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8/19/2019 sec7positive displacem

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Bombas de Desplazamiento Positiv

Objetivos de Aprendizaje

En esta sección, los participantes discutirán varios tipode Bombas de Desplazamiento Positivo. Discutirántambién varios tipos de bombas rotativas y

reciprocantes.

Al término de esta sección, los participantes seráncapaces de demostrar un entendimiento básico dediferentes tipos de bombas de desplazamiento positivo


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130Bombas de Desplazamiento Positivo

Bombas Rotativas de Desplazamiento Positivo

Una bomba rotativa es una bomba de desplazamiento positivo que consiste de una cámara

que contiene engranes, tornillos, venas, lóbulos o dispositivos similares con espacios decarrera cerrados que actúan por rotación o un eje de conducción. Estas bombas no usanuna entrada separada y válvulas de salida para dirigir el flujo. Las líneas de descargadeben estar abiertas durante la operación, válvulas de descompresión son recomendadaspara prevenir una sobrepresión. Las tasas de flujo están determinadas por las RPM del ejede conducción de la bomba.

Esta sección cubre algunos de los diseños básicos más populares de bombas rotativas dedesplazamiento positivo.

Bombas de Engrane• Dos o más engranes se acoplan para proveer la acción de bombeado.• El contacto entre los engranes forma una parte de un sello de movimiento de fluido que

transfiere fluido desde el puerto de entrada con el líquido siendo estrechado fuera odescargado en la salida.

• Uno de los engranes debe ser capaz de manejar los otros.• Engrane de bombas internos y externos.

Bomba deEngrane

Externo

Bomba deEngrane

Interno

Ventajas:

• Maneja Aire entrampado.

• Auto-preparación.• Maneja fluidos de alta viscosidad-

asfaltos, pinturas, tintas.• Capacidades de presión altas.

Desventajas:

• Relativamente alto costo basado en

capacidad.• No es económica con líquidos debajo de 200

SSU, dependiendo de los requerimientos delsistema.

• No es recomendada para lodos abrasivos osólidos.

• Nivel de ruido.


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Bombas de Desplazamiento Positivo

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Bombas de Tornillo

• Rotores sencillos o múltiples entregan una cantidad definida de líquido con cadarevolución del motor.

• El entre tejido de los filetes en el rotor (o rotores) y el ajuste cerrado de la forma de lacarcaza crea una cavidad completamente encapsulada de líquido la cual es movidacontinuamente de la entrada a la salida.

Bomba de Cavidad Progresiva

Ventajas:

• Amplio rango de flujos y presiones.

• Fluidos manejables de alta viscosidad.

• Auto-preparación, con buenas

características de succión.

• Alta tolerancia para aire y gases

entrampados.

• Baja vibración mecánica, flujo libre de

pulsaciones, y operación estable

• Diseño áspero, compacto- fácil de instalar

y mantener.

Desventajas:

• Relativo alto costo por las tolerancias

cerradas y los claros de carrera.

• Características de funcionamiento

sensibles al cambio de viscosidad.

• Para capacidades de alta presión se

requiere una gran longitud de los

elementos de bombeo.

• Dependiendo de la aplicación, el

desgaste del rotor y el estator puede ser

severo y podría tener que ser

reemplazado seguido.

Bomba de Múltiples Tornillos


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Bombas de Paleta

• Un rotor con paletas deslizantes lleva el fluido dentro de una cámara excéntrica de

bombeo. Mientras gira el rotor, el líquido es transferido al puerto de salida donde es

descargado.

• El contacto de las paletas puede ser mantenido por:

Fuerza centrífuga

Varillas de empuje conectando paletas opuestas

Presión de la cámara de la bomba

Ventajas:

• Paletas reemplazables.

• Alta eficiencia.

• Auto-preparación.

• Fácil de mantener.

Desventajas:

• Características de funcionamiento son

sensibles al cambio de viscosidad.

• Atrapamiento de partículas o sólidos.

• Daño mayor, si la paleta se rompe o se safa.

• Desgaste más rápido de las paletas que de

los engranes.

• Altas cargas radiales debido a un desbalance

del rotor.


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Bombas de Lóbulo

• La forma redondeada de los rotores les permite estar en contacto continuo mientras

giran. Cada lóbulo transfiere líquido del puerto de entrada al de salida donde es

descargado mientras el líquido es apretado entre los lóbulos. Se requieren engranes de

coordinación para sincronizar los lóbulos.

• Muchas variaciones están disponibles para la industria del procesamiento de comida,

conociendo requerimientos 3-A y CIP.

Ventajas:

• Maneja aire entrampado.


• Maneja fluidos de alta viscosidad

• Capacidades elevadas de presión.

Desventajas:

• Relativo alto costo basado en lacapacidad.

• No son económicas con líquidos

debajo de 200 SSU.

• No son recomendadas para lodos o

sólidos abrasivos.

• Pulsos de presión.


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Problemas de Bombas Rotativas deDesplazamiento Positivo

Bomba Ruidosa

• Hidráulica

Fuga aire en la Succión

Cavitación

NPSH insuficiente

Presión Excesiva

• Mecánica

Eje desviadoAcoplamiento Fuera de Balance

Alineamiento del Eje

Vibración de la Válvula de relevo

Sin Flujo

• Preparación impropia

• Tubería de Succión no Sumergida

• Trampa o Tubería Bloqueada

• Fuga en la Válvula de Pie• Excesiva Elevación de la Succión

• El Aire se Fuga en la Succión

• Rotación Incorrecta

• Velocidad Insuficiente

• Desgaste de la Bomba.

Pérdida de Succión Después del

Arranque

• Preparación inapropiada• Tubería de Succión no Sumergida

• Fuga Aire en la Succión

• Tubería de Succión muy Pequeña

• NPSH Insuficiente

Flujo Inadecuado

• Trampas o Tubería Bloqueada

• Velocidad Insuficiente

• Desgaste de la bomba

• Fuga de aire en la Succión

• Tubería de Succión muy Pequeña

• Fuga de Aire en el Empaque o Sello

• Las Válvulas de Alivio no asientan

• Baja viscosidad

Desgaste Rápido

• Presión excesiva

• Arenas o Suciedad en el Bombeado

• La Bomba Corre en Seco

• Tensión de la Tubería en la Caja• Corrosión

Excesivo Consumo de Fuerza

• Muy Alta Viscosidad

• Obstrucción en la Línea de Descarga• Desviación del Eje

• Tensión de la Tubería sobre la Carcaza

• Empacado muy Apretado o Rotor Amarrado


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Bombas Reciprocantes de Desplazamiento Positivo

Esta sección cubre algunos de los diseños básicos más comunes de las bombasreciprocantes de desplazamiento positivo.

La mayoría de estas bombas consisten de una unidad que maneja el líquido bombeado y

otra unidad que opera al equipo. La unidad que opera el líquido consiste de un dispositivo

que sirve para desplazar un volumen fijo de fluido por cada acción del pistón hacia adentro ó

hacia fuera. El fluido de succión y descarga es típicamente dirigido por el posicionamiento

de las válvulas check.

Bombas de Pistón Tubular

• Velocidad constante, torque constante, y máquina de capacidad reciprocante casi

constante. El pistón es manejado a través de un cigüeñal desde un motor, o manejado

por la acción directa de vapor.

• La descarga por cada acción es igual al volumen del pistón, menos el deslizamiento.

Están disponibles diseños de uno o varios pistones.

Ventajas:

• Relativamente bajo costo, simplicidad mecánica.

• Presión muy alta (50,000 psig).

Desventajas:

• Baja capacidad

• Fuga por el empaque, se requiere un ajuste periódico del empacado.

• No maneja abrasivos o fluidos que cristalizan.

• La descarga debe estar abierta y se recomienda el uso de una válvula de relevo.

• No se debe correr en seco; la bomba debe de estar preparada antes del arranque.


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Bomba de Pistón

• Un pistón es manejado a través del cigüeñal de un motor o por vapor (Bomba de accion

directa por vapor).

• El volumen de descarga es igual al volumen desplazado por el pistón, menos el

deslizamiento que pasa por los anillos de empaque.

• Están disponibles diseños de uno o varios pistones.

• Las bombas que actúan directamente por el vapor, permiten ajustar la presión y el flujo

mediante el estrangulamiento de la entrada de vapor.

Ventajas:

• Capacidades de presión alta.

Desventajas:

• Baja capacidad.

• Fuga de empaque con periódico ajuste del empaque.

• No maneja abrasivos o fluidos que cristalizan.

• La descarga debe estar abierta, es recomendado el uso de una válvula de alivio.

• No debe correr en seco: la bomba debe estar preparada antes del arranque.

• Es mejor si el líquido bombeado tiene buena lubricación.

• La fuga del empaque del pistón no es visible.


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Bombas de Diafragma

Bomba de Diafragma Manejada Mecánicamente

• Típicamente usada como bomba de medida.

• El diafragma es movido en la dirección de la descarga por una leva y un émbolo y

regresada por un resorte.

Ventajas:

• Manejará sólidos grandes y agua sucia o

lodosa.

• Manejará aire así como líquido; puede correr

en seco.

• Ajustable para altas elevaciones: auto-

preparación.

• Cero fuga.

• Múltiple elección de sistemas de manejo.

• Bajos costos de mantenimiento: diafragma y

válvulas fácilmente reemplazadas.

Desventajas:

• Bajas cabezas de descarga (150 psig).

• Poca capacidad (15 gph) para inversión.

• Flujo pulsatorio.

• Nunca debe estar tapada la descarga.

• Intervalos de mantenimiento de seis a 12

meses.

Diafragma

Varilla deEmpuje delDiafragma

Succión


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Bombas de Diafragma

Bomba de Diafragma Impulsada Hidráulicamente

• Una leva y un émbolo fuerzan hidraulicamente el líquido contra el lado trasero del

diafragma. El diafragma no está sujeto a los diferenciales de alta presión.

Ventajas:

• Capacidades para 20 gpm.• Mínimo mantenimiento.

• Cero fuga.

• Habilidad para lodos de bomba y

químicos corrosivos.

• Puede correr en seco.


Desventajas:

• Más alto costo.

• Fluido pulsante.


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Bombas de Diafragama

Bomba de Doble Diafragma de Operación por Aire

• Consiste de dos diafragmas flexibles conectados por un eje común. El movimiento del

diafragma accionado por aire, descarga el bombeo con un diafragma, mientras el otro

diafragma exhala el aire y permite el bombeo para que entre a la cámara de succión.

• Ajustando la válvula de entrada de aire comprimido y su presión, se puede variar la

capacidad y la cabeza.

Ventajas:

• Altas cabezas de descarga.

• Altas elevaciones de succión.

• Completa auto-preparación desde el arranque en seco y puede correr en seco

indefinidamente.

• Capacidad y presión infinitamente variables.

• La descarga puede ser cerrada y la presión mantenida sin consumo de fuerza o

desgaste.• Cero fuga.

Desventajas:

• Baja capacidad si se compara con la bomba centrífuga.

• Menos eficiente a alta capacidad.

• Se requiere aire comprimido en el area. La presión de la bomba nunca excede la presión

interna del aire.


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