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UNIVERSIDAD DE CARABOBO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE MECANICA

DEPT. DE TERMICA

Prof.: Jos Velsquez

Realizado por:

Devic, Durango

Ronald, Cornet

Valencia, 31 de julio de 2004.

PUNTOS A TRATAR

1. Introduccin.

2. Clasificacin de la bomba reciprocante.

3. Definicin de bomba de diafragma.

4. Algunos mecanismos para el accionamiento de la bomba de diafragma.

5. Partes principales.

6. Caracterstica de la bomba de diafragma.

7. Caracterstica del fluido de trabajo.

8. Caracterstica deL sistema.

9. Catlogos comerciales para la seleccin de bombas de diafragma.

10. Aplicaciones.

11. Bibliografa.

1. INTRODUCCION

Las bombas reciprocantes (alternativas) se utiliza en numerosas aplicaciones que exceden la capacidad de la bombas centrifugas o rotatorias. Algunos servicios se podran efectuar con una centrifuga o rotatoria, pero a espesas de un aumento en los requisitos de potencia y mantenimiento.

Debido a los altos costos de la energa, la bomba de potencia, con su elevada eficiencia mecnica, se utiliza cada vez ms en muchas aplicaciones.

Una bomba reciprocante es de desplazamiento positivo, es decir, recibe un volumen fluido de lquido en condiciones casi de succin, lo comprime a la presin de descarga y lo expulsa por la boquilla de descarga. El tipo de accionamiento pueden ser por embolo, pistn o diafragma. Las bombas reciprocantes pueden ser de potencia o de accin de directa, las primera en el elemento de bombeo es accionado por una manivela o un cigeal, esta bomba se mueve por un propulsor con eje rotatorio, con motor elctrico de combustin interna o turbina. La segunda se impulsa con un fluido-motor por medio de presin diferencial se le llama bomba de vapor no por que bombeara vapor, si por que este las impulsa.

2. CLASIFICACION DE LAS BOMBAS RECIPROCANTES

Hay tres clases de bombas reciprocantes o de movimiento alternativo, las cuales son:

De pistn

De mbolo

De diafragma

En general, la accin de las piezas de transferencia del lquido en esas bombas es la misma, puesto que se hace que avance y retroceda en una cmara de pistn cilndrico, un mbolo o un diafragma redondo. El dispositivo va equipado con vlvulas para la entrada y la descarga del lquido que se bombea, las cuales son operadas por diferencia de presin.

3. DEFINICION DE BOMBA DE DIAFRAGMA

Una bomba dosificadora de diafragma es una bomba de potencia, recprocamente, que desplaza un volumen predeterminado de liquido en un tiempo especifico. Esta bomba es de desplazamiento positivo; a veces se la llama de volumen controlado, proporcionadota o para inyeccin de productos qumicos, la propulsin suele ser externa, de velocidad fija o variable.

La bomba tiene un diafragma flexible, con un lado en contacto directo con el lquido de proceso; se pude utilizar uno o ms diafragma que pueden ser planos o configurados y su impulsin puede ser hidrulica o mecnica. La bomba tambin tiene un mecanismo para cambiar el desplazamiento positivo. Las bombas dosificadoras se pueden clasificar como se muestra en la figura1.

En la figura 3.2 se muestra una bomba simplex, de control manual, con acoplamiento hidrulico.

Fig. 3.2 Bomba de diafragma con acoplamiento hidrulico tiene accin simplex y control manual.

Los extremos de lquido, vlvula y mecanismo de ajustes de carrera son los principales componentes de la bomba de diafragma. Permiten que sea de cero fugas, con insensibilidad del caudal a los cambios en la presin, gran precisin de los ajustes de flujo y la posibilidad de separar la cmara de bombeo del resto de la bomba.

En general, la accin de las piezas de transferencia del lquido en esas bombas es la misma, puesto que se hace que avance y retroceda en una cmara de pistn cilndrico, un mbolo o un diafragma redondo. El dispositivo va equipado con vlvulas para la entrada y la descarga del lquido que se bombea, las cuales son operadas por diferencia de presin.4. ALGUNOS MECANISMOS PARA EL ACCIONAMIENTO DE EL DIAFGRAGMAEn las bombas de diafragma el miembro impulsor de movimiento alternativo es un diafragma flexible fabricado de metal, caucho o material plstico. La ventaja principal de este dispositivo y empaques expuestos al lquido bombeado.

A veces las bombas alternativas llevan un diafragma elstico en vez de mbolo evitndose as los rozamientos y filtraciones en el sitio por donde el mbolo atraviesa la caja de estopas.

En la figura 4.1 vemos un ejemplo de estas bombas: el movimiento del diafragma se obtiene mediante una leva excntrica y una palanca; las vlvulas de aspiracin y de impulsin funcionan como de ordinario. Estas bombas estn muy extendidas para impulsar la gasolina, en los automviles desde el depsito trasero al carburador.

Fig. 4.1 Diafragma accionado por una leva

En la figura 4.2 se presenta una bomba en el que el diafragma no sustituye al embolo, sino que trabaja a la vez que este ultimo; como las dems bombas de diafragma, este modelo se emplea para lquidos corrosivos o cargados de inmundicias. An cuando los tipos corrientes de bombas oscilantes pueden servir para estos usos, ya que las piezas expuestas al contacto con el lquido son de porcelana, cermica o de otro material refractario anlogo, es ms sencillo resguardar el mbolo y el prensaestopas contra tales lquidos interponiendo un diafragma elstico de casucho entre el mbolo y la caja de vlvulas.

El mbolo y su junta que trabaja en agua clara, son como de ordinario las vlvulas y su caja puede hacerse resistente a los cidos revistindolas con plomo o con ebonita. Como el diafragma no esta sometido a diferencias de presin, estas bombas pueden funcionar con cargas mucho mayores que las sencillas. Para el trabajo tan duro de estas bombas son mas apropiadas las vlvulas de bola que las de aletas.

Fig. 4.2 Diafragma accionado por un embolo

La bomba de diafragma de la figura 4.3 desarrolla 21 kg / cm2 cuando maneja 0.47 a 1.9 lpm. El liquido bombeado se encuentra en el lado izquierdo del diafragma D, mientas que el aceite o fluido hidrulico que transmite le movimiento del pistn P al diafragma se encuentra a la derecha.

Fig. 4.3 Diafragma accionado por un pistn5. PARTES PRINCIPALES5.1 Extremos de lquido

Los extremos de lquidos, llamados a veces cabezas para reactantes o extremos mojados incluyen todas las piezas que contienen o estn en contacto en alguna forma con el lquido que se bombea.

En la bomba con diafragma de accionamiento mecnico (Figura a), el extremo de lquido incluye el diafragma, cmara de desplazamiento

Fig. a. Bomba de diafragma de accionamiento mecnicodel diafragma, las vlvulas de retencin de succin y descarga y extremo de lquido.

En la bomba de diafragma con accionamiento hidrulico (Fig. b, c y d) el extremo de liquido mayor incluye una o mas diafragmas, la cmara de desplazamiento del diafragma, vlvulas de retencin de succin y descarga, el extremo de liquido y, a veces, un liquido intermedio.

Fig. b. Accionamiento hidrulico (diafragma plano)

Fig. c. Accionamiento hidrulico (diafragma cnico).

Fig. d. Accionamiento hidrulico (diafragma tubular)5.2 Diafragmas

Los diafragmas de accionamiento hidrulico pueden aislar y transmitir el movimiento hidrulico de un lquido a otro. Los diafragmas deben soportar flexiones mximas con esfuerzos inferiores a su lmite de resistencia, sin que importe la longitud de carrera y debe ser de suficiente espesor y densidad para que no penetre el lquido en ellos. En un diafragma con accionamiento hidrulico se producirn esfuerzos ms bajos y uniformes que en uno de acoplamientos mecnicos.

El diafragma doble produce una cmara llena con lquido que transmite el movimiento entre los extremos de bombeo y de potencia. El lquido intermedio debe ser compatible con el lquido del proceso y el hidrulico. La cmara puede tener una abertura a fin de introducir una sonda para detectar una falla del diafragma.

La mayor parte de las bombas tiene diafragmas sujetos directamente en ella por el extremo de lquido. Pero, en servicios con temperaturas extremosas, con mucha contaminacin con materiales explosivos, se pueden utilizar diafragma doble sencillo de montaje remoto (separado). Los diafragmas sencillos y los primarios e las bombas de doble diafragma tienen un componente llamado placa cncava para evitar la flexin excesiva (Fig. c). Algunos diafragmas (figura d) absorben la energa durante la carrera de descarga y la liberan durante la carrera de succin a fin de que la bomba tenga altura de aspiracin adicional.5.3 Vlvulas

Para desahogar, compresar o purgar el sistema hidrulico, las bombas con diafragma de accionamiento hidrulico pueden incluir las siguientes vlvulas (figura d)

Fig. d. Tipos de vlvulas5.3.1 Vlvula de desahogo de presin.

Suele estar incluida en el sistema hidrulico, protege la bomba y el motor contra una presin hidrulica excesiva que se podra producir si se cierra por accidente una vlvula corriente abajo. Tambin descarga el sobrante de aceite que podra entrar al sistema hidrulico, si hay agotamiento de aceite en el sistema de succin.

5.3.2 Vlvula compresadora de vaci.

A veces se incluye en el sistema hidrulico para mantener 4l volumen correcto de aceite entre el embolo o el pistn y el diafragma. Esta vlvula reemplaza el aceite hidrulico que se pierde por el embolo o pistn, por cambios de temperatura o por cualquier vlvula de purga (sangra) o de desahogo de presin. Si es de tipo correcto y est bien ajustado, permiten que la bomba logre mxima altura de aspiracin. Si esta graduada para una presin de apertura muy baja, el aire disuelto en el aceite hidrulico se puede desprender y producir menor capacidad y funcionamiento errtico de la bomba.

5.3.3 Vlvula de retencin.

Se necesita en los tubos de succin y descarga de la bomba dosificadora. Una vlvula deja entrar al extremo de liquido desde el recipiente, en la carrera de succin del embolo o pistn; la segunda vlvula deja pasar el liquido del extremo de liquido al sistema de descarga durante la carrera de descarga del embolo o pistn. Las condiciones difciles de operacin pueden, a veces, requerir el empleo de dos o ms vlvulas en los lados de succin y descarga del extremo de lquido. En la Figura 5.1 se ilustran las vlvulas de retencin tpicas.

Fig. 5.1 Vlvulas de retencin de tubos de succin y descarga de bombas dosificadoras.5.3.4 Vlvulas de purga (sangrado).

Suelen estar en el sistema hidrulico para eliminar el aire o vapores que se puedan acumular. Esta vlvula puede ser de accionamiento manual o automtico cundo funciona la bomba. La vlvula de la purga de la Figura d es automtica y funciona por gravedad. Cuando la bola inferior, pequea, se mueve entre los asientos superiores e inferiores, pasa una pequea cantidad de aceite por la vlvula junto con cualquier gas acumulado.

5.3.4.1 Vlvula de bola (figura 5.1.a).

Una bola de libre movimiento o baja carga de resorte descansa sobre un asiento anular de modo que la velocidad y la presin diferencial del lquido que pasa por el asiento levante la bola, para permitir el paso en un solo sentido. La bola esta guiada por las paredes del cuerpo de la vlvula.

5.3.4.2 Asiento esfrico (Fig. 5.1.b).

Su configuracin es similar a la de la vlvula de bola, excepto que el elemento de vlvula no es una esfera y se gua por si mismo en el cuerpo de la vlvula.

5.3.4.3Asiento cnico (figura 5.1.c).

Elemento movible es un disco y las superficies plana del disco y el asiento tienen contacto para sellamiento.5.4 Mecanismos para ajustes de carrera

Para variar la capacidad de las bombas dosificadoras, se cambia la longitud de la carrera del pistn. El mecanismo para el ajuste puede ser:

Una manivela ajustable.

Un mecanismo de juego muerto o moviendo perdido.

Una derivacin hidrulica (Figura 5.2).

Fig. 5.2 Los mecanismos de control de carrera varan la capacidad de la bomba.

El flujo producido por cualquier de estos mecanismos de ajustes de carrera es semejante a una media onda senoidal con plana carrera, para succin y descarga. Cuando se reduce el flujo con el ajustador, los flujos de succin y descarga de la bomba. Con el mecanismo de manivela ajustable, el flujo tiene modulacin de amplitud; esto minimiza las aceleraciones y desaceleraciones mximas. Esto ocurre tanto en los mecanismos de la bomba y el lquido y suele ser la justificacin para escoger este diseo en bomba de 1hp o mayores. En bombas ms pequeas, se puede utilizar un mecanismo de juego muerto o una derivacin hidrulica porque las masas son menores.

Las prdidas de presin relacionadas con las aceleraciones del lquido en la tubera de succin pueden tener un marcado efecto en el funcionamiento de la bomba para que pueda alcanzar su capacidad. Durante la aceleracin ocurren aumentos en la presin. Con un ajuste de 100% de la carrera, la aceleracin y velocidad mximas estn desplazadas 90 entre si, lo cual va a en relacin con la rotacin del cigeal. Durante la carrera de succin y racionarlas en vectores. Para poder encontrar cual es la energa necesaria para que el liquido llegue a la bomba es necesario encontrar la aceleracin, a, y la velocidad, V, del liquido durante la carrera de succin y relacionarlas en vectores de componentes para producir la mxima perdida de carga dinmica.

El movimiento del lquido en el sistema de tubera esta en relacin con el movimiento del pistn y este se relaciona con la rotacin del cigeal, como sigue:

V = (velocidad del pistn) (A/Ap) (1)

a = (aceleracin del pistn) (A/Ap) (2)

En donde V = velocidad del liquido, ft/s y a = aceleracin del liquido, ft/s, si no se tienen en cuenta la deformacin y la compresibilidad.

El movimiento del mun es una armnica simple pero el movimiento del pasador de pistn es una armnica deformada en la escala de tiempo debido a la cambiante distancia axial entre ellos. Puede ocurrir deformacin adicional segn sea el mtodo utilizado para ajustar la longitud de la carrera. Por ejemplo, el ajuste del cigeal (Fig. 4.3) hace que la rotacin del ciclo de descarga ocurra a unos 10 de la carrera de succin. Esto reduce la aceleracin durante la parte de admisin de la carrera y reduce la parte de descarga de la carrera, en la cual hay ms presin disponible para acelerar el lquido. Si se invierte la rotacin del motor, se invierten esas reducciones.

La velocidad axial, ft/s del mun es:

0,5*l*2*sen/12*60 = Ln sen/229(3)

l: Longitud de carrera, in

: Angulo del cigeal, grados

La aceleracin axial, ft/s2 del mismo mun es:

0,5*l*(2n)2*cos/12*602 = l*n2*cos/2,189 (4)

n: velocidad del cigeal. rps

La velocidad axial aproximada, ft/s del pasador de pistn

0,5*l*{sen+ [(0,5*l/2*R)*sen2]}*(2n) / 12*60 (5)

Con = 77, la velocidad es mxima o sea:

l*n*[(2R)2 + l2]1/2 / 229*2*R (6)

R: longitud de la biela, in

La aceleracin axial aproximada, ft/s2 del pasador de pistn es:

0,5*l*{cos+ [(0,5*l/R)*cos2]}*(2n)2 / 12*602 (7)

Con = 0, la aceleracin es mxima o sea:

(l*n2/2,189) * [1 + (l/2*R)] (8)

Estas ecuaciones son para una bomba que funcione a 100 rpm con una longitud l de carrera de 3in y una longitud R de la biela de 6in.

Es importante para el diseador y el usuario de bombas porque la velocidad y la aceleracin del pistn tambin se aplican al lquido que se bombea, como se indica en las ecuaciones (1) y (2). Cuando la aceleracin, la velocidad o ambas vuelven excesivas, el liquido se vaporizara o se desprendern algunos gases disueltos y la bomba no se llenara en la carrera de succin. Con diafragma de accionamiento hidrulico, el liquido que se vaporice puede ser el que se bombea o el aceite hidrulico.

Aunque las velocidades del mun y del pasador de pistn difieren solo en 3%, la diferencia en aceleracin es del 25%. En este ejemplo se utilizo un cigeal simplificado, sin mecanismo de control de carrera, pues este aumentara mas la diferencia entre las aceleraciones.

5.5 Longitud de la carrera

El cambio en la longitud de la carrera, L, influye en la exactitud de la dosificaron debido al juego muerto en las uniones, flexiones y deformaciones por la carga, por un pequeo ajuste y el espesor de la pelcula de lubricante. Las piezas bien ajustadas, diseadas para lata rigidez producirn errores muy pequeos. Cuanto mas larga sea la carrera, mejor ser la resolucin. Sin embargo, no se puede confiar n los ajustes de la carrera como indicadores de la exactitud de ella. Las holguras totales de 0.010in en un mecanismo de 10 piezas para ajuste de carrera producirn error de 1% en una carrera de 1.000in de longitud. Un ajuste de carrera 1 000 aumentos implica una exactitud de +-0.05%, que es 20 veces ms precisa que el juego muerto debido a la holgura.

Muchas bombas dosificadoras son de control automtico. Eso introduce error adicional en la longitud de la carrera debido a los sistemas de retroalimentacin, las excentricidades y tambin producen ruido, friccin y falta de linealidad. Es casi seguro que este error en los sistema electrnicos, neumticos e hidrulicos agregar un error de, cuando menos, 0.5%. Los sistemas electrnicos digitales pueden representar un mejoramiento en este aspecto.

5.6 Velocidad de la carrera

El cambio en la velocidad de la carrera, n, como causa de errores en la dosificaron se puede considerar como relacionado con la velocidades del propulsor. Aunque la mayor parte de las bombas dosificadoras tiene motores de induccin monobsico o trifsico, algunas tienen motores diesel o de gasolina, motores sincrnicos, motores neumticos o hidrulicos, motores lineales y solenoides. Salvo el motor sincrnico todos los dems tienen velocidades que dependen, hasta cierto grado, de la carga. La velocidad de los motores elctricos varan con los cambios en el voltaje y frecuencia de la corriente.

En la tabla I se indica la variacin de un motor de induccin tpico de hp con arranque por capacitar segn la longitud de la carrera, voltaje y la frecuencia. El motor para esta aplicacin es 16% ms grande para que no se dae cuando la bomba funcione a la presin de la vlvula de desahogo.

Longitud de carrera, %1007050200

Velocidad rpm17601770178017801780

Tabla I

Para reducir el error en la velocidad de carrera se pueden emplear motores sincrnicos o de mayor tamao. Como se indica en la tabla II no hay error detectable entre 0 y 50% de carrera. Por supuesto el error aumentara si se permitira la variacin en la presin, voltaje y frecuencia.

5.7 Superficie del embolo

El cambio en la superficie del embolo, A, ocasionado por el desgaste influye en la exactitud de la dosificacin. El cambio es insignificante salvo que el embolo sea muy pequeo, digamos de 0.125. En este tamao, un desgaste de 0.001 en el dimetro cambiar la capacidad en 1,6%, sin considerar las prdidas por fugas.

El reemplazo de un embolo gastado tambin introduce errores debido a las tolerancias de manufacturas y se requiere volver a calibrar la bomba. Para minimizar este error, se debe utilizar pistones de mayor dimetro que estn bien lubricados y tengan buenas propiedades de resistencia al desgaste de sellos y se debe proveer materiales resistentes al desgaste para los dimetros que requieren ms control en los mbolos. Esto implica la seleccin de una bomba que tenga carrera lenta.

6. CARACTERISTICAS DE LA BOMBA DE DIAFRAGMA

6.1 Carga neta positiva de succin requerida, NPSHR

La carga neta positiva de succin requerida, NPSHR, es la presin total de succin, superior a la presin de vapor, para que la bomba tenga exactitud satisfactoria en la dosificacin. sta incluye prdidas de carga de velocidad, hv en las vlvulas de succin y las prdidas internas por friccin y aceleracin de la bomba, adems de:

La presin requerida para evitar la liberacin del aire o gases disueltos en el lquido que se bombea o en el aceite hidrulico. Prdidas en la presin utilizada para mover cualesquiera diafragmas o el aceite hidrulico. Presin requerida para el funcionamiento de la vlvula compensadora de vaco.

El NPSHR es determinado por el fabricante, mediante pruebas en funcin a la presin nominal y capacidad de la bomba. Los valores tpicos de la carga neta positiva de succin requerida oscilan entre 2 y 10 psia.

Es importante resaltar que para el funcionamiento satisfactorio de una bomba, la carga neta positiva disponible del sistema, NPSHA, debe ser mayor que la NPSHR de la bomba, en alrededor 5 psi.6.2 Carga neta positiva de succin disponible (NPSH)A

La NPSHA debe ser mayor que la NPSHR. En caso contrario, se pone en peligro la exactitud de la bomba y puede ocasionar ruido, prdida de capacidad y poca eficiencia y, en casos extremos, la destruccin de la bomba. La prdida mxima de carga de aceleracin, en teora, ocurre en el punto de mnima prdida por friccin, es decir, cuando la aceleracin es mxima y la velocidad es mnima. Ambas se pueden maximizar al combinarlas como sigue:

Estas modificaciones dan por resultado las siguientes frmulas para obtener la mxima NPSHA en un sistema que tenga una bomba de volumen controlado.

Sistema abierto con altura de aspiracin:

NPSHA MNIMA =

Sistema abierto con succin sumergida:

NPSHA MNIMA =

Sistema de suministro cerrado:

NPSHA MNIMA =

6.5 Materiales de construccin

Debido a que la bomba de diafragma esta exenta de fugas, a menudo se selecciona cuando l liquida que se maneja es corrosiva o abrasiva. Los componentes que no estn en contacto con l lquido se suelen hacer con hierro fundido, acero, aluminio y bronce o plstico.

El extremo del lquido presenta un problema muy diferente. El factor a considerar es: experiencia en la operacin, uso temporal o por largo tiempo, costo caractersticas del lquido tales como temperatura, concentracin de slido o sales arrastrados y el grado de proteccin requeridos.

El fabricante de bombas tiene datos de su resistencia a la corrosin de diversos materiales que solo se publican como gua y estn basados en la experiencia del fabricante los datos de pruebas de usuarios y proveedores de los materiales.

El usuario debe ser quien seleccione los materiales a utilizar la bomba ya que conoce los productos qumicos y las condiciones de operacin.

Las piezas de la bomba en contacto con l liquido bombeado sen el extremo del liquido, cubierta, y tpese vlvulas, diafragma y vlvulas, asientos y juntas; y son de maquinado de precisin para producir un sellamiento que no permita fugas.

La seleccin de materiales para otras piezas como el extremo de lquido, cubiertas y topes de vlvulas y otras, quizs no sea tan crtica y se puedan emplear materiales menor reasistentes.

7. CARACTERISTICA DE EL FLUIDO DE TRABAJO7.1 Fluido para transferencia de calor

Cuando se necesitan extremos para lquidos remotos, hay que tener especial cuidado con el tipo de fluido utilizado para transferir la accin del pistn de la bomba al diafragma.

En todas la unidades de diafragma sencillo es necesario utilizar un producto compatible con el lubricante para engranes. Algunos aceites hidrulicos de mxima calidad tienen la lubricidad necesaria para utilizarlos en los engranes y cojinetes para la transferencia hidrulica, y se pueden utilizar a temperaturas hasta de 500 F.

En las unidades de doble diafragma se puede utilizar cualquier producto compatible que sea estable en las condiciones de funcionamiento; por ejemplo, para bajas temperaturas: alcoholes, benceno y ciclohexano y para altas temperaturas, se tienen: aceites de petrleo y sintticos, siliconas, aceites de fluorocarbonos, poli butanos, polifenoles y aleaciones eutcticas.

7.2 Densidad

Para controlar el cambio de densidad, , se mantienen constante la temperatura, presin y contenido de gases del liquido bombeado y del aceite hidrulico, si se utiliza. Para eliminar este error reproducible se calibra la bomba mediante un diseo cuidadoso de la bomba y tubera.

En casi todos los sistemas hidrulicos se succiona algo de aire o gas que se mezcla con el aceite. El aceite se satura con el aire o gas y puede tener volmenes apreciable de burbujas de gas y su efecto es mayor liquido tiene tendencia a formar espuma. Las burbujas siempre ocasionaran problemas. Si el arrastre de aire es grande, puede ser necesario desairear el aceite y el lquido bombeado.

Con bajas presiones, hasta una burbuja pequea aumentara mucho la compresibilidad de un volumen considerable del lquido. Cuando aumenta la presin o se reduce la temperatura, gran parte del aire se disolver en el lquido. Durante una carrera de succin, la presin en la cmara de bombeo es mas baja. Este es el momento calve para liberar el gas del liquido bombeado pues puede alterar seriamente la precisin de la dosificacin. Para evitarlo, se necesita:

1. Instalar la tubera de modo que no haya bolas de gases.

2. Desairear el lquido bombeado.

3. Seleccionar una bomba que no tenga cavidades donde se puedan facilitar la liberacin de los gases disueltos.

4. Evitar condiciones de temperatura, presin y flujo que puedan facilitar la liberacin de los gases disueltos.

5. Minimizar los volmenes muertos en la cmara de bombeo y en las vlvulas.

6. Proveer un sistema de purga para eliminar el aire.

8. CARACTERISTICA DE EL SISTEMA8.1 Tubera del sistema

Cualquier sistema en el que se vayan a instalar bombas dosificadoras de diafragma se debe disear para aceptar flujo y velocidad mximos. Con una bomba simple, el flujo mximo es multiplicado por el flujo promedio. Cuando las velocidades mximas ponen en peligro el funcionamiento de la bomba, las siguientes correcciones reducirn las prdidas instantneas de presin debidas a la friccin y la inercia, a fin de lograr funcionamiento satisfactorio de la bomba:

1. Acortar la tubera. Las prdidas por inercia van en proporcin directa con la longitud de la tubera.

2. Utilizar tubo de mayor dimetro para reducir la velocidad del lquido. La velocidad vara en relacin inversa con el cuadrado del dimetro interior del tubo. Las prdidas por inercia estn en proporcin directa con la velocidad del lquido.

3. Reducir la velocidad de la bomba con el empleo de un pistn ms grande. La prdidas por inercia estn en proporcin directa con la velocidad de la bomba.

4. Pensar en el empleo de pistones adicionales. Un nmero impar de pistones minimiza la variacin en la velocidad, por comparacin con un nmero par.

5. Utilizar un amortiguador de pulsaciones. Los resultados dependern del tamao, tipo, ubicacin y presin de carga. Un amortiguador adecuado puede ser una solucin eficaz.

6. Utilizar una bomba reforzadora.

7. Utilizar vlvulas de entrada ms grandes en la bomba para disminuir los requisitos de succin. Esto puede aumentar las prdidas hidrulicas de las vlvulas.

8. Aumentar la carga en la bomba ya sea con la elevacin del suministro, poner ms baja la bomba o aumentar la presin del tanque.

9. Aumentar la temperatura de lquido para reducir la viscosidad.

10. Reducir la temperatura del lquido para bajar la presin de vapor.

11. Cambiar la bomba por otra que necesite menor presin de entrada.

8.2 Multiplexacin de las bombas

La multiplexacin es accionar ms de una bomba con una sola unidad motriz, lo cual se hace para tener una mayor relacin de reduccin, mejorar la eficiencia, producir mayor flujo, reducir las pulsaciones y obtener una dosificacin precisa.

La relacin normal de reduccin de presin de una bomba es alrededor de 10:1. Con ejemplo de dos bombas, que pueden o no estar movidas por el mismo motor, esa relacin se puede aumentar hasta 100:1. Sin ambas bombas tuvieran el mismo motor, aumentara la eficiencia total. La razn es que el motor funciona muy por debajo de su carga nominal durante la carrera de succin y con esa carga reducida, el motor trabaja sin eficiencia.

Los elementos mltiplex con nmero par producen mayores variaciones en el flujo y en el par y, en consecuencia tienen prdidas ms altas de eficiencia y de presin que los elementos de nmero impar.

Fig. a. Cuadraplex; cada bomba funciona a velocidad diferente.

Fig. b. Sptuplex; funciona a dos velocidades diferentesEn la siguiente figura (14.a) se puede observa que los pistones A y B estn sincronizados para mezclado de mxima eficiencia. Los otros pistones estn equiespaciados para tener carga uniforme en el motor. Tambin se observa las disposiciones cudruples y sxtuples. Las cudruples tienen pistones de tamaos distintos que funcionan a diferentes velocidades. Los pistones ms grandes esta mas cerca de la potencia de entrada para quitarle la carga a los ms pequeos.

En la figura (14.b) la disposicin es en sxtuples y funciona a dos velocidades. Dos de los cigeales tienen ubicacin angular idntica para lograr el mezclado lo mas uniforme posible de las descargas de los dos pistones.

8 .3 Prdidas por friccin en el sistema

La carga de friccin, (hf) mx, esta basada, por lo general, en la velocidad o gasto mximos para asegurar la exactitud de la dosificacin. sta no se tiene en cuenta en sistemas en que la viscosidad del lquido es menor o igual a 50 cp, excepto en bombas de velocidad muy baja, en cuyo caso la cada mxima de presin se determinar en funcin a la carga mxima de aceleracin y no con la cada mxima de friccin.

8.4 Carga de aceleracin del sistema

La carga de aceleracin del sistema se refiere a la cada instantnea de presin necesaria para acelerar la masa de lquido en el tubo de succin o el aumento instantneo de presin para acelerar la masa de lquido en el tubo de descarga.

9. CATALOGOS COMERCIALES PARA LA SELECCIN DE BOMBAS DE DIFRAGMA Catalogo en general:

10. APLICACIONES

Procesos qumicos, petroqumicos y hidrocarburos.

Pinturas, tintas y resinas. Recuperacin de solventes.

Trasiego de suspensin.

Aguas residuales, control de contaminacin.

Minera y construccin.

Productos farmacuticos y alimentarios.

Trasiego de polvo seco.

Elevacin de tanques.

Para auxilio de molinos.

Desagotes de stanos, cisternas, zanjas y excavaciones.

11. BIBLIOGRAFIA Kenneth Mcnaughton, Seleccin, uso y mantenimiento de bombas. Editorial Mcgraw-hill, nica edicin, ao 1989. www.wilden.com www.cantrelma.com

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