1 UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLOFACULTAD DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS FISICOQUÍMICA Y OPERACIONES UNITARIAS DOCENTE: Ing. Miguel RAMIREZ GUZMAN TEMA: BOMBAS ALUMNO: DAGA RODRIGUEZ WITHZLER
2 INTRODUCCION Las primeras bombas de las que se tiene conocimiento, son conocidas de diversas formas, dependiendo de la manera en que se registró su descripción, como las ruedas de agua o norias. La más conocida de aquellas bombas, el tornillo de Arquímedes, aún persiste en los tiempos modernos. Probablemente más interesante el hecho con todo el desarrollo tecnológico que ha ocurrido desde los tiempos antiguos, incluyendo la transformación de la potencia del agua en otras formas de energía, hasta la fisión nuclear, la bomba queda probablemente como la segunda máquina de uso más común, excedida apenas por el motor eléctrico. El funcionamiento en si de la bomba será el de un convertidor de energía, o sea, transformara la energía mecánica en energía cinética, generando presión y velocidad en el fluido. Los factores más importantes que permiten escoger un sistema de bombeo adecuado son: presión última, presión de proceso, velocidad de bombeo, tipo de gases a bombear.
3 BOMBAS CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBASUna bomba es un dispositivo empleado para elevar, transferir o comprimir líquidos y gases, en definitiva son máquinas que realizan un trabajo para mantener un líquido en movimiento. Consiguiendo así aumentar la presión o energía cinética del fluido. CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS Caudal: El caudal de una bomba está determinado por la siguiente relación: CAUDAL = CILINDRADA * VELOCIDAD Presión de Trabajo: Todos los fabricantes otorgan a sus bombas un valor denominado presión máxima de trabajo, algunos incluyen las presiones de rotura o la presión máxima intermitente, y otros adjuntan la gráfica de presión /vida de sus bombas. Estos valores los determina el fabricante en función de una duración razonable de la bomba trabajando en condiciones determinadas. Vida: La vida de una bomba viene determinada por el tiempo de trabajo desde el momento en que se instala hasta el momento en que su rendimiento volumétrico haya disminuido hasta un valor inaceptable, sin embargo este punto varía mucho en función de la aplicación.
4 CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBASEsta clasificación toma en cuenta la forma cómo el fluido se desplaza dentro de los elementos de la bomba Esta clasificación toma en cuenta la forma cómo el fluido se desplaza dentro de los elementos de la bomba
5 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVOSon aquellos en los que el fluido se desplaza a presión dentro de una carcasa cerrada, como resultados del movimiento suavizada de un pistón o embolo BOMBAS ROTATORIAS BOMBAS DE ENGRANAJE: Es un tipo de bomba hidraulica que consta de dos engranajes encerrados en un alojamiento muy ceñido. Transforma la energía cinética en forma de par de motor par motor, generada por un motor, en energía hidráulica a través del caudal de aceite generado por la bomba. COMPONENTES El elemento principal de la bomba es el par de engranajes acoplados. El par de engranajes está formado por el eje conductor/motor (el que es accionado por el eje del motor) y el eje conducido. El eje conductor hace girar al eje conducido bajo el principio del desplazamiento provocado por el contacto entre los dientes de los engranajes de los ejes.
6 FUNCIONAMIENTO Al accionarse la bomba, el aceite entra por el orificio de entrada de la bomba debido a la depresión creada al separarse los dientes de uno respecto a los del otro engranaje. El aceite es transportado a través de los flancos de los dientes del engranaje hasta llegar al orificio de salida de la bomba, donde, al juntarse los dientes del eje conductor con los del conducido, el aceite es impulsado hacia el orificio de salida (presión). TIPOS DE BOMBA DE ENGRANAJE Rotativas de engranajes internos: Disponen de dos engranajes, uno interno cuyos dientes miran hacia el exterior, y otro externo con los dientes hacía el centro de la bomba, de tal forma que los dientes quedan enfrentados. El eje motriz arrastra el engranaje interno. Entre los dos engranajes, hay una pieza de separación en forma de media luna, situada entre los orificios de entrada y salida. Ambos engranajes giran en la misma dirección, pero el interno, al tener un diente más, es más lento que el externo.
7 El fluido hidráulico se introduce en la bomba en el punto en que los dientes de los engranajes empiezan a separarse, y es empujado hacia la salida por el espacio existente entre la semiluna y los dientes de ambos engranajes. La estanqueidad se consigue entre el extremo de los dientes y la semiluna; posteriormente, en el orificio de salida, los dientes de los engranajes se entrelazan, reduciendo el volumen de la cámara y forzando al fluido a salir de la bomba.
8 Rotativas de engranajes externos: Generalmente están alimentadas por un motor eléctrico. Producen caudal al transportar el fluido entre los dientes de dos engranajes acoplados. Uno de ellos es accionado por el eje de la bomba (motriz), y éste hace girar al otro (libre). El piñón motriz es impulsado según se indica en la figura, haciendo girar al piñón libre en sentido contrario. En la cámara de admisión se produce una depresión que provoca la aspiración del fluido desde el depósito. Que debido al efecto del engrane de los piñones provoca el aumento de presión en él.
9 EQUIPO: Bombas de engranaje hidráulica de ingeniería Micro Rexroth 2B2 para maquinariaDatos del producto: Lugar de origen: China Nombre de la marca: SJ Hydraulic Certificación: ISO9000 Número de modelo: Rexroth Pago y Envío Términos: Cantidad de orden mínima: 5 piezas Detalles de empaquetado: Cuadro de madera o cartón Tiempo de entrega: Diez días después de confirmar el pedido Condiciones de pago: T / T o L / C Capacidad de la fuente: equipos de 1000 por mes Principio del formulario Final del formulario Descripción detallada del producto bombas de engranaje hidráulicas micro de 2B2 que dirigen Rexroth para la maquinaria Descripción: La serie completa de la bomba de engranaje de Rexroth, presión máxima es 250bar, velocidad máxima 7000r/min, tiene rotación de a la derecha y de a la izquierda Usos: Sistema hidráulico, dirigiendo la máquina, máquina de la industria
10 BOMBA PALETA: Están construidas por una carcasa de sección circular, con un anillo ajustado en su interior. Dentro de este anillo gira excéntricamente un rotor ranurado, en cuyas ranuras se alojan unas paletas que pueden desplazarse radialmente. El rotor está conectado a un motor eléctrico mediante un eje. Cuando el rotor gira, las paletas se mantienen apoyadas contra la superficie de anillo, ya que tienden a salir gracias a la fuerza centrífuga y a la presión aplicada en la parte interior de las mismas gracias a unos muelles, formando un sello positivo. El fluido entra a la bomba y llena el área de volumen grande formada por el rotor descentrado. Cuando las paletas empujan el fluido alrededor de la leva, el volumen disminuye y el fluido se empuja hacia afuera a través del orificio de salida.
11 APLICACIONES DE LAS BOMBAS DE PALETASCLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS DE PALETAS Bombas de paletas no compensadas: El alojamiento es circular y dispone de una abertura de aspiración y otra de expulsión Bombas de paletas compensadas: Sólo existen para caudales fijos. Su anillo elíptico permite utilizar dos conjuntos de aberturas de aspiración y de expulsión. Bombas de paletas fijas: No se utilizan en sistemas hidráulicos por su pequeña cilindrada y por ser ruidosas. Tienen el rotor elíptico, anillo circular y paletas fijas internamente. Bombas de paletas flexibles: Las paletas flexibles están montadas sobre un rotor de elastómero y dentro de una caja cilíndrica. APLICACIONES DE LAS BOMBAS DE PALETAS Transferencia de producto en el sector petrolero. Transferencia de productos químicos. Transferencia de productos para la industria textil. Transferencia de agua en instalaciones de refrigeración. Vaciado de freidoras industriales.
12 BOMBAS DE TORNILLO Una bomba de tornillo es un tipo de bomba hidráulica considerada de desplazamiento positivo, que se diferencia de las habituales, más conocidas como bombas centrífugas Esta bomba utiliza un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de una camisa y hace fluir el líquido entre el tornillo y la camisa. Está específicamente indicada para bombear fluidos viscosos, con altos contenidos de sólidos, que no necesiten removerse o que formen espumas si se agitan. Como la bomba de tornillo desplaza el líquido, este no sufre movimientos bruscos, pudiendo incluso bombear uvas enteras. 1. Conexión para accesorios. 2. Estator. 3. Pernos de construcción sólida. 4. Dos puertos de limpieza. 5. Brida de la carcaza de succión. 6. Eje sólido del impulsor. 7. Rodamientos de bolas. 8. Brida de descarga. 9. Rotor. 10. Carcaza de succión. 11. Tapones de desagüe. 12. Barra de conexión. 13. Eje impulsor. 14. Sello del eje.
13 CLASIFICACION Bombas de un tornillo (Cavidad progresiva): Cuentan con un solo tornillo y son de simple flujo. Existen solamente en un número limitado de aplicaciones. Bombas de doble tornillo, doble flujo: Cuentan con dos tornillos bihelicoidales, sincronizados en su rotación por ruedas dentadas. Bombas de triple tornillo, simple flujo: Cuentan con un tornillo simple helicoidal conductor y dos tornillos conjugados, conducidos. PRINCIPIO DE OPERACIÓN: La clave del funcionamiento de la bomba de tornillo es la operación de los rotores locos en sus soportes de la cubierta. Los rotores locos generan una película hidrodinámica para apoyarse en sus soportes como los cojinetes lisos. Puesto que esta película es autogenerada, la misma depende de tres características de funcionamiento de la bomba - velocidad, presión de descarga, y la viscosidad del fluido.
14 CAMPOS DE APLICACIONES DE LAS BOMBAS DE TORNILLOLas bombas de tornillo tienen aplicaciones en diversas industrias, en las que destacan: Industria de Máquinas Herramienta: Se aplican para la impulsión de medios lubrirefrigerantes (emulsiones y aceites). Industria de la Construcción de Maquinaria en general: Fluidos hidráulicos, lubricantes, refrigerantes, oleo hidráulica, regulación, alimentación, elevación, carga y transferencia. Industria Química y Petroquímica: Aceites, grasas, lacas, pastas, resinas, materiales adhesivos, colas, parafinas, ceras, silicatos, polyoléicos, isocianatos, asfaltos, bitúmenes, glicerinas y silicatos. Industria de Pinturas y Lacas: Se aplican para la impulsión de pinturas, lacas, resinas, barnices y aceites de lino. Industria del Papel y Materiales de Celulosa: Viscosa y pasta celulósica. Industria de Productos Alimenticios: Glucosa, jarabe, malaza, aceites vegetales, crema, pastas, pastas de chocolate, manteca de cacao y grasas alimenticias. Ideales para bombear una amplia gama de ingredientes, desde pastas líquidos finos hasta como verduras troceadas y frutas enteras. Todos los ingredientes se transfieren virtualmente
15 BOMBAS DE TORNILLO PARA SECTOR PETROLEROLa simplicidad de operación y los costes de vida reducidos son las principales razones por las cuales los operadores elijan la tecnología de la bomba de tornillo por su aplicación de extracción artificial. Gracias a su diseño, la bomba de tornillo es ideal para bombear fluidos viscosos y abrasivos. Es ampliamente utilizado en la producción de petróleo pesado frío con arena. Gracias a la velocidad de cizallamiento baja de fluidos, las bombas de tornillo evitan emulsiones que pueden causar pérdidas significativas de carga y también requerir tratamiento químico. Las bombas de tornillo logran el mejor rendimiento general (hasta 85%) para los aplicaciones de extracción artificial gracias a una reducción de 10 a 50% del consumo de energía y necesitan menos espacio para su instalación.
16 BOMBAS DE LOBULOS Son similares a las bombas de engranajes externos, sin embargo difieren de ellas en el mecanismo de accionamiento. Ambos engranajes tienen sólo tres dientes mucho más anchos y redondeados que los de una bomba de engranajes externos y están accionados independientemente por un sistema externo a la cámara de bombeo. Este tipo de bomba es la más adecuada para usarla con fluidos sensibles a la cortadura, así como para fluidos con gases o partículas atrapadas. Su elevado coste y sus bajas prestaciones de caudal y presión la inutilizan para ser empleada en sistemas oleohidráulicos.
17 ROTATIVAS DE LÓBULOS INTERNOS.Combinan un engranaje interno dentro de otro externo. El engranaje interno está enchavetado en el eje y lleva un diente menos que el exterior. Ambos engranajes giran en el mismo sentido, cada diente del engranaje interno está en constante contacto con el engranaje externo, pero con un diente de más, por lo que el externo gira más lento. Los espacios entre los dientes giratorios aumentan durante la primera mitad de cada giro, aspirando el fluido. Cuando estos espacios disminuyen en la segunda mitad del ciclo, impulsan al fluido aumentando su presión. Este tipo de bombas presenta mayor eficiencia volumétrica que la de semiluna a bajas velocidades. Siendo bastante sensible a los contaminantes.
18 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS.Son autoaspirantes, es decir ellas mismas crean el vacío. Son accionadas por un motor eléctrico y trabajan a altas velocidades. Pocas partes móviles Flujo constante dentro de ciertos límites para carga variable Al girar los lóbulos, el espacio por el lado de aspiración aumenta porque un lóbulo se aleja del otro, provocando así un vacío parcial que conduce al líquido a la cámara de bombeo. 2: Por medio de la rotación de los ejes, cada lóbulo se llena consecutivamente y el líquido se desplaza hacia el lado de impulsión. Las pequeñas holguras que existen entre lóbulos, y entre los lóbulos y las paredes del cuerpo de la bomba hace que los espacios se cierren debidamente. 3: El cuerpo de la bomba está completamente lleno y el líquido se escapa por el engranaje de los lóbulos, chocando contra las paredes de los espacios para así completar la acción de bombeo.
19 BOMBAS PERISTALTICAS Una bomba peristáltica es un tipo de bomba hidráulica de desplazamiento positivo usada para bombear una variedad de fluidos. El fluido es contenido dentro de un tubo flexible empotrado dentro de una cubierta circular de la bomba. FUNCIONAMIENTO El principio de operación de las bombas peristálticas Flowrox se basa en el efecto peristáltico. A medida que el rotor cilíndrico gira y se desplaza a lo largo de la manguera, el medio se impulsa a través de la manga. Al mismo tiempo la sección de manguera situada detrás del punto de compresión recupera su forma circular original, creando un efecto de succión en la boca de aspiración de la bomba. Como consecuencia, la manguera succiona el fluido. Dado que la manguera está firmemente comprimida por el rodillo, no puede producirse retroceso de caudal.
20 1. Se basa en alternar la compresión o relajación de la manga o tubo que conduce los contenidos a la manga o tubo, de modo similar a nuestra garganta o intestinos. 2. Una zapata rotatoria o rodillo pasa a lo largo de la manguera o tubo, creando por compresión un sello entre el lado de succión y descarga de la bomba, eliminando la fuga del producto. 3. Tras restablecer la manga o tubo, se genera un fuerte vacío que conduce el producto al interior de la bomba. 4. El medio a ser bombeado no entra en contacto con parte móvil alguna y se encuentra totalmente contenido dentro de una robusta manga o un tubo extruido de precisión. 5. Esta acción de bombeo convierte la bomba en adecuada para aplicaciones de dosis exactas y tiene una presión nominal de hasta 16 bares (manga) y 2 bares (tubo).
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22 bombea trozos de alimentos precocinados directamente de las cocinas hacia bandejas de transferencia para su entrega a la zona de empaquetado. Las bombas originales de lóbulos no vaciaban completamente las cocinas ni los conductos, generando por tanto pérdidas de producto. Las bombas Watson-Marlow han sido diseñadas para la industria alimenticia. La acción peristáltica de bajo nivel de cizalladura se crea mediante compresión de un elemento o manguera entre rodillos o zapatas.
23 BOMBAS RECÍPROCAS BOMBA DE PISTÓNExisten básicamente de dos tipos: de acción directa, movidas por vapor y las bombas de potencia. Existen muchas modificaciones de los diseños básicos, construidas para servicios específicos en diferentes campos algunos se clasifican como bombas rotatorias por los fabricantes, aunque en realidad utilizan el movimiento recíprocamente de pistones o émbolos para asegurar la acción de bombeo BOMBA DE PISTÓN Las bombas de pistones están formadas por un conjunto de pequeños pistones que van subiendo y bajando de forma alternativa de un modo parecido a los pistones de un motor a partir de un movimiento rotativo del eje. Estas bombas disponen de varios conjuntos pistón-cilindro de tal forma que mientras unos pistones están aspirando líquido, otros lo están impulsando, consiguiendo así un flujo menos pulsante; siendo más continuo cuantos más pistones haya en la bomba; el líquido pasa al interior del cilindro en su carrera de expansión y posteriormente es expulsado en su carrera de compresión, produciéndose así el caudal.
24 CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS DE PISTONESAxiales: los pistones son paralelos entre si y también paralelos al eje. Radiales: los pistones son perpendiculares al eje, en forma de radios. Transversales: los pistones, perpendiculares al eje, son accionados por bielas. De todos estos tipos los que se utilizan fundamentalmente en maquinaria actualmente son las primeras de pistones axiales, por esta razón nos vamos a referir a este tipo de bombas y descartaremos los demás tipos. BOMBAS DE PISTONES AXIALES En este tipo de bombas, los pistones están colocados dentro de un tambor de cilindros, y se desplazan axialmente, es decir, paralelamente al eje. Los pistones disponen de un "pie" o apoyo que se desliza sobre un plato inclinado. Estas bombas utilizan válvulas de retención para dirigir el caudal desde la aspiración hasta la impulsión. Individualmente cada pistón se separa de la placa de válvulas durante media revolución, y se acerca a ésta durante la otra media revolución.
25 PARTES DE UNA BOMBA DE PISTONES AXIALESTapa de válvula: permite acceso fácil a la válvula de chequeo sin remover las mangueras. Fácil para servicio. Cilindro de fuera de borda: Embalaje de pistón puede ser inspeccionado o remplazado sin remover las mangueras. Sellos de carcasa: Están cubiertos en una cavidad grasosa para evitar la contaminación. Válvula de cheque- Sello anillado Sellos de rodamientos de pistón universal: Tres empaquetados de extremos en "V" diseños dinámicos, palanca primaria en "V" empaquetada y palanca secundaria de sellos anillados trabaja en unísono para ofrecer protección múltiple entre el extremo mojado y la palanca. Carcasas estándar: Los cigüeñales estándares solos y dobles de la bomba del pistón son universales en la línea de Múltiples comunes o Independientes
26 OPERACIÓN DE LAS BOMBAS DE PISTONESEl mecanismo de bombeo de la bomba de pistones consiste en un barril de cilindros, pistones, un anillo y una válvula de bloqueo. El barril de cilindros que aloja los pistones está excéntrico al anillo. Conforme el barril de cilindros gira, se forma un volumen creciente dentro del barril durante la mitad de la revolución, en la otra mitad, se forma un volumen decreciente. El fluido entra y sale de la bomba a través de la válvula de bloqueo que está en el centro de la bomba. Con las bombas de alta velocidad, de pistones radiales con válvulas de asiento, se obtienen eficiencias volumétricas sumamente altas, a valores de un 98%. Por lo general cada cilindro o cualquier otra cámara en la bomba es pequeño en relación bloque de acero que la rodea, y los pistones están tan pulidos que se adaptan: a los cilindros sin necesidad de empaquetadura alguna.
27 APLICACIONES DE LA BOMBA DE PISTÓNMáquinas Hidráulicas: Esta es la aplicación más habitual de las bombas de pistón, en las que se utilizan para bombear el fluido hidráulico que después accionará los diversos mecanismos (ejemplo; motoreshidráulicos, cilindros hidráulicos...) Industria del agua a alta presión: Para hidrolimpiadoras , normalmente en disposición de tres pistones cerámicos en línea para equipos industriales y profesionales, y de plato oscilante para las aplicaciones de bricolaje Industria de la minería y la construcción Bombeo de agua a alta presión para perforadoras y tuneladoras Como bomba de relleno de reservorios de petróleo en los pozos petroliferos. Agricultura Como bomba para fumigación y tratamientos fitosanitarios Como bombas para sistemas de riego
28 BOMBAS DE EMBOLO La bomba de émbolo es una bomba de desplazamiento positiva, diseñada para bombear altos contenidos de sólidos (sólidos del 18-20 %), que comúnmente se encuentran en influyentes no tratados GENERALIDADES Las bombas de émbolos rotativos, también llamadas “bombas Roots”, son aplicadas desde hace muchos años en la versión vacía y son muy conocidas en las industrias que necesitan producir vacío por su alto desplazamiento volumétrico. El mantenimiento se reduce prácticamente a la vigilancia y control del aceite de engrase de las cajas que alojan las partes mecánicas, este engrase se realiza por barboteo y el consumo de aceite es prácticamente nulo. La estanqueidad del paso del eje de accionamiento lleva una botella- visor de aceite para controlar el nivel de aceite y consecuentemente su buena estanqueidad.
29 TIPOS DE BOMBAS DE ÉMBOLOBOMBA ASPIRANTE En una "bomba aspirante", un cilindro que contiene un pistón móvil está conectado con el suministro de agua mediante un tubo. Una válvula bloquea la entrada del tubo al cilindro. La válvula es como una puerta con goznes, que solo se abre hacia arriba, dejando subir, pero no bajar, el agua. Dentro del pistón, hay una segunda válvula que funciona en la misma forma. Cuando se acciona la manivela, el pistón sube. Esto aumenta el volumen existente debajo del pistón, y, por lo tanto, la presión disminuye. La presión del aire normal que actúa sobre la superficie del agua, del pozo, hace subir el líquido por el tubo, franqueando la válvula-que se abre- y lo hace entrar en el cilindro. Cuando el pistón baja, se cierra la primera válvula, y se abre la segunda, que permite que el agua pase a la parte superior del pistón y ocupe el cilindro que está encima de ésteentre la superficie del pozo y la válvula inferior.
30 BOMBA IMPELENTE La bomba impelente consiste en un cilindro, un pistón y un caño que baja hasta el depósito de agua. Asimismo, tiene una válvula que deja entrar el agua al cilindro, pero no regresar. No hay válvula en el pistón, que es completamente sólido. Desde el extremo inferior del cilindro sale un segundo tubo que llega hasta una cámara de aire. La entrada a esa cámara es bloqueada por una válvula que deja entrar el agua, pero no salir. Desde el extremo inferior de la cámara de aire, otro caño lleva el agua a un tanque de la azotea o a una manguera. APLICACIÓN DE LA BOMBA DE EMBOLO Se utiliza para bombear barros de aceite crudo de desecho en plataforma de petróleo mar adentro, alimentos y desechos de animales, en instalaciones de procesamiento de alimentos, desechos farmacéuticos, usos químicos y agrícolas
31 BOMBA DE MEMBRANA O DIAFRAGMALa bomba de membrana o bomba de diafragma es un tipo de bomba de desplazamiento positivo, generalmente alternativo, en la que el aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elásticas —membranas o diafragmas— que varían el volumen de la cámara, aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente. Unas válvulas de retención, normalmente de bolas de elastómero, controlan que el movimiento del fluido se realice de la zona de menor presión a la de mayor presión. Principio de funcionamiento de una bomba de membrana. Bomba de membrana aspirando. Bomba de membrana impulsando.
32 FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA MEMBRANAUna vez conectado el aire comprimido, la válvula distribuidora lo enviará a la parte posterior de uno de los diafragmas, haciendo que el mismo se aleje del centro de la bomba. Ya que ambas membranas se encuentran unidas por el eje, en el mismo movimiento el diafragma de la izquierda se verá atraído hacia el centro de la bomba, generando una depresión en la cámara de líquido y expulsando al exterior el aire que se encontraba en su parte posterior. Cuando el eje llega al final de su carrera, la válvula distribuidora cambia el sentido del flujo de aire, enviándolo a la parte posterior de la otra membrana A partir de este momento, ambos diafragmas y el eje efectúan un recorrido inverso al anterior, produciendo el vaciamiento de la cámara de líquido izquierda y generando vacío en la de la derecha (las válvulas de esfera que estaban abiertas se cierran y viceversa debido al cambio de sentido del flujo).
33 TIPOS DE BOMBAS MEMBRANASDE MANDO MECÁNICO Son usadas en aplicaciones en la industria de la construcción, químicas y tratamiento de aguas. Industria de la construcción: son muy utilizadas en aplicaciones de achicamiento, donde a las bombas pueden ingresar piedras y otros materiales y en plantas de tratamiento de aguas servidas. En la industria química son usadas en la inyección o transferencia de químicos en líneas de procesos hasta presiones de 250 lb/in2 (17 bar DE MANDO HIDRÁULICA Son usadas en aplicaciones como la transferencia o inyección de químicos en corrientes de procesos. Como el diafragma está balanceado respecto a la presión, los esfuerzos en el diafragma son pocos. Aplicaciones típicas incluyen la inyección de ácidos y bases para control de pH, inhibidores de corrosión, metanol, coagulantes, lodos de procesos, reductores de arrastre, etc. DE MANDO NEUMÁTICO En general las bombas de diafragma de todos los tipos no tienen sellos, son autocebantes y tienen una capacidad de variación casi infinita en lo que a capacidad y presión se refiere dentro de los rangos de operación de la bomba.
34 APLICACIONES Debido a la resistencia a la corrosión de estas bombas y a no ser necesario cebarlas para que funcionen, estos equipos son muy utilizados en la industria para el movimiento de prácticamente cualquier líquido y en multitud de industrias como ácidos, derivados del petróleo, disolventes, pinturas, barnices, tintas, fangos de depuradora, reactivos, concentrados de frutas, chocolate, plantas de proceso, industrias químicas, alimentarias, ópticas, galvánicas o de bebidas, aguas residuales, minerías, construcción, buques, industrias cerámicas, cartoneras, fábricas de papel o de circuitos impresos, etc.
35 BOMBAS CINÉTICAS BOMBA CENTRÍFUGAEn este tipo de bombas la energía es comunicada al fluido por un elemento rotativo que imprime al líquido el mismo movimiento de rotación, transformándose luego, parte en energía y parte en presión. El caudal a una determinada velocidad de rotación depende de la resistencia al movimiento en la línea de descarga BOMBA CENTRÍFUGA La bomba centrífuga, también denominada bomba rotodinámica, es actualmente la máquina más utilizada para bombear líquidos en general. Las bombas centrífugas son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor en energía cinética o de presión de un fluido incompresible. El fluido entra por el centro del rodete, que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba. Debido a la geometría del cuerpo, el fluido es conducido hacia las tuberías de salida o hacia el siguiente rodete. Las Bombas Centrífugas se pueden clasificar de diferentes maneras:
36 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOPara que un fluido fluya desde donde hay mayor presión hasta donde hay menos presión no se necesita ningún gasto de energía (Por ejemplo: un globo desinflándose, o un líquido desplazándose desde donde la energía potencial es mayor hasta donde es menor) pero, para realizar el movimiento inverso, es necesaria una bomba, la cual le comunica al fluido energía, sea de presión, potencial o ambas. Para esto, necesariamente se tiene que absorber energía de alguna máquina motriz, ya sea un motor eléctrico, uno de combustión interna, o una turbina de vapor o gas, etc. Las bombas centrífugas están dotadas principalmente de un elemento móvil: el rotor, o rodete, o impulsor. Es el elemento que transfiere la energía que proporciona el motor de accionamiento al fluido. Esto sólo se puede lograr por un intercambio de energía mecánica y, en consecuencia, el fluido aumenta su energía cinética y por ende su velocidad. CARACTERÍSTICAS La característica principal de la bomba centrífuga es la de convertir la energía de una fuente de movimiento (el motor) primero en velocidad (o energía cinética) y después en energía de presión. Estas bombas son adecuadas para bombear agua limpia, sin sólidos abrasivos
37 TIPOS DE BOMBAS CENTRIFUGASBOMBAS GIRO HORIZONTAL: Las bombas centrífugas con el eje de giro horizontal tienen el motor a la misma altura. Éste tipo de bombas se utiliza para el funcionamiento en seco. El líquido llega siempre a la bomba por medio de una tubería de aspiración. BOMBAS DE GIRO VERTICAL: Las bombas centrífugas con el eje de giro en posición vertical tienen el motor a un nivel superior al de la bomba y trabajan siempre rodeadas por el líquido a bombear
38 CLASIFICACION DE LAS BOMBAS CENTRIFUGASDebido al tipo de flujo 1. Tipo Radial Este rodete envía por una fuerza centrífuga, el flujo del fluido en dirección radial hacia la periferia de aquel. La carga de velocidad es convertida a carga de presión en la descarga de la bomba. Por lo general, los alabes (aletas) de estos rodetes están curvados hacia atrás. El rodete radial ha sido el tipo más comúnmente usado. 2. Flujo axial o tipo hélice Casi toda la carga producida por este rodete es debida a la acción de empuje de las aletas. El fluido entra y sale del rodete en dirección axial o casi axial. Se usan, principalmente para drenaje, riego, desde canales con pequeña diferencia de nivel, bombeo en salinas, etc.
39 3. Flujo mixto La carga se desarrolla con un rodete delgado, en parte por fuerza centrífuga y en parte por el empuje de las aletas. Esto se consigue construyendo aletas de curva doble o en forma de hélice, de tal forma que la descarga es una combinación de flujo axial y radial. Producto N° 19792 BOMBAS IHM FLUJO MIXTO Características •Bombas para trabajo pesado •Larga vida util •Construcción en hierro, con paredes de gran espesor. •Disponibles en versión eje libre •Diseño que permite fácil acceso al rotor •Brida ANSI #125 de 8", 10" y 12" •Diseñada para grandes caudales •Su diseño permite la aplicación sobre chasís con ruedas Especificaciones •Carcasa en hierro •Soporte robusto en hierro con doble rodamiento •Rotor en hierro de tipo flujo mixto inatascable •Para uso a 1750 RPM, 1450RPM ó 1150RPM •Permite solidos de hasta 36 mm •Prensa estopa Aplicaciones •Industria: Parques de recreación, grandes fuentes, bombeo en general. •Agricultura: Drenaje de inundaciones, trasiego de agua, piscinas de enfriamiento, riego por gravedad.
40 APLICACIONES DE LA BOMBA CENTRIFUGAIndustria petrolera: en el transporte de líquidos tanto en oleoductos o gaseoductos en las que se requieren bombas de alta presión. Aeronáutica: se usan en los sistemas de mando, de calefacción, de refrigeración, también se usa en las instalaciones de diseño y de prueba de aviones. Marina: se usan para servicios auxiliares de condensador, drenaje atmosférico, desperdicios, alimentación de calderas, protección de incendios, aguas frescas y otros servicios generales. Industria textil: las bombas de fábricas textiles maneja colorantes, agua, sulfuro de carbono, ácidos, acetatos, etc. Industria siderúrgica: las principales aplicaciones son: enfriamiento de molinos, enfriamiento de hornos, servicio de suministro de agua, remoción de escorias en los lingotes. Sistema de suministro de agua: se necesita bombear de lugares más distantes. Calefacción: en sistemas de calefacción de edificios requiere bombas de circulación de agua caliente, en otros casos unidades para el retorno de condensados. Se usan centrifugas pequeñas.
41 EQUIPO
42 BOMBAS ESPECIALES Las bombas Mamut, o de elevación por aire, consisten en un simple tubo en "U" sumergido en el depósito de donde se quiere bombear el líquido, por donde se inyecta aire a presión. El extremo de dicho tubo, como indica la Figura, está rodeado por el extremo más ancho de otro tubo vertical, por donde asciende una mezcla de líquido y aire que se comporta como un fluido de menor densidad que el líquido solo. La ventaja de esta bomba es que no presenta partes móviles (al igual que la anterior), y que el equipo de bombeo se reduce prácticamente al compresor.
43 ESPECIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE BOMBAS CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL TIPO DE BOMBA Para seleccionar adecuadamente el tipo de bomba que debe utilizarse en una instalación determinada, es necesario reunir previamente la siguiente información: Tipo de líquido que se va a impulsar: densidad, viscosidad, presión de vapor, contenido en sólidos, propiedades corrosivas, abrasivas y lubricantes, etc. Condiciones del bombeo: caudal, presión de salida, presión de entrada temperatura, variaciones máximas posibles de temperatura y caudal, etc. ESPECIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE BOMBAS Analizando las etapas por las que pasa la adquisición de una bomba desde su gestación hasta que se encuentra en servicio en la planta, se puede observar que unas corresponden al fabricante exclusivamente y otras al usuario; a partir de un punto existirá un paralelismo o correspondencia entre ellos.
44 FABRICANTE USUARIO Diseño de la máquina Proceso Calculo de los elementos Normas Diseño del sistema Modelo Cálculo del sistema Ensayos Hoja de datos Prototipos Especificaciones Ensayos ( Para obtener características) Petición de oferta Comercialización Selección Oferta Activación Fabricación Inspecciones Pruebas Pruebas Envío Autorización de Envío Recepción Instalación Servicio Técnico Puesta en servicio Mantenimiento
45 ALGUNAS EMPRESAS FABRICANTES DE BOMBASPOMPE CASALI SRL Fabricación, venta y asistencia técnica para bombas autocebantes, volumétricas, de engranajes, para el transporte y dosificación de líquidos industriales de todo tipo, especialmente: asfaltos,...Proveedor de: Bombas | Bombas hidráulicas | Bombas dosificadoras | Bombas de engranajes | bombas para mezclas bituminosas [+] WORTHINGTON SRL FLOWSERVE Flowserve es uno de los proveedores mundiales más apreciados dentro del sector de los productos y servicios para la manipulación y control de fluidos.Proveedor de: Bombas | manipulación de fluidos | bombas de agua | bombas de aceite y de gas | bombas centrífugas [+] www
46 APLICACIONES DE LA BOMBAINDUSTRIA TEXTIL Las bombas de fábricas textiles manejan colorantes, agua, sulfuros de carbono, ácidos, sosa cáustica, sosa comercial, acetatos, solventes, decolorantes, alcoholes, sales, peróxidos de hidrógeno, sales, engomado y butano. Se usan muchas bombas de medición y dosificación en las aplicaciones textiles para manejar las soluciones de decolorantes, control de pH del agua de lavado de las fibras sintéticas, control de color en el teñido, carbonización de la lana, etc.
47 BOMBAS DE CRISTAL Estas manejan una gran variedad de ácidos, jugos de fruta, leche. En la siguiente figura se observa una para bombeo de ácido sulfúrico.
48 INDUSTRIA PETROLERA Las bombas que se usan en la industria petrolera se dividen en 8 grupos: perforación, producción, transporte, refinería, fracturación, pozos submarinos, portátiles y de dosificación. En perforación, se usan las llamadas bombas de lodo, como la que se muestra en la figura 221. Estas bombas son casi siempre del tipo reciprocante. Deben desarrollar presiones altas a veces, superiores a los 200 kg/cm2. El lodo de perforación que manejan estas bombas pesa entre 2 y 20 kg/litro.
49 LABORATORIO La industria farmacéutica, es una de las que tienen los más altos índices de crecimiento. Para sus procesos utiliza gran variedad de bombas las que incluyen bombas de vacío, comprensoras, bombas para substancias químicas, agua tratada, vapores, gases licuados, etc. INDUSTRIA QUIMICA La industria química es la que presenta problemas de bombeo más complejos y la que requiere bombas para manejar substancias de diferente naturaleza. Las materias primas en estado líquido generalmente son abastecidas en carros tanque de donde deben bombearse a través de las diferentes partes del sistema de tubería. Dichos líquidos tienen distinta composición química. Existen diseños especiales para bombear metales fundidos y para manejar substancias con sólidos en suspensión, tales como pulpas químicas, residuos de cinc, dolomita, bauxita, etc. Dentro del campo de las bombas rotatorias, son muy conocidas las bombas de tornillo simple, para gran variedad de productos cáustico, ácidos, colorantes, solventes, jabones, látex, resinas, etc. Las bombas de volumen controlado, de medición y de dosificación se usan en procesos químicos y metalúrgicos para inyectar pequeñas cantidades de líquido. Para gastos mayores, las bombas de diafragma de diferentes diseños tienen gran aceptación. Las bombas de diafragma accionadas por aire, tienen gran demanda en las plantas químicas y metalúrgicas para manejar lodos, licores, ácidos, productos cristalinos, etc.
50 BOMBEO EN LA INDUSTRIA ALIMENTICIAGeneralmente las bombas para el manejo de alimentos o “bombas sanitarias” como también se las conoce, deben tener características especiales que no son necesarias en otros tipos de servicio. Para esta aplicación específica, las bombas sanitarias deben reunir las características siguientes: a) Gran resistencia a la corrosión. b) Deben ser fáciles de limpiar interiormente Las bombas generalmente están hechas de acero inoxidable, monel, aluminio, hierro, cristal, porcelana u otras aleaciones especiales, las tuberías y accesorios son de acero inoxidable, aleaciones de níquel, hule duro, cristal o plástico. Dichas bombas suelen ser centrífugas, rotatorias o reciprocantes y se fabrican en una gran variedad de tipos, según el fluido a manejar. Pueden manejar suavemente y sin maltratar los alimentos tales como las manzanas, naranjas, fresas, maíz, camarones, huevo, aceitunas, jugos de frutas, etc. Para alimentos que contienen pocos sólidos tales como el jugo de caña, purés, aceites vegetales se usan bombas centrífugas normales, aunque de materiales que no los contaminen.
51 INDUSTRIA SIDERURGICALas principales aplicaciones dentro de la industria siderúrgica son: enfriamiento de molinos, enfriamiento de hornos, servicios de suministro de agua, remoción de escoria en los lingotes, etc. El proceso de remoción de escoria mediante el impacto de un chorro de agua, requiere bombas con presiones superiores a las 1,800 lb/plg2 las cuales pueden descargar directamente o bien a través de una cámara de compensación. Debido a que la industria siderúrgica tiene procesos continuos se requieren más bombas duraderas lo cual obliga al fabricante a usar materiales de alta resistencia.
52 INDUSTRIA DE LA MINERÍATrituración y clasificación: Bombear mineral triturado y molido exige una extrema resistencia a la abrasión. Una vida útil adecuada en lo que se refiere al desgaste consiste a veces en unas semanas o meses. Las bombas para lodos recubiertas con metales duros y goma proporcionan la resistencia y la versatilidad necesarias para aumentar al máximo la vida útil del equipo en aplicaciones exigentes como la alimentación de ciclones. Lixiviados in situ, en vertedero y en pilas El bombeo de reactivos químicos para los lixiviados in situ, en vertedero y en pilas exige elevadas presiones y elevados caudales junto con la máxima resistencia química.
53 CONCLUSIONES Se conoció algunos tipos de bombas, y las principales características para diferenciarlos. Se pudo apreciar algunas aplicaciones de las bombas en distintas industrias que se presentan. Saber la importancia de las bombas para la impulsión de fluidos de distintas viscosidades. Cuando se quiera adquirir unas bombas, primero es necesario saber las características de funcionamiento y las aplicaciones que se les podría dar.
54 BIBLIOGRAFÍA
55 ANEXOS ANEXO 1: Accesorios de bombas ANEXO 2: Manual de bombas
56 ANEXO 3: Equipo de bombeo de aguaANEXO 4: Llenado de botellas de tinta ultravioleta En una planta de procesado de fotografía digital. En la que se utiliza las bombas Rapide R3S y R17S autónomas, conectadas a estaciones de llenado diseñadas con tal propósito, cada una utilizando 4 X 2 R17 en canal. ANEXO 3: Equipo de bombeo de agua
57 ANEXO 5: uso bombas en Huaraz
58 GRACIAS