Mejores Prácticas en Sistemas de Bombeo by Memorias Conferencias ACIEM

Mejores Prรกcticas en Sistemas de Bombeo

Prof. Dr. Miguel ASUAJE

Bogotรก, noviembre 2016

Contenido 

Introducción   

El proyecto de sistemas de bombeo Flujo en tuberías a presión Definiciones generales de bombas  



Operación   



Clasificación y breve descripción Tips para Selección

Curvas de operación y regulación de bombas Operación con fluidos viscosos Cavitación y régimen cavitacional

Recomendaciones de instalación  

Fenómenos de succión Recomendaciones

My Activities TODAY

BEFORE

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

Professor in Energy Conversion. Technology Manager UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR of New Technologies for Pacific Energy E&P in Colombia.

Professor in Turbomachinery and Energy Conversion. Independent Consultant for Energy and Oil & Gas Sector

Introducción

Proyecto Sistemas de Bombeo

Objetivos:

Desplazar un líquido desde una fuente, ej. Río Incrementar energía “presión” a un fluido

Lo que se quiere transportar

“Sustancia que sufre una deformación continua y se mueve bajo la acción de un esfuerzo cortante” LÍQUIDOS

GASES

Las fuerzas de cohesión entre las moléculas son grandes. Conserva su volumen, y formará una superficie libre bajo la acción de la gravedad

Moléculas espaciadas con fuerzas de cohesión despreciables. Un gas ocupa el volumen del recipiente que lo contiene. Es libre para expandirse, no tiene forma definida

Análisis de los Fluidos Mecánica de FLUIDOS Propiedades

 ¿V ?

 V 0

¿ ?  V 0

Incompresible Compresible

  Ctte   Ctte

Laminar

Turbulento PermanenteNo-Permanente Uniforme ó Transitorio

No Uniforme

Ecuación de Continuidad También conocida como ecuación de conservación de la masa En un sistema, en régimen permanente, se cumple que:

 m

0

m   Q  V A

Q3 Q1 En una tubería sin acumulación

Q4 Q2

min

mout

Ecuación de Movimiento 1D en Tuberías Para No Viscosos y Permanentes

 p V2     z    2g  0 x 2 p V   z  ctte  2g Ecuación de Bernoulli

Disipación de Energía Las pérdidas de energía las consideramos dentro de la ecuación de Bernoulli…

2 1

V p2 V2   z1   Pérdidas    z2  2g  2g Elevación 1

Pérdidas  Hr  h f  hL  V Distribuidas

2”

Localizadas

Globo abierta

z1Globo abierta

6”

No confundir la pérdida de energía con la caída de presión:

3”

p 







Ciclo del agua residencial. ÂżQuĂŠ tienen los sistemas de bombeo?

Los Sistemas de Bombeo El diseño y operación de estaciones de bombeo depende de muchas especialidades Cuido con cálculos hidráulicos! – Establecen la capacidad de la estación Capital total (costo) Importante – Selección y especificación de equipo mecánico (confiable)  Estándares – Entender métodos de control – Disponer de equipo para monitoreo – Recomendaciones de fabricantes – Seguridad (NFPA 101: Life Safety Code)

Especialidad Planificación y manejo del recurso (fluido) Inspecciones Ingeniería de suelos y fundaciones Ingeniería Hidráulica Análisis de efectos transitorios Ingeniería Estructural Ingeniería Mecánica y Civil Ingeniería Eléctrica Ingeniería de Instrumentación Arquitectura Especificaciones y administración de contratos Ingeniería de Construcción Arranque, operaciones, revisiones

Costo aproximado del diseño [%] 5-15 0,5-1 2-10 5-15 0-2 20-35 15-40 10-30 2-5 0,5-2 5-10 15-50 5-20

LAS BOMBAS

Máquinas y definiciones generales Máquina: Es un transformador de energía

Definiciones Generales Máquina de Fluido: Máquina donde se intercambia energía con un fluido

Máquina Volumétrica: Máquina de fluido donde la transformación de energía se realiza por medio de la variación de volumen de una cámara, cilindro o cavidad interna de la máquina.

Turbomáquina: Máquina de fluido en donde la transformación de energía se realiza por medio de la variación del momento cinético del fluido que la atraviesa

Mรกquinas de Fluido

Clasificación de las Máquinas de Fluido Según Principio de Funcionamiento

Según su Forma

Máquinas que Producen Trabajo

Máquinas que Requieren trabajo

Volumétricas

transferencia de energía por cambio de volumen

Turbomáquinas

transferencia de energía por cambio de cantidad de mov. angular

Rotativos

Axiales

Reciprocantes

Radiales

Motores

Turbinas

Bombas Compresores

Bombas Rotodinรกmicas

Nunca estรก sola. Requiere trabajo

Conceptos Generales Bomba: Máquina de fluido que transforma energía mecánica en energía hidráulica

Bomba Centrífuga Turbomáquina “generadora” (el fluido absorbe energía) donde el flujo entra axial y sale en dirección perpendicular al eje de rotación Uso: Grandes alturas, bajos caudales

Clasificación de las Máquinas de Fluidos según el tipo de fluido Máquinas de Fluido

Hidráulicas ( = cte.)

Rotodinámicas

Volumétricas

Turbomáquinas

Desplazamiento Positivo

Térmicas ( ≠ cte.)

Rotodinámicas

Volumétricas

Turbomáquinas

Desplazamiento Positivo

Clasificación de las Bombas según Funcionamiento BOMBAS DESPLAZAMIENTO POSITIVO

ROTODINÁMICAS

FLUJO RADIAL O MIXTO

SUCCIÓN SIMPLE

AUTO-CEBANTE NO-CEBANTE SIMPLE ETAPA MULTIETAPA

ROTOR CERRADO ROTOR SEMI-ABIERTO ROTOR ABIERTO

DOBLE SUCCIÓN

FLUJO AXIAL

SIMPLE ETAPA

ROTOR CERRADO

MULTIETAPA

ROTOR ABIERTO

Curvas Características de Bombas Centrífugas Pdes Psuc

ALTURA, H

POTENCIA MECÁNICA, Pm ALTURA, H

EFICIENCIA, h

CAUDAL, Q

Curvas CaracterĂsticas de las Bombas RotodinĂĄmicas

Selecciรณn del Diรกmetro Ideal de la Bomba

Curvas Características de una Bomba Centrífuga

Bombas Volumétricas Nunca está sola. Requiere trabajo

Clasificación de las Máquinas Volumétricas BOMBAS ROTODINÁMICAS

DESPLAZAMIENTO POSITIVO (BDP) RECIPROCANTES PISTON Y EMBOLO SIMPLEX DUPLEX

ACCIONAMIENTO DIRECTO POTENCIA SIMPLE EFECTO DOBLE EFECTO

DIAFRAGMA SIMPLEX DUPLEX

ROTATIVAS SIMPLE ROTOR

MULTIPLES ROTORES

SIMPLEX DUPLEX TRIPLEX MULTIPLEX

ACCIONAMIENTO MECANICO, NEUMATICO, HIDRÁULICO

PALETAS PISTON MIEMBRO FLEXIBLE TORNILLO PERISTÁLTICA

ENGRANJES LOBULOS PISTON CIRCUNFERENCIAL TORNILLO

Tipos de BDP (Descripción) Reciprocantes de Potencia Simple Efecto

El líquido es descargado solo en la carrera de salida del pistón o émbolo (mitad de la revolución)

Tipos de BDP (Descripción) Reciprocantes de Accionamiento Directo Pistón, Doble Efecto

El líquido es descargado en ambas carreras (toda la revolución)

Bombas Reciprocantes de Émbolo -Son para mayores presiones (10.000-30.000 psi)

… ya que el área de empuje es mayor en las de pistón y las fuerzas se trasmiten al sistema biela-manivela que genera potencia.

-Caudal máx. Q=100gpm. Las de pistón desplazan más liq.

(Sello estático) Émbolo Tubería de Succión

Válvula Retención Succión

Empaquetadura

Válvula Retención Descarga Cilindro

Carrera aspiración

Tubería de Descarga

Tubería de Succión

Émbolo

Empaquetadura Tubería de Descarga

Válvula Retención Succión

Válvula Retención Descarga Cilindro

Carrera desplazamiento

Bomba Reciprocantes de Potencia Ã&#x2030;MBOLO TRIPLEX Horizontal

Vertical

Bomba Dosificadoras BOMBA DE DIAFRAGMA

Accionamiento Mecรกnico

Accionamiento Neumรกtico

Tipos de BDP (Descripciรณn) Rotativas Descarga

Succiรณn

Tipos de BDP (Descripciรณn) Rotativas Peristรกltica

Curvas Características Escurrimiento  f(P, u, vel)

p

3-4% del caudal

rpm

h

PH p  Q   hV hm Pm T 

rpm=cte.

Q p

SELECCIÃ&#x201C;N DE BOMBAS

Cartas de Selección. Rangos de Aplicación

EMBOLO

Costo de Capital: BC < BDP Costo de Operación: BC > BDP BC  (para viscosidad alta (1000cst)  rendimiento hidráulico bajo)

PISTON

Cartas de Selecciรณn. Rangos de Aplicaciรณn

Algunos Fabricantes o Comerciantes

Bombas Centrífugas vs. Volumétricas

Algunos números adimensionales

1 D N

S  N S 

NS 

g H



 Q

g H  4 3

N ( rpm ) Q( gpm)

H ( ft) 4 3

Relación entre el diámetro y el coeficiente de carga Velocidad específica (adimensional)  2733  S

Velocidad específica (de uso común) (no-adimensional)

Diagramas de Selecciรณn

PARAMETROS ADIMENSIONALES

Diagramas de Selecciรณn

PARAMETROS ADIMENSIONALES Es importante acotar que este grafico es el resultado de un complejo trabajo que se ha hecho en un largo lapso histรณrico, en el que se ha estudiado, analizado y probado los diferentes puntos de trabajo de las maquinas para poder establecer con que condiciones determinada maquina serรก mas eficiente.

Diagramas de Selecciรณn

PARAMETROS ADIMENSIONALES

Diagramas de Selecciรณn de Bombas

OPERACIÃ&#x201C;N DE BOMBAS

Punto de Funcionamiento Curva del Sistema Hidráulico

Del principio de conservación de la energía de los puntos 1 y 2 se tiene:

H1 + HB = H2 + ∑hf12 donde: H1

Energía total en el punto 1

Energía suministrada por la bomba

Energía total en el punto 2

∑hf12 Sumatoria de pérdidas por fricción y accesorios entre los puntos 1 y 2

Punto de Funcionamiento p1 V12 H1  +  z1  2g p2 V22 H 2  +  z2  2g Para el Punto de Funcionamiento la energía REQUERIDA por el sistema debe ser igual a la SUMINISTRADA por la bomba p2  p1 V22 - V12 H sistema  H B  +  z2  z1   h f12  2g p  p1 H est ática  2  z2  z1



V22 - V12 H dinámica    h f12 2g

Punto de Operación BOMBA ROTODINÁMICA: CENTRÍFUGA

BOMBA VOLUMÉTRICA

CAVITACIÃ&#x201C;N

Definición Cavitación Fenómeno que ocurre en una corriente de un fluido al disminuir la presión en un punto de la misma por debajo de la presión de vaporización "Pv", produciéndose burbujas de vapor (cavidades), las cuales al llegar a una zona aguas abajo, donde la presión sea superior a la Pv , implotan, ocasionando la erosión de las paredes del ducto en contacto con esta zona.

Zona de Colapso

Cavitación ¿Por qué se produce Cavitación? • La presión sobre la superficie del líquido disminuye hasta ser igual o inferior a su presión de vapor (a la temperatura actual) • La temperatura del líquido sube hasta hacer que la presión de vapor sobrepase a la presión sobre la superficie de líquido Las burbujas de vapor se forman dentro de la bomba cuando la presión estática en algún punto baja a un valor igual o menor que la presión de vapor del líquido Factores que Afectan la Aparición de Cavitación •Temperatura del Fluido •Contenido de Gases Disueltos •Naturaleza del Fluido (contenido de sólidos en suspención) Nucleación de Burbujas

Cavitación Dos condiciones en las que la presión de la bomba puede bajar hasta un nivel inferior al presión de vapor: 1. Porque la caída de presión actual en el sistema externo de succión es mayor que la que se consideró durante el diseño del sistema. (Es una situación bastante corriente). Esto resulta en que la presión disponible en la succión de la bomba (NPSHd) no es suficientemente alta para suministrar la energía requerida para superar la caída de presión interna (NPSHr) propia del diseño de la bomba. 2. Porque la caída de presión actual dentro de la bomba (NPSHr) es más grande que la informada por el fabricante y que se usó para seleccionar la bomba.

Consecuencia de la Cavitaciรณn

Video de Cavitaciรณn

https://www.youtube.com/watch?v=0dd6AlyOnfc

La cavitación y el desempeño de la Bomba

Curvas de desempeño en bombas a varias alturas de succión con cavitación. Note lo rápido que comienza la cavitación

Cavitación – NPSHdisponible Bernoulli entre 1 y s: 1

Sumatoria de pérdidas en la tubería de succión

V12 PS VS2   z1    zS   hf1S  2g  2g

VS2 PV NPSH     2g  Ps

Con 1 y 2:

NPSHd 

P1  PV + Z1  Z s   hf 1s 

Hs = Z1-Zs

NPSHd 



 HS 



  hf1S

Curvas Características Ensayo Régimen Cavitacional Altura Vs NPSHD 30

68 l/s 74 l/s

80 l/s

15 10 5 0,05

1,05

2,05

3,05

4,05

5,05

NPSHd [mca]

NPSHR [mca]

Altura [mca]

6,05

7,05

NPSHR Vs Caudal

2 1,6 1,2 0,8 0,4 0 0,065

0,07

0,075

0,08

0,085

Q [m3/s]

Cómo Evitar Cavitación

LIBRE DE CAVITACIÓN

CAVITACIÓN

C贸mo Evitar Cavitaci贸n Se debe cumplir, sin excepci贸n, las siguientes condiciones: a.- NPSHd > 0 b.- NPSHd > NPSHr

c.- NPSHd / NPSHr = 1.5 d.- M = NPSHd - NPSHr Hs debe seleccionarse de manera que: M = 0.5 NPSHr 贸 Mmin = 1 m

Control de la aparición de Cavitación

Boquilla de Descarga Voluta

•Disminuir Vs (aumentar diámetro succión) •Aumentar P1 •Aumentar Hs •Disminuir

 hf

Boquilla de succión

Disminuir en lo posible la longitud de la tubería de Succión Disminuir el número de accesorios Disminuir el número de codos y aumentar la curvatura de los mismos

NPSHd 

P1 P  H S  V   hf 1S  

REGULACIÓN BOMBAS CENTRÍFUGAS

Punto de Operación BOMBA CENTRÍFUGA

Rango de operación recomendado:

Para grandes capacidades corrientemente se requiere instalar más de una bomba. i.e Estaciones Hablamos de …de Bombeo

Qmin=0.75Qn

Qmax=1.2Qn

Cada bomba tendrá su Pto. de Funcionamiento

Leyes de Afinidad o Semejanza

Leyes de Afinidad para Bombas  Variación de la curva característica de una misma bomba cuando varía el número de revoluciones (variación moderada) 

D…constante y N…variable



D…variable y N…constante

Diagrama Topogrรกfico de BC

DรณN

Punto de Operación BOMBA CENTRÍFUGA

Existen diversos factores que pueden alterar el funcionamiento de una bomba -Viscosidad -Cavitación -Condiciones de Instalación

Q H

h

Regulaciรณn de Bombas Rotodinรกmicas

Regulación de Bombas Centrífugas La regulación de bombas centrífugas busca ajustar su punto de operación a los parámetros que requiera el sistema en donde se encuentra instalada la bomba. Puede lograrse por uno o la suma de varios procedimientos:

a) Variación de la curva del sistema b) Derivación o By-Pass

c) Variación de la velocidad de giro d) Variación o ajuste de los álabes (poco común en BC. Alabes distribuidos) e) Recorte del rodete f) Afilado del borde de fuga

Modificar de forma permanente el impulsor

•Estrangulación en la descarga •Estrangulación en la succión (No aconsejada) •Ambas  Ensayo cavitación

Variación de la Curva del Sistema Estrangulamiento en la DESCARGA Es la forma más común y “barata” para regular el caudal de operación de una bomba. [Según Pump Handbook… for low and medium Ns]

Con el cerrado parcial de cualquiera de las válvulas, la curva del sistema se modifica al incrementar las pérdidas. 1) Hay que tener cuidado con el tiempo de cierra y apertura de las válvulas. Pueden ocasionar efectos transitorios y afectar o comprometer el funcionamiento del sistema y de la bomba 2) Hay que verificar que la posición o grado de apertura de la válvula no haga aparecer un fenómeno de cavitación o flashing en la misma.

Hs s

Variación de la Curva del Sistema

X>Y

Hay que tomar en cuenta que la curva del sistema también se modificará con el tiempo: Incrustaciones, capa vegetal, desgaste, etc.

ra rtu e Ap X%

ra ertu p A

Variación de la Curva del Sistema

1 Hs

Estrangulamiento en la SUCCIÓN

Es de uso o práctica delicada; este tipo de control sólo debe ser puesto en marcha si y sólo si, el NPSHDISPONIBLE es lo suficientemente “mayor” que el requerido.

 OJO: Este tipo de control puede calentar el fluido a la entrada de la bomba y cambiar su Pv  ie: Hay que modificar NPSHD Aplicaciones especiales como: Jet Engine fuel pumps (Bombas de jet de combustible) Son frecuentemente controladas en la succión debido a que el estrangulamiento en la descarga puede causar recalentamiento y vaporización del líquido

Variación de la Curva del Sistema •AMBAS  Para ensayos de cavitación

p2 p1 H piezométrica    z2  z1  

• Variación de la diferencia piezométricas

Generalmente lo asumimos cero, porque p1=p2=atm

1 Hs s

H Hpresométrica piezométri ca Q

OJO Pero pueden no serlo. Ej. Sistemas hidroneumáticos o tanques a nivel variable.

Derivación o By-pass

Qa=Qb+Qd Qb

Hs s

Todo o parte del caudal bombeado, puede ser derivado desde la tubería de descarga hacia el tanque de succión u otro “tanque” o sitio de conveniencia en mi sistema.

Derivación o By-pass En el By-pass, puede haber una o varias placas orificio y válvulas para regulación de caudal. Ej.: By-pass son utilizados en bombas de alimentación de caldera, para regular o “reducir” la capacidad de operación, principalmente para prevenir el sobrecalentamiento. Hay un ahorro considerable de energía si el caudal en vez de ser derivado es estrangulado a la salida.

Cuidado: Hbo m

Para estos casos se puede estar operando a la derecha del punto nominal, por lo que se puede estar cerca de las regiones donde NPSHr>NPSHd

ist s H

Hd eri va ció n

ión ivac r e t+D s i s H

Derivación o By-pass ESO SÍ: ¿Qué pasa con el Eficiencia?  Disminuye! Sin embargo, el control por By-pass es utilizado en bombas de alto Ns (axiales), ya que la potencia de entrada disminuye con el incremento del caudal.

Curvas Características BOMBA AXIAL

Regulación de Velocidad Debe ser utilizado para reducir la potencia de entrada ¿CÓMO? •Actualmente  Variadores de

Frecuencia •Antes: •Cajas reductoras • Motores Esto se recomienda para sistemas donde las pérdidas de carga son la mayor parte de las pérdidas o dominan el sistema. Esto se debe a que el rendimiento de la bomba permanece aproximadamente constante.

RegulaciĂłn de Velocidad H

Desplazamiento del punto de funcionamiento

n=c te nÂ´=c te

Otras • Recorte del rodete • Afilado del borde de fuga

•Álabes ajustables

Modificar permanentemente el rodete

Los sistemas para mover álabes son muy pero muy costosos!!!  Utilizados en bombas axiales

Operación de Bombas con Líquidos Viscosos

OPERACIÓN DE BOMBAS CON LÍQUIDOS VISCOSOS – O LÍQUIDOS ESPECIALES Después de bombeo de agua, el bombeo de crudo es el más importante.

En muchas aplicaciones, y sobretodo la petrolera, un factor importante en la selección de la bomba es la viscosidad del líquido. Cuando µ El desempeño de la bomba es distinto

Sería útil encontrar H=f(µ,Q) P=f(µ,Q) η=f(µ,Q)

Para poder dimensionar correctamente el equipo, o mejor aún, para comprender cómo funciona y operarlo eficazmente.

Repaso - Viscosidad Definición: Resistencia al corte que ofrece el líquido. t=0

C=Co

y x

du  dy du   dy

dy du

x C=f(y)

Para fluidos Newtoninanos. i.e: H2O µ Viscosidad Dinámica µ=[Cp]=10-3Kg/m.s

Repaso - Viscosidad Curvas de Esfuerzo de Fluidos Newtonianos y NoNewtonianos

Esfuerzo cortante, 

kétchup

Leche, sangre

almidón de maíz

Velocidad de deformación ,v

y

La mayoría de los crudos son considerados no-newtonianos, en particular los de densidad relativa menor de 0,9.

Algunos crudos condensados así como emulsiones de crudoagua pueden presentar comportamiento pseudoplástico

Repaso - Viscosidad Relacionando la viscosidad con la densidad:

 m  u    s  3

Viscosidad Cinemática

m 1cst  10 s 6

Otra unidad de viscosidad muy común [SSU –Sayboll Second Universal]

Bombeo de Líquidos Viscosos Las BC son generalmente “bien” aplicadas en servicios con fluidos de viscosidades < 660 cst. Pudiendo llegar hasta los 3300 cst; un valor conservador máximo es de 1000cst. Sin embargo, el bombeo de fluidos viscosos se hace generalmente con BOMBAS VOLUMÉTRICAS. Ventajas de las BC sobre las Volumétricas • No pulsan • No requieren válvulas de seguridad (alivio) • Facilidad de regulación Desventajas •La eficiencia disminuye Por supuesto, H vs Q bajan: Se disminuyen las capacidades de la bomba.

Bombeo de Líquidos Viscosos Importante: Para viscosidades superiores a 500x10-6 m2/s, debemos verificar NPSHd. NPSHd

Si µ

f(Σpérdidas succión) Σpérdidas

NPSHd

Procedimiento Bomba Modelo (operaciรณn con agua) (operaciรณn con flujo viscoso 220 cst)

Procedimiento

0.6xQNW 0.8xQNW 1.0xQNW 1.2xQNW

Si quiero bombear 750gpm una altura de 100ft de un fluido de viscosidad 1000 SSU

Ejemplo punto nominal:

Se parte del caudal de operación, Se intercepta con la línea de altura, Luego con la línea de viscosidad, Se obtienen los factores de corrección 100ft

7,5

Encendido y apagado

Encendido

BOMBA CENTRÍFUGA  En las bombas de baja y media velocidad específica (Ns<4.000 a 6.000)  Válvula de descarga cerrada, válvula de succión abierta.  En las bombas de elevada velocidad específica (Ns>4.000 a 6.000)  Válvula de descarga abierta, válvula de succión abierta  Un mínimo flujo de by-pass debe estar presente (Ns > 4.000 a 6.000)

Asegurar siempre que la bomba esta cebada!! Nunca operar una turbomáquina sin liquido

Bomba

Válvula succión

Manómetro

Válvula descarga

Encendido

BOMBA CENTRÍFUGA Bombas de elevado Ns

Máxima potencia mecánica está en la condición de cierre de la válvula de descarga (Q=0) y la potencia del motor de accionamiento no suele cubrir la demanda en ese punto.

Ej. Bomba Centrífuga

Ns bajo (<4000-6000)

Ej. Bomba Axial

rpm gpm

 pies  4 3

Ns elevado (>4000-6000)

Encendido

BOMBA CENTRÍFUGA Encendido de una B.C. contra válvula cerrada:

Bomba

Sistema

Principales problemas de funcionamiento de una bomba en la condición de cierre: Por varios minutos

 Alta temperatura  Fuerzas radiales elevadas  incidencia en el sello y  rodamientos

Encendido

BOMBA CENTRÍFUGA  Revise el nivel del aceite lubricante y condición de sellos  Ya estando la bomba en operación, confirme la presión de descarga en el manómetro.  Si no hay un aumento de la presión  detenga la bomba y determine la causa

 Revise el nivel del aceite lubricante y condición de sellos  Abra la válvula de descarga lentamente, observando la presión manométrica. La presión de descarga es probable que caída de un tanto. Debe estabilizarse y permanecer estable.  Si no baja en absoluto, es probable que haya una válvula cerrada en algún lugar de la línea de descarga. En ese caso, cierre la válvula de descarga. No continúe operación durante cierto periodo de tiempo con la válvula de descarga o la línea bloqueada.

Apagado

BOMBA CENTRÍFUGA  Revise el nivel del aceite lubricante y condición de sellos  En las bombas de baja velocidad específica Ns, cerrar la válvula de descarga. Esto llevará la carga del motor a su nivel mínimo  En caso de contar con válvulas check en la descarga  se puede impedir el flujo inverso por la bomba.

 Apague el motor  Si la bomba debe ser removida para mantenimiento, cerrar la válvula de succión y descarga  Abrir líneas de venteo y/o drenaje

 Apague el flujo de refrigeración, el sellado de aceite, etc., si la bomba debe ser removida para mantenimiento.

En Bombas Centrífugas… Consideraciones para extender la vida de bombas De Forma general:

 Sellos

 Rodamientos

Mantenimiento Mecánico  El costo de paradas no-programadas por fallas es frecuentemente el costo más significativo parea el proceso productivo.  Mayores causas  Fallas en Sellos Mecánicos  Fallas en Rodamientos

Las bombas son parte de un sistema y este debe ser correctamente diseñado, instalado y operado para alcanzar una alta confiabilidad.

Mantenimiento Mecánico  Se debe buscar que el Tiempo entre Fallas (TEF) de los componentes de la bomba sea elevado. 

Referencia de promedio de TEF en distintas bombas Bombas ANSI, promedio, USA Bombas ANSI / ISO, promedio, plantas escandinavas Bombas API, promedio, USA Bombas API, el promedio de Europa occidental: Bombas API, país en desarrollo: Bombas API, en la región del Caribe Bombas API, la mejor de su clase, USA refinería, California

2.5 años 3.5 años 5.5 años 6.1 años 1.6 años 3.9 años 9.2 años

Tiempo entre falla  Sello

Rodamiento

Acople

Rodete

Eje

Diagrama de bloques de confiabilidad de una bomba (mecánico)

Un plan de Mantenimiento

BUENAS PRÁCTICAS DE INSTALACIÓN

El Desempeño de la BC Las curvas características son obtenidas en bancos de ensayo …

Para una sola bomba en condiciones controladas de laboratorio bajo NORMAS ESPECÍFICAS

Las Instalación en Campo Más de una bomba?

Múltiples de succión y descarga Limitaciones de espacio

Las Instalaciรณn en Campo

Las instalaciones en campo

Espero que no sea un diseĂąo de ustedesâ&#x20AC;Ś

Esquemas frecuentes de instalaciรณn

Esquemas frecuentes de instalaciĂłn De un rĂo, Lago o efluente natural A partir de un tanque

Esquemas frecuentes de instalaci贸n Bombas Horizontales con Tanque de Alimentaci贸n

Sin Tanque de Presurizaci贸n

Con Tanque de Presurizaci贸n

Esquemas frecuentes de instalaciĂłn Bombas Verticales

De pozo hĂşmedo

Sumergibles

Sistemas contra Incendio

Una instalaciรณn de aguas residuales

Fenรณmenos Hidrรกulicos en la succiรณn de la bomba Distribuciรณn de Velocidades no Uniforme Variaciones de la Vm no mayores a un 20% con respecto a la Vm en e caudal nominal

NPSHdisponible

FsNPSHrequerido

Recirculaciรณn

Fenรณmenos Hidrรกulicos en la succiรณn de la bomba

Fenómenos Hidráulicos en la succión de la bomba Formación de Vórtices o Torbellinos Prerotación Todos los rotores inducen prerotación, especialmente a cargas parciales. Este fenómeno debe ser evitado para evitar desprendimiento

Videos Free surface vortex in a pump intake model

https://www.youtube.com/watch?v=lIQQHsHoQYo

Ahora con CFD !

https://www.youtube.com/watch?v=lwtGJeebwg8

Dispositivos de control de los fenรณmenos de hidrรกulicos en la succiรณn

Diseño de la Succión. Tanque abiertas con succión de campana Instalación individual

Diseño de la Succión. Tanque abiertas con succión de campana Bajos niveles de Agua

Instalación de bombas en paralelo

Diseño de la Succión. Tanque abiertas con succión de campana Instalación de bombas en línea

Buenas Prรกcticas

Mis deseos es que su proyecto de Estación de Bombeo no sea …

Muchas Gracias!!!

Prof. Dr. Miguel ASUAJE asuajem@gmail.com