargaDescarga
Componentes bComponentes bsicos de bombasicos de bomba
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
73/123
Componentes bp sicos de bomba
Caja mitadCaja mitad
inferiorinferior
Caja mitadCaja mitad
superiorsuperior
Soporte deSoporte de cojicoji --
netesnetes internointerno
CojineteCojinete
de empujede empuje
Eje del rotorEje del rotor
Sello mecSello mecniconicoImpulsorImpulsor
AnillosAnillos dede
desgastedesgaste
SUCCIONSUCCION
DESCARGADESCARGA
Soporte deSoporte de
cojinetescojinetesexternoexterno
DiseDiseo hidro hidrulico bulico bsicosico
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
74/123
(Terminolog(Terminologa)a)
PlatoPlato
AlabeAlabe
CuboCubo
IMPULSORIMPULSOR
Componentes bComponentes bsicos de bombasicos de bomba
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
75/123
Componentes bComponentes bsicos de bombasicos de bombaSleeveSleeve // BallBall BearingBearingArrangementArrangement (BB(BB TypeType PumpsPumps))
Cojinete radialCojinete radial
hidrodinhidrodinmicomico
CojineteCojinete
De empujeDe empuje
EjeEje
Sellos de soportesSellos de soportes
de cojinetesde cojinetes
Soporte de cojinetes internoSoporte de cojinetes internoSoporte de cojinetes externoSoporte de cojinetes externo
Cojinete radialCojinete radial
hidrodinhidrodinmicomico
Componentes bComponentes bsicos de bombasicos de bomba
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
76/123
Componentes bp sicos de bombaSleeveSleeve // BallBall BearingBearingArrangementArrangement (BB(BB TypeType PumpsPumps))
Cojinete radialCojinete radial
hidrodinhidrodinmicomico
AcoplamientoAcoplamiento
de bombade bomba
auxiliarauxiliar
EjeEje
Sellos de soportesSellos de soportesde cojinetesde cojinetes
Soporte de cojinetes internoSoporte de cojinetes internoSoporte de cojinetes externoSoporte de cojinetes externo
Cojinete radialCojinete radial
hidrodinhidrodinmicomico
Cojinete de zapatasCojinete de zapatas
pivotantespivotantes
-
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77/123
Bombas APIBombas API
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
78/123
Bombas APIBombas API(Tipo OH2)(Tipo OH2)
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
79/123
BombasBombasAPIAPI
((TipoTipo OH2)OH2)
Horizontal,Horizontal,
En voladizoEn voladizoSimple etapaSimple etapa
SucciSuccin frontaln frontal
Descarga superiorDescarga superior
ModeloModelo FlowserveFlowserve :: HPXHPX
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
80/123
BombasBombasAPIAPI((TiposTipos OH3, OH4 & OH5)OH3, OH4 & OH5)
Bombas APIBombas API
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
81/123
Bombas APIBombas API
(Tipos OH3, OH4 & OH5)(Tipos OH3, OH4 & OH5)
(OH3) Vertical In(OH3) Vertical In--LineLine,,
Soporte deSoporte de cojietescojietes
separadoseparado
ModeloModelo FlowserveFlowserve :: HWXHWX
(OH4) Vertical In(OH4) Vertical In--LineLine,,
Acople rAcople rgidogidoModeloModelo FlowserveFlowserve :: WMWM
(OH5) Vertical In(OH5) Vertical In--LineLine,,
Acople cerradoAcople cerradoModeloModelo FlowserveFlowserve :: WW
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
82/123
BombasBombasAPIAPI((TipoTipo BB1)BB1)
BombasBombas APIAPI
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
83/123
BombasBombasAPIAPI
((TipoTipo
BB1)BB1)
Axialmente partidaAxialmente partida
HorizontalHorizontal
Entre cojinetesEntre cojinetes
Simple etapaSimple etapaSucciSuccin lateraln lateral
Descarga lateralDescarga lateral
ModeloModelo FlowserveFlowserve:: DVSH & LPNDVSH & LPN
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
84/123
BombasBombasAPIAPI((TipoTipo BB2)BB2)
Bombas APIBombas API
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
85/123
Simple etapaSimple etapa
RadialmenteRadialmente partidapartida
HorizontalHorizontal
Entre cojinetesEntre cojinetesModeloModelo FlowserveFlowserve:: HDXHDX
Bombas APIBombas API(Tipo BB2)(Tipo BB2)
2 Etapas2 Etapas
RadialmenteRadialmente partidapartida
HorizontalHorizontal
Entre cojinetesEntre cojinetesModeloModelo FlowserveFlowserve :: HEDHED
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
86/123
BombasBombasAPIAPI((TipoTipo BB3)BB3)
B b APIB b API
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
87/123
Bombas APIBombas API
(BB3(BB3 TypeType))
Horizontal,Horizontal,Entre cojinetesEntre coj inetes
MultiMulti --EtapasEtapas
SucciSuccin lateraln lateral
Descarga lateralDescarga lateral
ModeloModelo FlowserveFlowserve:: DMXDMX
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
88/123
BombasBombasAPIAPI((TiposTipos BB4 & BB5)BB4 & BB5)
Bombas APIBombas API
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
89/123
Bombas APIBombas API(Tipos BB4 & BB5)(Tipos BB4 & BB5)
Horizontal,Horizontal,
Entre cojinetesEntre cojinetesMultiMulti--EtapasEtapas
RadialmenteRadialmente partidapartida
Tipo difusorTipo difusor
ModeloModelo FlowserveFlowserve :: WCCWCC
Horizontal,Horizontal,
Entre cojinetesEntre cojinetes
MultiMulti--EtapasEtapas
RadialmenteRadialmente partidapartida
Tipo difusorTipo difusor
ModeloModelo FlowserveFlowserve :: HSOHSO
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
90/123
BombasBombasAPIAPI((TipoTipo VS7)VS7)
B b APIBombas API
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
91/123
Bombas APIBombas API
(Tipo VS7)(Tipo VS7)
Suspendida verticalmenteSuspendida verticalmenteDe barrilDe barril
Modelo deModelo de FlowserveFlowserve:: VTPVTP
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
92/123
BombasBombasAPIAPI(Other Types)(Other Types)
Bombas APIBombas API
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
93/123
Bombas APIBombas API
(Otros Tipos)(Otros Tipos)
TwinTwin ScrewScrew RotaryRotary PumpPumpEntre coj inetesEntre cojinetes
RadialmenteRadialmente partidapartida
ConstrucciConstruccinn MultifMultifsicasica
TwinTwin ScrewScrew RotaryRotary PumpPumpEntre cojinetesEntre cojinetes
RadialmenteRadialmente partidapartida
ConstrucciConstruccinn MultifMultifsicasica
Bombas APIBombas API
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
94/123
Bombas APIBombas API
(Otros Tipos)(Otros Tipos)
Bomba y motorBomba y motor
SubmergibleSubmergible
Bomba alternativaBomba alternativa
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
95/123
Bombas ANSIBombas ANSI
Bombas ANSIBombas ANSI
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
96/123
Bombas ANSIBombas ANSI
HorizontalHorizontalEn voladizoEn voladizo
Simple etapaSimple etapa
ModeloModelo FlowserveFlowserve :: MarkMark IIIIII
VerticalVertical InlineInline
Simple etapaSimple etapa
ModeloModelo FlowserveFlowserve:: MarkMark IIIIIIInlineInline
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
97/123
Diferencias notables entreDiferencias notables entre
bombas API y ANSIbombas API y ANSI
Diferencias notables entre bombas API y ANSIDiferencias notables entre bombas API y ANSI
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
98/123
Diferencias notables entre bombas API y ANSIDiferencias notables entre bombas API y ANSI
ANSIANSI
11 Montadas de pieMontadas de pie22 Caja de sello estCaja de sello estndar.ndar.
33 Dimensiones homologadas porDimensiones homologadas por
ANSI estANSI estndarndar
44 DiseDiseo de servicio liviano y medioo de servicio liviano y medio
APIAPI
11 Montadas en lMontadas en lnea de centronea de centro
22 Caja de sello API 682Caja de sello API 682
33 Sin limitaciones dimensionalesSin limitaciones dimensionalesAPIAPI
estestndar.ndar.
44 DiseDiseo de Servicio pesadoo de Servicio pesado
2
1
3
1
2
3
Diferencias notables entre bombas API y ANSIDiferencias notables entre bombas API y ANSI
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
99/123
yy
GeneralGeneral IndustryIndustry PumpsPumps
11 Montadas de pieMontadas de pie22 Soportes de cojinetes de servicioSoportes de cojinetes de servicio
livianoliviano
33 Bridas de servicio de carga livianoBridas de servicio de carga liviano
44 DiseDiseo de servicio liviano y medioo de servicio liviano y medio
APIAPI
PumpsPumps
1.1. Montadas en lMontadas en lnea de centro (onea de centro (o
cerca)cerca)
2.2. Soportes de cojinetes de servicioSoportes de cojinetes de servicio
pesadopesado
3.3. Bridas de servicio de carga pesadoBridas de servicio de carga pesado4.4. DiseDiseo de Servicio pesadoo de Servicio pesado
1 1
2
33
Donde usar bombas ANSI paraDonde usar bombas ANSI para
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
100/123
Donde usar bombas ANSI paraDonde usar bombas ANSI para
servicio de gas y petrservicio de gas y petrleoleo Servicios no inflamables, no riesgosos, que noexcedan los lmites abajo indicados.
(API 610 pargrafo 1.1.4, 8th)
Mxima Presin de descarga 275 psig
Mxima Presin de Succin 75 psig Mxima Temp. de bombeo 300 F Mxima Velocidad de rotacin 3600 rpm
Mxima Altura Total 400 ft Mximo Dimetro de impulsor 13 inch(Bombas en voladizo)
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
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AuxiliaresAuxiliares(Tipos de accionamientos)(Tipos de accionamientos)
Bombas accionadas con motor elBombas accionadas con motor elctricoctrico
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
102/123
Bombas accionadas con motor elBombas accionadas con motor elctricoctrico
Es el tipo de accionamiento comnmente usado.
Bombas accionadas con motor a explosiBombas accionadas con motor a explosinn
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
103/123
Tpicamente usado enlugares remotos sin energa
elctrica.
Utilizados como repuestosen caso de corte de
suministro elctrico.
Bombas accionadas con turbinaBombas accionadas con turbina
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
104/123
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
105/123
AuxiliaresAuxiliares(Opciones de Velocidad Variable)(Opciones de Velocidad Variable)
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
106/123
Opciones para variar la velocidadOpciones para variar la velocidad
Caja de engranajesCaja de engranajes
Acoplamiento hidrAcoplamiento hidrulicoulico VariadorVariadorde frecuenciade frecuencia
Caja de engranajesCaja de engranajes
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
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Aplicaciones comunes : Con motor a explosin Con turbina Ajuste de de velocidad
Hay aplicaciones que requieren
velocidades distintas a las deaccionamientos estandar. En tales
casos, se puede instalar una caja de
engranajes incrementadora o reductora
entre el accionamiento (motor elctrico,motor a explosin o turbina) a la
mquina accionada (bomba).
Desventajas:
Agrega costos al proyecto Incrementa el ruido Requiere ms espacio
Requiere mayor capacidad en sistema de
lubricacin
Agrega tems que requieren antenimiento
AcoplamientoAcoplamiento flufludodo
http://../msmith/My%20Documents/Animations/svtl.exe -
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
108/123
Los acoplamientos fludos conectan elaccionamiento primario (normalmente un
motor elctrico) con la mquina accionada
(bomba). El acoplamiento transmite la
potencia a la bomba por medio de laenerga cintica del lquido. El nivel de
fludo puede ser variado permitiendo
controlar la velocidad.
Aplicaciones comunes:
Con motor a explosin Con turbina
Ajuste de velocidad
Desventajas: Alto costo Incrementa el ruido Requiere ms espacio
Requiere mayor capacidad en
sistema de lubricacin
Agrega tems que requieren antenimiento
VariadoresVariadores de frecuencia (VFD)de frecuencia (VFD)
http://../msmith/My%20Documents/Animations/svtl.exe -
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
109/123
Los variadores de frecuencia son usadospara controlar la frecuencia de alimentacinde motores elctricos.
La variacin de frecuencia resulta en una
variacin de velocidad del motor.
Permite un amplio rango de control develocidades. Permite ms flexibilidad para
alcanzar distintas condiciones de servicio.
Reduce las prdidas de eficiencia y la potenciadesperdiciada,resultando en ahorros operativos del usuario
Normalmente el lmite de velocidad mnima est fijado por la bombams que por el sistema de accionamiento.
Permite ser controlado desde locaciones satlites.
VariadoresVariadores de frecuenciade frecuencia
-
7/22/2019 Curso Bsico de Bombas
110/123
Un tpico alcance deprovisin incluye:
Transformador
Sistema Variador develocidad (VFD)
Motor elctrico
Sala de control
(Ambiente controlado)
VFD
TransformadorBombaMotor
Station:
Customer Sinopec Liquid Diesel Oil Viscosity (Cp) 6.08 FPD Prop. No. 2139-30001
Project Southwest China Pipeline Specific Gravity 0.8421 Operation Series Date 25, February, 2003
Service Product Pipeline Temperature (C) 38 Drawn By M Smith
Proposed Performance CurveMaomingPump Division
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Service Product Pipeline Temperature ( C) 38 Drawn By M. Smith
Rev. ACurves are approximate. Pump is guaranteed for one set of conditions. Capacity, head, and efficiency guarantees are based on shop test and when handling clear, cold, fresh water at
a temperature of not over 85 degrees.
Pump Size: 8x15 DMXA Impeller Full Diameter: 387.4 Suction Specific Spee 9560 Pros Curve Ref: 60
No. Stages 3 Impeller Trim Diamete 379.4 Head Rise to Shut Off: 17.60% File Name: M Variable - 3 stg
Variable Speed - 3 Stage - Pump 1
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Capacity (m3/hr)
Head(m)
3200 RPM
HEAD
3000 RPM
2800 RPM
2400 RPM
2600 RPM
2200 RPM
2000 RPM
0
400
800
1200
1600
2000
Power(kW)
0
10
20
30
40
50
NPSHR(m)
POWER - basis .8421 Specific Gravity
NPSHR
85.5% - BEP
85%
85%84%
84%
82%
82%80%
MCSF
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AuxiliaresAuxiliares(Instrumentaci(Instrumentacin y control)n y control)
Instrumentos sensores de vibraciInstrumentos sensores de vibracinn
OverviewSensores de proximidad
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Transductores de Aceleracin y Velocidad
A diferencia de los sensores de proximidad que observan el eje en forma
directa, los transductores de velocidad de vibracin miden la vibracin de
la superficie donde son montados, usualmente de soportes de cojinetes.
Estos dispositivos incluyen tanto transductores de aceleracin y y develocidad.
Los transductores son instalados
en o sobre mquinas para tomar
adecuadas medidas de vibracin,Posicin, velocidad, presin, po-
tencia, etc. Se ofrece un amplio
Rango de instrumentacin disea-
da para soportar el rigor de ambien-
tes industriales y algunos aptos
para reas peligrosas.
Keyphasor Transductor
Un transductor que produce un pulso de tensin por cada rotacin del eje, llamado seal delKeyphasor. Esta seal sirve para medir la velocidad de rotacin y como referencia para medir
el ngulo de retardo de fase de la vibracin. El Keyphasor es el sensor de proximidad
adecuado para instalaciones fijas donde se monitorea el evento de variacin de un espacio
fsico.
Sensores de proximidad
Dispositivo de no-contacto que mide el
desplazamiento y posicin de unasuperficie con relacin a la superficie
de montaje del dispositivo.
Normalmente son usados en mquinas
rotativas para sensar desplazamiento del eje respecto a
cojinetes o sus soportes).
Probes X & Y
Miden el movimiento
radial del eje
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Non DriveNon Drive EndEnd
RTD
Mide temperatura de cojinete
radial del eje
Probe Z
Mide el movimiento
axial del eje
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Proximity ProbesProximity Probes
DriveDriveEndEnd
Key PhasorMide la velocidad
de rotacin
Probes X & YMeasures Radial
Movement of
Shaft
RTDMide temperatura
de cojinete
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Instrumentos sensores de temperaturaInstrumentos sensores de temperatura
RTDs & Thermowells
Dispositivos usados para monitorear temperatura.Normalmente instalados en soportes de cojinetes de
bomba y motor. Otras
Aplicaciones incluyen caja de bomba o bridas de
succin y descarga monitoreando temperaturas de
operacin.
MonitoreoMonitoreo
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3500 Series
Condicin de monitoreoLos sistemas de proteccin de mquinas estn
diseados para recibir seales de transductores,
monitorearlas y mostrarlas en pantalla en formacontinua . Se programan niveles de alarma
cuando las condiciones operativas exceden a las
establecidas por el usuario. Estas alarmas
producen detenciones de la mquina cuando elparmetro controlado alcanza valores que pueden
perjudicar al personal, la operacin o el
equipamiento.
DetecciDeteccin de pn de prdida de sellosrdida de sellos
http://www.bently.com/prod/products/machineryprot3500.htmhttp://www.bently.com/prod/products/machineryprot3500.htm -
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DetecciDeteccin de pn de prdida de sellosrdida de sellosLa eventual prdida de sello mecnico se acumula
en un reservorio donde un detector de nivel alerta
al usuario de problemas en en sello.
Tipo Switch :Nivel
Presin
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AuxiliaresAuxiliares(Sistemas de lubricaci(Sistemas de lubricacin)n)
AuxiliaresAuxiliares(Sistemas de lubricaci(Sistemas de lubricacin)n)
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(Sistemas de lubricaci(Sistemas de lubricacin)n)
Propsito: Suministrar aceitefilt rado y refrigerado a los cojinetes
hidrodinmicos del motor y bomba.
Diseado conforme aespecificaciones del usuario Total cumplimiento con API 610
o API 614 cuando se requiere
Refrigeracin por aire para
instalaciones remotas. Usados en bombas de altaenerga segn requiere el usuario o
criterio de lmite de densidad de
energa API 610 (HP x rpm > 5,4 x
10*6). Normalmente usado sobre
4000 HP.
Tambin usado con cajas deengranajes o acoples hidrulicos.
AuxiliariesAuxiliaries
(Lube Oil Systems)(Lube Oil Systems)
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Preguntas y RespuestasPreguntas y Respuestas