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7/15/2019 Funcionamiento de La Bomba Centrifuga.
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Curvas y Variables d
Funcionamiento de la BombCentrífug
Objetivos de Aprendizaje
En esta sección, los participantes revisarán elFuncionamiento de la Bomba Centrífuga. Discutirán lacurvas de funcionamiento de la bomba centrífuga,
criterios de funcionamiento y procedimientos dearranque para una operación confiable de la bomba, ycriterios de adaptación del funcionamiento de la bombaa los requerimientos del sistema. Discutirán los efectode operar bombas en serie, operar bombas en paralelooperar con velocidad variable y los efectos de laviscosidad en el funcionamiento de la bomba.Al término de esta sección, los participantes seráncapaces de describir curvas típicas de funcionamientode la bomba centrífuga y criterio para una confiableoperación de la bomba. Serán capaces de describir loefectos a la operación de la bomba en serie o paralela la operación de velocidad variable. Serán capaces dedescribir los efectos de la viscosidad en elfuncionamiento de la bomba. Exhibirán unentendimiento de la relación entre las curvas defuncionamiento de la bomba y las curvas de sistemas.
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34Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Factores de Funcionamiento de la BombaCentrífuga
Curvas de Bombas
Porcentaje de Eficiencia
• Suministrada por el fabricante, determinada por una prueba de funcionamiento.• Cabeza, eficiencia, caballos de fuerza
Cabeza - Cabeza total en pies desarrollada a varios rangos de flujo.
Eficiencia - Eficiencia; relación de caballos de fuerza a la salida y caballos de fuerza a laentrada a varios rangos de flujo.
B.E.P. - Mejor punto de eficiencia, punto donde la capacidad de operación coincide con lamáxima eficiencia.
B.H.P. - Caballo de fuerza al freno; caballo de fuerza requerido a varios rangos de flujo.
NPSH Requerido - Cabeza de succión neta positiva: turbulencia, fricción y pérdida a laentrada en los álabes del ojo del impulsor. El valor puede ser basado aproximadamente envelocidades de fluido en el ojo del impulsor. Se requiere hacer una prueba para tener unvalor preciso.
% EFF.TDHEn
pies
BHP
Flujo (GPM)
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
10
20
30
40
50
60
70
10
20
30
40
50
60
70
10
20
30
40
50
60
70
B. H. P.
E f i c i e
n c i a
Máxima Eficiencia
N P S H R e q u
e r i d o
C ab e z aC ab e z a
E f i c i e n c
i a
Máxima Eficiencia
N P S H R e q u e
r i d o
B. H. P.
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35Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Leyes de Afinidad
Las condiciones del sistema pueden dictar que la bomba debe ser operada a una velocidad
diferente que la velocidad de operación que indica la curva de diseño.
En este caso, las curvas de funcionamiento deben ser “subidas” o aumentadas con relacióna otra velocidad usando relaciones referidas como leyes de afinidad.
Estas leyes establecen que:
A. La capacidad varía directamente como la relación de velocidad.
Q = capacidad n = velocidad
B. La cabeza varía como el cuadrado de la relación de velocidad.
H = cabeza n = velocidad
Q2
n2
Q1 n1
=
H2
n2
H1
n1
=
C. Los caballos de fuerza al freno varían como el cubo de la relación de velocidad.
BHP2
n2
BHP1
n1
= BHP = Caballo de fuerza al freno
Estas relaciones pueden ser usadaspara ajustar cualquier curva decapacidad de cabeza dada a unanueva RPM requerida o un diámetrode impulsor.
3
3 6 0 0 R P M
1 8 0 0 R P M
3 6 0 0 R P M
1 8 0 0 R P M
100%
0%
B H P %
% H
e a d
100%
25%
% Capacidad
10050
2
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36Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Curva Ascendente Estable o una capacidad de cabeza ascendente característica es, unacurva en la cual la cabeza asciende continuamente mientras la capacidad es disminuida. Elascenso del mejor punto de eficiencia al punto de apagar la bomba (Shut-Off) está cerca del
10 al 20%. Las bombas con curvas de esta tipo son usadas en operación paralela debido asus características estables.
Curva Declinante característica, es una curva en la cual la capacidad de cabezadesarrollada en el apagado (Shut-Off) de la máquina es menor que el desarrollado enalgunas capacidades. Cuando bombas con características declinantes son corridas ensistemas de estrangulamiento, pueden ocurrir dificultades de operación desde que la curva
de fricción del sistema puede intersectar la curva de capacidad de cabeza en dos puntos.Estas bombas solo podrán operar en paralelo cuando el punto de operación está debajo dea cabeza de apagado; por lo tanto, la operación en paralelo debe ser evitada con estaforma de curva.
H -
Q
H-Q Ascendente Estable
GPM
C a b e z a -
P i e s • Estable
• Buena para operaciónparalela
H - Q
H - Q Declinante
GPM
C a b e z a -
P i e s
Buen funcionamientoMáxima Q
•
•
•Estable en cabezas
abajo de la cabeza deapagado
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37Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Curva de Pendiente Ascendente es una donde hay un mayor incremento en la cabezaentre el desarrollo en la capacidad de diseño y el desarrollo en el apagado (Shut-Off). Estamejor adaptado para operación donde el mínimo cambio de capacidad es deseado con
cambios de presión, tal como bombeado por lotes o sistemas de filtrado.
Curva Plana se refiere a una característica en la cual la cabeza varía ligeramente con lacapacidad de apagado (Shut-Off) para una capacidad de diseño. Cuando ocurren ampliasfluctuaciones de capacidad con cercanos requerimientos de presión constante, esta es lamejor bomba que se pueda usar.
H - Q H - Q Plana
GPM
C a b e z a -
P i e s Pequeño rango de
ascenso
Buena para Q cambiantecon cambio pequeño decabeza
•
•
H - Q
H - Q de Pendiente Ascendente
GPM
C a b e z a -
P i e s
140-150% de Apagadode Cabeza BEPEstable
Buena en operaciónparalelaServicio de filtradoCombio de Qpequeño de cabeza
•
•
•
•
•
En general, es deseable escoger una bomba para operar en el punto de máxima eficienciao ligeramente a la izquierda de este punto, sin embargo, con bombas, así como con todaslas comodidades, el aspecto comercial debe ser considerado. Estas bombas son vendidaspara operar sobre un amplio rango, aún fuera de la curva de eficiencia. Si el NPSHdisponible es suficiente para prevenir cavitación, la bomba dará una operación satisfactoria.
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38Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Ajuste del Impulsor de la Bomba ANSI
Las bombas ANSI con impulsores abiertos dependen del espacio entre el impulsor y el frente de lacarcaza para mantener la eficiencia de bombeado.
Después del reemplazo del rodamiento y/o del impulsor o si una caja de rodamientos está por sercolocada dentro de una nueva o diferente carcaza, el ajuste del impulsor debe ser completado.
Los métodos usados por varios fabricantes de bombas incluyen:
• Lainas entre el candado del rodamiento de empuje y la tapa del rodamiento.
• Una combinación de pernos de sujeción y candados en la tapa de rodamientos.
• Ajuste micrométrico entre la tapa de rodamientos roscada y la caja
La posición cero del impulsor es determinada primero moviendo el impulsor abierto contra la carcazay luego ajustando el impulsor afuera por la cantidad especificada por el fabricante y la temperatura deservicio. La distancia movida por el impulsor puede ser determinada con un calibrador de lainas unindicador de carátula o las vueltas de el micrómetro.
Las bombas ANSI con impulsor de álabes semiabiertos, y con venas posteriores dependen delespacio entre la cubierta trasera y la parte posterior del impulsor. Los ajustes son hechos en unamanera similar como arriba, excepto que el espacio puede ser medido con un calibrador de lainasentre la parte trasera y el impulsor sin la necesidad del cuerpo de la bomba.
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39Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Típicos Claros para el Montaje de un Impulsor (por fabricante)
Impulsor Abierto
Instalado del Lado del Impulsor (Frente)
Temperatura °F Claro al Frente
<200 .015”250 .017”300 .019”350 .021”
400 .023”>400 .025”
Impulsor Cerrado/ Impulsor de VenasPosteriores
Instalada para cubierta
Temperatura °F Claro a laCubierta
<200 .018”, ±.003”250 .021”300 .024”350 .027”
400 .030”450 .033”
>500 .036”
Nota: Este fabricante usa Impulsor cerradode Venas Posteriores o Impulsor abierto
Este fabricante usa Impulsor abierto comoestándar
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40Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Métodos de Balanceo de Presión del Impulsor
Métodos para Reducir la Presión de Descarga Actuando en el Lado Posterior de un
Impulsor de Succión al Frente
Venas Exteriores o Venas Posteriores de Bombeado
• Venas pequeñas en el lado posterior del impulsor.
• Expele fluido y reduce la presión detrás del impulsor.
• Requiere mínimo claro en el plato posterior para ser efectivo.
• Reduce y controla la carga axial.
• Reduce la presión en la caja estopero.
Orificios de Balance
• Pequeños barrenos axiales a lo largo del impulsor que regresan la alta presión del
líquido en el lado posterior del impulsor al lado de baja presión de succión.
• Reduce y controla la carga axial.
• Reduce la presión en la caja estopero.
Anillos de Desgaste
• Claro mínimo, sin contacto, dispositivos reemplazables para reducir la presión entre el
impulsor y la carcaza.
• Un anillo gira con el impulsor (anillo impulsor) y el otro está estacionario en la carcaza
(anillo de carcaza).
Anillos de Desgaste Frontal
• Minimizan recirculación de succión.
• Incrementan la eficiencia.
• Reemplazabe para reestablecer espacios.
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41Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Anillos Posteriores de Desgaste• Controlan la carga axial.
• Reducen la presión en la
cámara del sello.• Reemplazables para
restablecer espacios.
Requerimientos API paraAnillos de Desgaste
• Superficie de desgaste o
materiales endurecidosdeberán tener como mínimo al
menos un diferencial de durezade 50 Brinell, a menos queambos estén sobre 400 Brinell.
• Los anillos de desgastedeberán mantenerse en su
lugar mediante un ajuste de
presión con pernos de sujecióny pernos guías roscados o por
un brida y el método de
roscado.• Para materiales de fricción y
para todos los materialesoperando a temperaturas arriba
de 500°F añada .005” alespacio diametral.
Espacios Mínimos de Carrera
0.0100.0110.0120.0140.0160.0160.016
0.0170.0180.0190.0200.0210.0220.0230.0240.0250.0260.027
0.0280.0290.0300.0310.0320.0330.0340.0350.0360.037
<22,000 - 2,4992,500 - 2,9993,000 - 3,4993,500 - 3,9994,000 - 4,4994,500 - 4,9995,000 - 5,9996,000 - 6,9997,000 - 7,9998,000 - 8,9999,000 - 9,999
10,000 - 10,99911,000 - 11,99912,000 - 12,99913,000 - 13,99914,000 - 14,99915,000 - 15,999
16,000 - 16,99917,000 - 17,99918,000 - 18,99919,000 - 19,99920,000 - 20,99921,000 - 21,99922,000 - 22,99923,000 - 23,99924,000 - 24,99925,000 - 25,999
Diámetro del Elemento
Rotativo en el Claro(pulgadas)
Mínimo Claro
Diametral(pulgadas)
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42Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Consecuencias al Correr Fuera del B.E.P.
Mejor Punto de Eficiencia (B.E.P.)Selecciona y opera una bomba a su B.E.P.Evita Zonas A & C todo el tiempo.
Si fuera necesario una bomba operará en la Zona B.
Zona A - Extremadamente atrás del B.E.P.• Bomba de mayor tamaño para el sistema.• Muy ineficiente, exceso de recirculación de producto fluido.• Alta cabeza, altas cargas radiales, deflexión del eje y vibración.• Considera sumar líneas de circulación.
Zona B - Ligeramente detrás del B.E.P.• Bomba ligeramente de mayor tamaño para el sistema.
• Pérdida de eficiencia.• Usa un impulsor más pequeño.
Zona C - Operando fuera de la curva• Bomba de menor tamaño para el sistema• Cavitación, alto flujo, alto H.P., altas cargas radiales de vibración, deflexión del eje.• Cerrar parcialmente la válvula de descarga para reducir el flujo.
Capacidad de Cabeza
ZonaA
ZonaB
Zona deOperaciónPreferente
ZonaC
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43Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Curvas de Sistema
• Determinado por la fricción y otras pérdidas a través de varios componentes de elsistema a una tasa de flujo dada.
• Dependiente del tipo de fluido, tamaño y configuración de la tubería de succión ydescarga, incluyendo toda la tubería, válvulas y accesorios.
• La curva de cabeza del sistema establece las condiciones actuales de operación de labomba para cada sistema.
• La curva del sistema indica criterios para la mejor selección de la bomba.• La cabeza total desarrollada por la bomba debe ser igual al total de cabeza requerida por
el sistema.
• La cabeza en un sistema típico está hecha de estos componentes:
1. Cabeza estática (total)2. Cabeza de presión3. Cabeza de velocidad4. Fricción y otras pérdidas
Capacidad de
Cabeza
Cabeza DeseadaB.E.P.
Curva del
Sistema
Total deCabeza -
Pies
Tasa de
Flujo
Deseada
GPM
Cabeza estática
Cabeza de Presión
Cabeza de Velocidad
Fricción & Otras Pérdidas
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44Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Curva de la Cabeza del Sistema
Nota: Cabeza Total calculada a 274 pies. Con tasa de flujo en 200 gpm *
Paso 1: Seleccione arbitrariamente cuando menos tres nuevos puntos de servicio debajo yarriba del punto de servicio conocido o deseado.
Paso 2: Recalcule la nueva cabeza total de descarga dinámica y el total de cabezadinámica de succión y reste para el nuevo total de puntos de cabeza de servicio.
Recuerde:
Cabeza estática, presión de vapor, presión en la superficie del líquido y tamaño de la tuberíay la longitud se mantienen constantes. Los coeficientes de tubería, accesorios y cabeza develocidad variarán con las nuevas tasas de flujo. La cabeza se incrementará con elincremento en el flujo.
400
C a b e z a
T o t a l
400
380
360
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
00 2 0 4 0 6 0 8 0 1 00 1 20 1 40 160 1 80 2 00 2 20 2 40 26 0 28 0 30 0 32 0 34 0 36 0 38 0
Capacidad en GPM
3 - 6
Punto deServicioMedido
Capacidad (GPM) Cabeza Total
70130
*200
280
207230274
347
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45Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Curvas Típicas de Funcionamiento de la BombaCentrífuga
• Curvas típicas suministradas por el fabricante para la selección de bomba.
• Curvas compuestas basadas en pruebas de varios diámetros de impulsores.
• El diámetro del impulsor puede ser modificado para encontrarse con los requerimientosde la curva del sistema.
• Las líneas punteadas indican el NPSH requerido (NPSHR) en la brida de succión de la
bomba.
• Las curvas que corren en contra indican el porcentaje del rango de eficiencia.
• Requerimientos de caballos de fuerza (HP) a varias cabezas y capacidades.
85
80
70
60
50
40
30
0
0200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 gpm
50 100 150 200 250 300 350 400 m /h3
24
22
20
18
16
14
12
10
8
0
m e t r o s
capacidad
C a b e z a t o t
a l
1750 rpm
ø
7-1/2"
8"
8-1/2"
9-1/4" NPSH R7' 11'
12'18'
2 5 h p
2 0 h p
1 5 h p 67
73
7779
8081
7977
736762
81
p i e s
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46Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Caballos de Fuerza al Freno
Los caballos de fuerza al freno son los caballos de fuerza en la entrada requeridos en el ejede la bomba para una cabeza, capacidad y gravedad específica dada en la velocidadmostrada en una curva de funcionamiento.
La siguiente fórmula puede ser usada bajo todas las circunstancias cuando la capacidadestá expresada en gpm y la cabeza está expresada en pies:
Donde: H = cabeza total desarrollada en pies
Q = capacidad en gpm
SG = gravedad específica del líquido a la temperatura de bombeo
Eff. = eficiencia de la bomba- decimal convertida de porcentaje
Una comparación sería gasolina a una gravedad específica de .7 y la misma bomba luegomanejando agua con gravedad específica de 1.0 desarrollaría la misma cabeza pero el BHPsería .7 del requerido por el agua y la cabeza de presión equivalente creada por la gasolinasería .7 de la creada por el agua.
BHP =H x Q x SG
3960 x Eff.
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47Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Factores de Flujo Mínimo
Cuando está en operación, el sistema controla la bomba centrífuga.
Todas las bombas centrífugas en operación continua tienen ciertas limitaciones que debenser consideradas y tratadas cuando resulta un funcionamiento pobre de una bomba y unadisminución de MTBPM.
• Aumento de temperatura: El punto crítico cuando el líquido será tanto degradado ovaporizado, por consecuencia afectando adversamente los componentes de la bomba.
• Flujo estable mínimo continuo: Principalmente debido a las condiciones de diseño ysucción de la bomba, flujos mínimos mayores son requeridos para evitar flujo inestable elcual es recirculación interna del líquido entre el impulsor y la carcaza.
El flujo estable puede ser evaluado como una función de la velocidad específica de succión,gráficamente. Como un porcentaje de capacidad de mejor eficiencia, el punto de flujomínimo se incrementa mientras la velocidad de succión específica se incrementa.
Flujo inestable es detectado por ruido, vibración y cavitación.
taumento
= =5.1 x pérdida BHP BHP (100 - eff. bomba) x 0.070 x 60
SG x Cp
x GPM GPM x 8.33 x SG x Cp
taumento
=H (1 - eff.)
778 x Cp
x eff
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48Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Velocidad Específica y Diseño del Impulsor
• La velocidad específica es un número índice de diseño usado para clasificar impulsoresde bomba y determinar la eficiencia óptima de la bomba. La ecuación para velocidadespecífica (N
s) es:
• Velocidad (RPM) en la cual un impulsor geométricamente similar tendrá que operar paraentregar 1 gpm de flujo contra 1 pie de cabeza.
• Para impulsores de doble succión, divida el flujo entre dos para determinar la velocidadespecífica.
• Una mayor velocidad específica indica un diseño de bomba con más generación decabeza por fuerzas axiales que por fuerzas radiales.
• La eficiencia mas óptima ocurre en el rango de 2,000 a 3,000 de velocidad específica.
Diseño del Impulsor vs Velocidad específica
5 0 0
6 0 0
7 0 0
8 0 0
9 0 0
1 0 0 0
1 5 0 0
2 0 0 0
3 0 0 0
4 0 0 0
5 0 0 0
6 0 0 0
7 0 0 0
8 0 0 0
9 0 0 0
1 0 0 0
1 5 0 0
2 0 0 0 0
D1
D 2
Radial - Area deálabe
Valores de Velocidad Específica Ns
Francis - Area de Mixta - Area de flujo Axial - Area de
Eje de
Rotación
D 2
D1> 2
D 2
D1
= 1.5 to 2D 2
D1
< 1.5D 2
D1
= 1
Ns
= (RPM) capacidad al BEP
(cabeza total al BEP)0.75
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49Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Velocidad Específica de Succión
La velocidad específica de succión es un número índice de diseño el cual indica la habilidadrelativa de las bombas centrífugas para operar bajo condiciones de baja cabeza neta desucción positiva disponible.
La ecuación para velocidad específica de succión (Nss
) es:
Donde:
Nss
= velocidad específica de succión
R = velocidad rotativa, en revoluciones por minuto
Q = capacidad con máximo diámetro del impulsor en la mejor eficiencia, engalones por minuto
NPSHR = cabeza neta positiva de succión, requerida por el diámetro máximodel impulsor en la mejor eficiencia, en pies
Dependiendo del diseño del impulsor, la velocidad específica de succión variará en valordesde abajo de 4,000 hasta 20,000, los valores altos indican menores requerimientos decabeza de succión neta positiva. Entre mayor sea el valor, el diseño del impulsor es menos
estricto y más limitado es el rango de operación. Dependiendo de la aplicación, losimpulsores con N
ssde 8500 a 11000 son de uso común. Mayores valores de N
ssson
algunas veces aprobados después de una revisión apropiada.
Nuevamente, el valor está basado en flujo (gpm) por entrada o por el ojo de el impulsor. Unimpulsor de doble succión tiene dos entradas la capacidad total sería dividido entre dos.
Nss
=nQ1/2
NPSHR3/4
En general, para agua fría
y líquidos similares, lasvelocidades de succiónespecífica sonseleccionadas en un rangode 8,500 o menos.
N P S H
R
Capacidad
4,000 Nss
7,000 Nss11,000 Nss
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50Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Efectos Aproximados por Incremento de laViscosidad del Líquido en el Funcionamiento de la
Bomba
Equivalencias y conversiones:
• 100 SSU = 20.6 centistokes (viscosidad kinemática)
• SSU = Centistokes x 4.635 (para valores> 70 centistokes)
• Centistokes x gravedad específica (densidad) = Centipoises (viscosidadabsoluta)
• Agua a 68°F es 1.0 centistokes
Las fórmulas de corrección de viscosidad para bombas centrífugas están usualmentebasadas en agua para selección básica y corregidas para el efecto viscoso en capacidad,
cabeza total, eficiencia y caballos de fuerza al freno.
Viscosidad en SSUs 100 250 500 750 1000
Reducción de Flujo (%) 3 8 14 19 23
Reducción Total de 2 5 11 14 18
Cabeza (%)
Incremento de BHP-Fuerza 10 20 30 50 65
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51Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Operación En Serie o Paralelo
• En Serie: Para aplicaciones de cabezaalta-flujo bajo, más de una bomba en seriepuede proveer la cabeza total requerida.
• Paralelo: Para flujo alto-cabeza baja,múltiples bombas pequeñas puedenproveer el funcionamiento deseadocomparado a una bomba grande.
Siempre construya una curva de sistema de
cabeza cuando considere el uso de múltiplesbombas en un sistema. Luego las curvas debombas individuales pueden ser usadas parasobreponer la curva de cabeza del sistemapara determinar la cabeza total de lasbombas combinadas y los puntos decapacidad de la curva.
Para operaciones en serie, agregue lascabezas verticalmente en la curva compuesta
en los mismos puntos de capacidad en lacurva compuesta.
Para operación paralela, agregue lascapacidades horizontalmente en la curvacompuesta en los mismos puntos de cabeza.
En operaciones que usan bombas en seriesiempre considere la presión de succión, loslímites de presión de la bomba, y laslimitaciones del sello mecánico de la segunda
bomba o las otras en serie.
Q
H
2H
Q
HA
B
Q
2H
HA
B
2QQ
Sistema
2Q
2Q
Q Q
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52Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Rangos de Presión de la Bomba Centrífuga
Los fabricantes diseñan bombas para los mercados y servicios para los cuales estánconsideradas, CPI, API, fuerza, utilitarias y HVAC.
Generalmente, el rango máximo de presión debe ser igual a la máxima presión de succiónposible en la operación de la bomba, más la máxima presión diferencial que la bombapuede desarrollar (usualmente igual a la presión de cero flujo).
Muchas especificaciones de aplicación requieren que la bomba sea capaz de incrementar almenos 5% en la cabeza a las condiciones evaluadas para la instalación de un nuevoimpulsor de mayor diámetro. El American Petroleum Institute requiere que esta capacidad yel rango máximo de presión sean considerados para el nuevo rango de la bomba.
Los máximos rangos de presión variarán como función de la temperatura. La temperaturaambiente provee el rango máximo.
Austenítico, alto aleación, aceros inoxidables, p/ej.- acero inoxidable 316, verán unainmediata reducción en la presión de trabajo permitida.
Acero Inox. Martensitico (12% de cromo) y aceros de carbón mantendrán mejorespropiedades de tensión para temperaturas más altas antes de una disminución en laspropiedades de tensión.
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53Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Aplicación de Manejo de Velocidad Variable
Ha sido práctica común usar válvulas de estrangulamiento en la descarga de las bombaspara compensar la demanda de fluctuaciones para el sistema tales como transferencia de“baches” para sistemas sin carga.
Los sistemas de manejo variable pueden proveer velocidades de bomba que se encuentrencon las demandas cambiantes del sistema de operación y en consecuencia eliminen laenergía disipada en una válvula de control, cualquier construcción de calor o problemasmecánicos. El ahorro en el costo de energía, sellos mecánicos y mantenimientos songeneralmente significativos.
Los manejos de velocidades variables pueden ir de mecánicos hasta sistemas totalmenteelectrónicos.
Los factores involucrados son:
• Caballos de fuerza y capacidades de velocidad
• Eficiencia
• Costos iniciales y a largo-plazo
• Mantenimiento requerido
• Diseño y arreglo físico
• Controles disponibles
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54Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Los requerimientos de Fuerza así como de velocidad varían para mantener el flujo constantemientras cambia la cabeza.
Punto 1 indica el valor máximo de labomba con el sistema de cabeza a valormáximo.
Punto 2 indica el punto de valor de 50%de flujo cuando la cabeza del sistemacae al valor más bajo, si no hay controlde flujo o velocidad. Estrangulando la
válvula de descarga para mantener elflujo podríamos causar que éste puntoregrese al punto 1.
Punto 3 indica el punto valor de labomba, cuando es disminuida lavelocidad para mantener el flujo, cuandocae la cabeza del sistema.
GPM
T DH / RP M 1
T DH / RP M 2
BHP RPM 1
BHP RPM 2
Constante TDH1
12
2
3
3
50 50 100 100
C a b e z a B H P
Capacidad
TDH/RPM 1
TDH/RPM 2
BHP RPM 1
BHP RPM 2
M I N. C a b
e z a M i n. D e
S i s t e m
a C a b
e z a M a x
. D e S i s
t e m a
B H P
F l u j o C o n s t a n t e
1
1 2
2
3
3
C a b e z a s d e B o m b a S i s t e m a
Fuerza requerida cuando la velocidad varía para mantener la cabeza constante mientras las
tasas de flujo cambian
Punto 1 indica el punto de valor a 100%de flujo.
Punto 2 indica el punto de valor labomba cuando se estrangula con laválvula de descarga
Punto 3 indica el punto de valor a 50%
de flujo cuando se disminuye la velocidadde la bomba. OBSERVE que en estecaso TDH es mantenido constante y elBHP requerido es disminuidosignificativamente por debajo del Punto 2.
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55Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Sistemas de Tubería
Minimiza problemas de NPSH
• El tamaño de la tubería debe ser suficientemente grande para cargar el volumen deseadopor la bomba.
• Velocidades excesivas incrementan pérdidas por fricción (rango deseado de 5-8 pies/s).• La tubería debe conducir apropiadamente el líquido a la bomba.• La tubería de elevación de succión debe ser exactamente horizontal o con una inclinación
ascendente del depósito.• Las aberturas de la succión deben ser propiamente diseñadas y colocadas para eliminar
turbulencias
Pobre
Eliminador
de
turbulencias
Bomba
Bueno
Pobre
Pobre
Pobre
Pobre
Pobre
Bueno
Bueno
BuenoBueno
Bueno
BombaBomba
Bomba
Bomba Bomba Bomba Bomba
BombaBombaBomba
Eliminador
de
turbulencias
Eliminador
de
turbulencias
Eliminador
deturbulencias
A
B
C
D
E
F
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56Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Las aberturas de succión deben ser separadas para evitar turbulencia
Succión SucciónBolsa de Aire
3D
Mínimo
D
0 2 4 6 8 10 12 14 16
16
12
4
0
Sumergido, mínimo en Pies
Velocidad de la Tubería deSucción, pies por segundoigual -
gpm x .321área (pu lg.)
o
gpm x .4085
D2
Las líneas de succión deben ser suficientemente profundas para evitar turbulencia
Usar reductores excéntricos para evitar bolsas de aire.
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57Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
La tubería debe contener una adecuada carrera de tubo recto entre el codo y lasucción de la bomba
Usar un conector “Y” en lugar de uno “T” si se requiere un ramal
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58Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
Lista de Control de Arranque
Antes del arranque de cualquier bomba, debe hacerse un cuidadoso control paraasegurarse que todo está en orden.
1. Releer todas las Instrucciones y cheque que esté conforme cada punto.
2. La tubería debe estar limpia y libre de escombros y obstrucciones, las juntas en su lugary todas seguras.
3. ¿Están todos los bloque de carga y los soportes adecuados?
4. ¿Están en su lugar los filtros?
5. Cheque las válvulas y las válvulas de seguridad que estén en una posición correcta.
6. Asegúrese que los sistemas de soporte están en su lugar y funcionando, tales como,lubricación especial, aceite de la caja, etc.
7. Cheque el suministro de voltaje con relación al indicado en la placa del motor.
8. Cheque la dirección de la rotación de la bomba. La rotación del motor debe serchecada antes de acoplar el motor a la bomba.
9. ¿Están los cinturones y acoplamientos (eje) ajustados y alineados adecuadamente ylas guardas en su lugar?
10. ¿Rota libremente la bomba?
11. Prepare la bomba (Remover Gas y Aire)
12. Cumpla con todas las instrucciones de operación y arranque del sello o laempaquetadura.
13. Revise la temperatura del motor.
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59Funcionamiento de la Bomba Centrífuga
14. Anote la temperatura de operación de la caja de rodamientos (si hay).
15. De común acuerdo con el fabricante de la bomba, la bomba puede ser operada brevemente
a cero flujo (shutoff) para comparar con la curva de operación. Las limitaciones de flujomínimo pueden ser demasiado restrictivas para permitir la operación de cero flujo (shutoff) aúpor breves periodos.
16. Llene el sistema, lentamente.
17. No opere ninguna bomba sin haber sido cebada (remover gas y aire) apropiadamente, amenos que haya sido específicamente diseñada para tal operación.
18. Las bombas nuevas no deben ser puestas en marcha y paradas frecuentemente. Si esposible, permita a la unidad correr hasta que la temperatura de operación sea alcanzada.
Nota: Para motores grandes, cheque con el fabricante las limitaciones en la frecuencia de puestaen marcha.
Una bomba no debe ser puesta en marcha a menos que cumpla de conformidad con todoslos puntos aplicados arriba y todos aquellos especificados en el “Manual de Operación yMantenimiento” suministrado con la bomba. Si falla en hacer eso puede causar daño severo equipo y/o un daño personal. También puede invalidar la garantía.
Cámara del Sello
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