CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

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EMPRESA COLOMBIANA DE PETROLEOS GERENCIA DE PRODUCCION CRITERIOS PARA CALCULO DE BOMBAS Preparado por: GUILLERMO PALENCIA RUIZ Barrancabermeja, enero de 20

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BOMBAS CENTRIFUGAS

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EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS

GERENCIA DE PRODUCCION

CRITERIOS PARA CALCULO DE BOMBAS

Preparado por:GUILLERMO PALENCIA RUIZ

Barrancabermeja, enero de 2001

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EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS

BOMBAS

EQUIPO PARA CONVERTIR LA ENERGIA MECANICA

EXTERNA EN ENERGIA HIDRAULICA DE UN LIQUIDO

A FIN DE MOVERLO DE UN PUNTO A OTRO.

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BOMBAS

La selección de bombas para transportar un fluidodesde un punto A a otro punto B, se hace teniendo conocimiento de:

•El líquido que se va a manejar•Las presiones de succión y descarga•La presión total convertida a cabeza•La temperatura del fluido a manejar•La presión de vapor del fluido•La viscosidad del fluido a condiciones de operación•La gravedad específica a condiciones de operación.

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BOMBAS

Existe una gran variedad de tipos de bombas por loque el Ingeniero de Proceso deberá investigar paratener una buena idea del rango de aplicabilidad deestas bombas, lo que le permitirá hacer una buenaselección para el servicio requerido.

Las bombas se fabrican en tamaño estándar.

Lo fundamental para cada caso es seleccionar eltamaño y tipo que mas se ajuste a las necesidades del proceso.

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BOMBAS

Las bombas pueden operar en paralelo o en serie:

PARALELO:PARALELO: Se usan así para dividir el flujo entre doso mas bombas pequeñas en lugar de una grande.Al operar en paralelo tendrán la misma presión dedescarga.

La curva característica se obtiene sumando lascapacidades para una misma cabeza.

Las bombas pueden ser de diferente capacidad.(Ver curva típica de las bombas)

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BOMBAS

SERIE:SERIE: Algunas veces es ventajoso o económicoUtilizar dos o mas bombas en serie para alcanzarla presión de descarga deseada.

En este caso la capacidad está limitada por la capa-cidad de la bomba mas pequeña.

La presión de descarga de la última bomba es la sumade las presiones de descarga individuales.(Ver curva típica de las bombas)

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BOMBAS CLASIFICACION SEGÚN EL PRINCIPIO

DE OPERACIÓN(Principio de adición de la energía al fluido)

•CENTRIFUGAS (DINAMICAS)

RECIPROCAS

•DESPLAZAMIENTO POSITIVO

ROTATORIAS

Las bombas mas utilizadas en procesos industrialesson las Centrífugas, las de Pistón y las Rotatorias.

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BOMBAS CENTRIFUGAS

Son aquellas que tienen como elemento básicogiratorio un elemento llamado “IMPULSOR” quehace circular el líquido desde el centro de este (ojo) hacia la periferia, transmitiéndole a la masadel líquido la VELOCIDAD periférica de los álabes,Determinando la PRESION de trabajo.

Se utilizan en servicios de Alta Capacidad y enServicios de Baja a Media Presión (o Cabeza).

Estas bombas son las mas ampliamente utilizadasen la industria para la transferencia de líquidos detodo tipo, suministro de agua, industria química,etc.

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BOMBAS CENTRIFUGAS

Se clasifican de acuerdo con:

•Según Tipo de Carcaza:Según Tipo de Carcaza:Voluta (caracol).Difusor.Turbina (vórtice).

•Según el Impulsor:Según el Impulsor:Por dirección de flujo (radial, axial o mixto).Por configuración mecánica (Cerrados paraalta presión, Abiertos para baja presión ypequeños flujos y Semiabiertos de uso general).Por Tipo de Succión:Sencilla.Doble.

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BOMBAS CENTRIFUGAS

Por forma de los álabes:Curvatura simple.Tipo Francis.

Por número de impulsores:Una etapa.Multietapa.

Por posición del impulsor:Vertical.Horizontal.

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BOMBAS CENTRIFUGAS

•Según boquilla de succión:Según boquilla de succión:Simple o doble.Por un extremo (lateral, superior, inferior).

•Según configuración mecánica:Según configuración mecánica:De impulsor Voladizo.De impulsor entre cojines.Verticales (en linea, sumideros).Turbina Regenerativa.

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BOMBAS CENTRIFUGAS

Las capacidades de estas bombas varían desde 2 a100.000 GPM y cabezas de descarga desde unoscuantos pies hasta miles de LBS/PLG2.

Las ventajas principales de la bomba centrífuga sonsu simplicidad, baja inversión, flujo uniforme, pocoespacio requerido, bajo costo de mantenimiento, unbajo ruido en operación y facilidad de adaptarse a accionadores de motor o turbina.

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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO

Son bombas giratorias o de movimiento alterno, conUna o varias cámaras que se llenan o vacían en formaCíclica, desplazando “paquetes” de flujo a intervalosRegulares, de tal forma que desalojan un volumen Constante de líquido.

Primero atrapan un volumen de líquido dentro de unCilindro o caja y luego una pieza móvil desaloja dichoVolumen.

Se deben “CEBAR” al ponerlas en operación a fin deReducir el desgaste de las piezas móviles.

Estas bombas proporcionan altas presiones de descarga.

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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO

Las bombas debombas de Pistón (reciprocantes)Pistón (reciprocantes) su uso masfrecuente es para un amplio rango de cabeza y bajas capacidades.

Están compuestas por el lado líquido y el lado depotencia. El lado líquido puede ser del tipo pistóno émbolo.

Se clasifican en bombas de acción simple cuandoel líquido es descargado únicamente durante el recorrido hacia delante (carrera) del émbolo o pistóno sea durante la mitad de la revolución y en bombasde acción doble cuando es desalojado en ambosrecorridos (dos desplazamientos/revolución).

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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO

Las bombas Recíprocasbombas Recíprocas, están compuestas por el ladoLíquido y el lado Potencia. Se clasifican en:De Potencia: Construidas con un sistema de cigüeñal,cruceta y biela para convertir el movimiento circular enmovimiento lineal.De Acción Directa (de vapor): Es una máquina de vaporque tiene el lado líquido como parte integral, formandoasí una unidad, ya que el vapor es el medio motriz.De Volumen Controlado: También llamadas de capacidadvariable, proporcionadoras, de medición o inyección deQuímicos. Desplazan un volumen determinado de líquidoen un periodo de tiempo específico. Tipo Diafragma: Operan mediante el movimiento periódicode un diafragma que hace las veces de pistón.

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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO

Las Bombas RotatoriasBombas Rotatorias están conformadas por una Cámara fija y elementos giratorios como engranajes,Levas, tornillos, aspas o émbolos que son accionadosPor la rotación relativa del eje del motor.Pueden bombear líquidos mezclados con gases o Vapores.Son autocebantes, requieren poco espacio para suInstalación. Tienen baja eficiencia volumétrica.

Se clasifican en:Tipo Engranaje: El fluido es transportado entre los Dientes del engranaje o piñon y desalojado cuandoEllos se engranan.

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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO

Tipo Tornillo: El fluido es transportado en los espaciosEntre los hilos (roscas) del tornillo y se desplaza axial-mente a medida que los hilos se entrelazan.Tipo Aspa: Las aspas actúan junto con una rueda excén-trica (leva) para succionar el fluido dentro de la cámaray forzarlo a salir de la misma.Tipo Pistón: El líquido es succionado dentro de la bombay desalojado por acción de pistones.Tipo Lobular: El líquido es transportado entre las super-ficies lobulares que giran desde la entrada hasta laSalida.(VER CURVA CARACTERISTICA DE LAS ROTATORIASVER CURVA CARACTERISTICA DE LAS ROTATORIAS)

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PORQUE FALLAN LAS BOMBASPORQUE FALLAN LAS BOMBAS

1.1. La bomba no da flujo.La bomba no da flujo.2.2. Entrega menos flujo del esperado.Entrega menos flujo del esperado.3.3. No levanta suficiente presión.No levanta suficiente presión.4.4. La forma de la curva H-Q difiere de la original.La forma de la curva H-Q difiere de la original.5.5. Pierde el cebado después de arrancar.Pierde el cebado después de arrancar.6.6. Consume demasiada potencia.Consume demasiada potencia.7.7. Presenta vibración.Presenta vibración.8.8. Presenta ruido.Presenta ruido.9.9. Fugas excesivas por la caja de empaques.Fugas excesivas por la caja de empaques.10.10.Fugas excesivas por los sellos mecánicos.Fugas excesivas por los sellos mecánicos.11.11.Poca duración de los rodamientos.Poca duración de los rodamientos.12.12.La bomba se sobrecalienta y se pega.La bomba se sobrecalienta y se pega.

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FALLAS EN LAS BOMBASFALLAS EN LAS BOMBAS

CAUSAS DE FALLACAUSAS DE FALLA

• ERROR EN EL DISEÑO 25% Defecto de los materiales Error en la fabricación Defectos de ensamblaje e instalación• DEFICIENCIAS DE MANTENIMIENTO 30%• CONDICIONES DE OPERACIÓN DIF. AL DISEÑO 15%• OPERACIÓN INAPROPIADA 30%

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FALLAS EN LAS BOMBASFALLAS EN LAS BOMBAS

ELEMENTOS DEL DIAGNOSTICOELEMENTOS DEL DIAGNOSTICO

• CURVA DE LA BOMBA• DIAMETRO DEL IMPULSOR Y RPM• PUNTO DE OPERACIÓN DE LA BOMBA

•Flujo•Presión•Corriente del motor

• ANALISIS DE VIBRACIÓN• DATOS DE PROCESO

•Presión•Temperatura•Niveles•Gravedad Específica, Viscosidad.

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FALLAS EN LAS BOMBASFALLAS EN LAS BOMBAS

ELEMENTOS DEL DIAGNOSTICOELEMENTOS DEL DIAGNOSTICO

• INSPECCIÓN FÍSICA DEL EQUIPO TRABAJANDO•Ruidos anormales•Vibración•Estado del lubricante•Escapes

• INSPECCIÓN DEL EQUIPO DESARMADO

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Curvas Características de Bombas

LA CABEZA TOTAL DESARROLLADA POR LA BOMBA, LA POTENCIA REQUERIDA

PARA MOVERLA Y L A EFICIENCIA RESULTANTE VARIAN CON LA CAPACIDAD.

LAS INTERRELACIONES DE CAPACIDAD, CABEZA, POTENCIA Y EFICIENCIA SE

DENOMINAN CARACTERISTICAS DE LA BOMBA.

140

BHP

Cab

eza

en

pie

s

120

100

80

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

20

10

0

Efi

cie

nci

a %

BH

P

CABEZA

EFICIENCIA

NPSH

0 100 200 300 400 500 600 700 800

20

15

10

5

0

NP

SH

CAPACIDAD EN GPM

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PROCEDIMIENTO PARA PROCEDIMIENTO PARA ESPECIFICACION DE UNA BOMBAESPECIFICACION DE UNA BOMBA

•Realizar Isométrico del sistema.•Determinar el flujo requerido por el proceso. Se deben considerarfuturas expansiones.•Determinar las propiedades críticas del fluido.•Calcular las condiciones de succión disponible de la bomba.•Calcular el NPSHD.•Calcular la presión normal requerida de descarga de la bomba.•Calcular la Presión Diferencial requerida y convertirla a cabeza.•Determinar la Presión y Temperatura de diseño requerida.•Seleccionar el tipo de bomba y accionador.•Seleccionar los materiales de construcción.•Determinar los requerimientos de bombas auxiliares.•Seleccionar el tipo de sello y determinar requerimientos paraFlushing externo de acuerdo a los planes del código API.

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Símbolos para las conexiones de la bomba y el émbolo de sello

Símbolo Conexión

FLBXQCHGEP

SufijoIOSDV

Fluido de flujo rápido (enjuague)EscapeBarrera/inyección de fluido bufferInyección de fluido externoQuenchEnfriamientoCalentamientoLubricaciónFluido de balanceFluido bombeado EntradaSalidaLlenarDrenarVentear

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RECIRCULACION CIRCULAR (INTERNA) DESDE LA DESCARGA DE LA BOMBA HASTA EL SELLO RECOMENDADA PARA BOMBEO DE LIMPIEZA SOLAMENTE. SE DEBE TENER CUIDADO EN GARANTIZAR QUE LA RECIRCULACION CIRCULAR SEA SUFICIENTE PARA MANTENER LAS CONDICIONES ESTABLES EN LAS CARAS DEL SELLO.

API PLAN 1

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CAMARA DE SELLO DE EXTREMO MUERTO SIN CIRCULACION DE FLUIDO DE FLUJO RAPIDO.

API PLAN 2

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RECIRCULACION DESDE LA DESCARGA DE LA BOMBA A TRAVES DE UN ORIFICIO DE CONTROL DE FLUJO, CUANDO SEA NECESARIO, AL SELLO. EL FLUJO ENTRA A LA CAMARA DE SELLO ADYACENTE A LAS CARAS DE SELLO MECANICO, ENJUAGA LAS CARAS Y FLUYE A TRAVES DEL SELLO DEVOLVIÉNDOSE A LA BOMBA.

API PLAN 11(Fluidos frios <250°F y limpios)

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RECIRCULACION DESDE LA CAMARA DE SELLO A TRAVES DE UN ORIFICIO DE CONTROL DE FLUJO (CUANDO SEA NECESARIO) Y SE DEVUELVE A LA SUCCION DE LA BOMBA.CONDENSADO NO REQUIERE PLAN ADICIONAL.GLP REQUIERE PLAN API 62.

API PLAN 13(Si la Presión esta cerca de la Pv

Condensados y GLP)

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RECIRCULACION DESDE LA DESCARGA DE LA BOMBA A TRAVES DE UN ORIFICIO DE CONTROL DE FLUJO (CUANDO SEA NECESARIO) AL SELLO Y SE DEVUELVE A LA BOQUILLA DE LA SUCCION. EL ORIFICIO SE DEBE DIMENSIONAR DE ACUERDO CON EL BUSHING DE LA GARGANTA Y LA LINEA DE RETORNO. SIMILAR AL PLANO 11 PERO EL CONTRAFLUJO A LA SUCCION EVACUARA LOS VAPORES QUE SE PUEDAN RECOGER EN LA CAMARA DE SELLO. RECOMENDADO EN SERVICIO DE HIDROCARBURO LIVIANO.

API PLAN 14

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RECIRCULACION DESDE LA DESCARGA DE LA BOMBA A TRAVES DE UN ORIFICIO DE CONTROL DE FLUJO (CUANDO SEA NECESARIO) Y UN ENFRIADOR Y DENTRO DE LA CAMARA DE SELLO (*EL TERMOMETRO TIPO DIAL TI ES OPCIONAL)

API PLAN 21(Fluidos calientes >250°F y limpios)

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LA RECIRCULACION ES DESDE UN ANILLO DE BOMBEO DE LA CAMARA DE SELLO A TRAVES DE UN ENFRIADOR DEVOLVIÉNDOSE A LA CAMARA DE SELLO. ESTE PLANO PUEDE SER UTILIZADO EN APLICACIONES CALIENTES PARA DISMINUIR LA CARGA DE CALOR SOBRE EL ENFRIADOR ENFRIANDO SOLAMENTE LA PEQUEÑA CANTIDAD DE LIQUIDO QUE SE RECIRCULA (* EL TERMOMETRO DIAL ES OPCIONAL).

API PLAN 23(Fluidos muy calientes >>250°F y limpios)

Page 33: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

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RECIRCULACION DE LA DESCARGA DE LA BOMBA A TRAVES DE UN ORIFICIO (CUANDO SEA NECESARIO), A UN SEPARADOR DE CICLON ENTREGANDO EL FLUIDO LIMPIO A LA CAMARA DE SELLO. LOS SÓLIDOS SON ENTREGADOS A LA LINEA DE SUCCION DE LA BOMBA.

API PLAN 31(Fluidos sucios con sólidos)

Page 34: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS API PLAN 32

(Fluidos calientes >250°F y sucios)

EL FLUIDO SE INYECTA DENTRO DE LA CAMARA DE SELLO PROVENIENTE DE UNA FUENTE EXTERNA. SE DEBE TENER CUIDADO AL ESCOGER UNA FUENTE APROPIADA DE LAVADO DEL SELLO PARA ELIMINAR EL POTENCIAL PARA LA VAPORIZACION DEL FLUIDO INYECTADO Y EVITAR LA CONTAMINACION DEL BOMBEO CON EL LAVADO INYECTADO. (*TERMOMETRO DEL DIAL Y EL INDICADOR DE FLUJO OPCIONALES).

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EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS API PLAN 52

(Para sellos dobles)

USA UNA RESERVA EXTERNA PARA PROPORCIONAR FLUIDO BUFFER AL SELLO EXTERNO DE UN ORDENAMIENTO DE SELLO DUAL NO PRESURIZADO. DURANTE LA OPERACIÓN NORMAL, SE MANTIENE LA CIRCULACION POR MEDIO DE UN ANILLO DE BOMBEO INTERNO. LA RESERVA USUALMENTE ES VENTEADA EN FORMA CONTINUA A UN SISTEMA RECUPERADOR DE VAPOR Y SE MANTIENE A UNA PRESION MENOR QUE LA PRESION EN LA CAMARA DE SELLO (*EL INTERRUPTOR DE PRESION (PS) Y EL INTERCAMBIADOR DE CALOR SON OPCIONALES).

Page 36: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

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UTILIZA UNA RESERVA DE FLUIDO DE BARRERA EXTERNO PRESURIZADO PARA SUMINISTRAR FLUIDO LIMPIO A LA CAMARA DE SELLO. LA CIRCULACION ES POR MEDIO DE UN ANILLO DE BOMBEO. LA PRESION DE LA RESERVA ES MAYOR QUE LA PRESION DEL PROCESO SELLADO. SE UTILIZA TIPICAMENTE CON UN ORDENAMIENTO DE 3 SELLOS DUALES PRESURIZADOS. (*EL INTERRUPTOR DE PRESION Y EL INTERCAMBIADOR DE CALOR SON OPCIONALES).

API PLAN 53(Para sellos dobles)

Page 37: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS

API PLAN 54(Para sellos dobles)

UTILIZA UNA RESERVA DE FLUIDO DE BARRERA EXTERNA PRESURIZADA O SISTEMA PARA SUMINISTRAR FLUIDO LIMPIO A LA CAMARA DE SELLO. LA CIRCULACION ES POR MEDIO DE UN SISTEMA DE PRESION O BOMBA EXTERNO. LA PRESION DE LA RESERVA ES MAYOR QUE LA PRESION DEL PROCESO SELLADO. TIPICAMENTE ES UTILIZADO POR UN ORDENAMIENTO DE 3 SELLOS DUALES PRESURIZADO.

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API PLAN 61(sellos sencillos con fluidos no inflamables:Agua)

LAS CONEXIONES TAPONADAS SON PARA USO DEL COMPRADOR. TIPICAMENTE SE UTILIZA CUANDO EL COMPRADOR PROPORCIONA FLUIDO (VAPOR, GAS, AGUA, ETC) A UN DISPOSITIVO DE SELLADO AUXILIAR.NOTA : PARA LA CONFIGURACION VERTICAL SE MUESTRA EL PLANO 13. SIN EMBARGO, OTROS ORDENAMIENTOS DE SELLO SENCILLO Y DUAL PUEDEN CONTAR CON UN DISPOSITIVO DE SELLADO AUXILIAR QUE PUEDE RECIBIR EL EFECTO QUENCH.

Page 39: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

EMPRESA COLOMBIANADE PETROLEOS

UTILIZA UNA FUENTE EXTERNA PARA PROPORCIONAR UN QUENCH QUE PUEDE SER REQUERIDO PARA EVITAR LA ACUMULACION DE SOLIDOS EN EL LADO ATMOSFERICO DEL SELLO TIPICAMENTE UTILIZADO CON UN BUSHING DE REGULACION CON POCO ESPACIAMIENTO. NOTA : PARA LA CONFIGURACION VERTICAL SE MUESTRA EL PLANO 13. SIN EMBARGO, OTROS ORDENAMIENTOS DE SELLADO SENCILLO Y DUALES PUEDEN CONTAR CON UN DISPOSITIVO DE SELLADO AUXILIAR QUE PUEDE RECIBIR EL EFECTO QUENCH.

API PLAN 62(Sellos sencillos con fluidos inflamables)

Page 40: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Propiedades de los Fluidos

TEMPERATURA

PRESION DE VAPOR

GRAVEDAD ESPECIFICA

VISCOSIDAD

PUNTO DE FLUIDEZ O DE CONGELACION

CONTENIDO DE SOLIDOS

CORROSIVIDAD

Page 41: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Propiedades de los Fluidos

TEMPERATURA: Es la fuerza impulsora que produceuna transferencia de energía interna.Las escalas más utilizadas para su medición son °F y °C.Para convertir la temperatura se pueden utilizar las siguientes fórmulas: °F = 9/5 x °C + 32 °C = ( °F - 32) x 5/9Afecta en el diseño los materiales, la necesidad de agua de enfriamiento, tipo de bomba, adaptabilidad a las bridas estándar.

Page 42: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Temperatura de Diseño

LA TEMPERATURA DE DISEÑO ES NORMALMENTE

ESPECIFICADA 50°F POR ENCIMA DE LA TEMPERATURA NORMAL

DE BOMBEO.

PARA BOMBAS QUE OPERAN POR DEBAJO DE 60°F

(SISTEMAS CRIOGENICOS) ES NECESARIO ESPECIFICAR UNA

MINIMA TEMPERATURA DE DISEÑO CON BASE EN LAS

CARACTERISTICAS DE CADA SISTEMA EN PARTICULAR

Page 43: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Propiedades de los Fluidos

P. de VAPOR: Es aquella presión en la cual un líquidoy un vapor están en equilibrio a una temperatura determinada. Incide en la determinación del NPSHD.

GRAVEDAD ESP.: Es la relación entre el peso de unasustancia y el peso de un volumen equivalente de agua a 60°F. Incide en el requerimiento de Cabeza para producir una diferencial dada, en el requerimiento de potencia.

Page 44: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Presión de Diseño

LA PRESION DE DISEÑO ES CALCULADA

SUMANDO LA MAXIMA PRESION DE SUCCION

Y LA MAXIMA PRESION DIFERENCIAL, ESTA

ULTIMA ES DEFINIDA COMO EL 120% DE LA

PRESION DIFERENCIAL.

Page 45: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Propiedades de los Fluidos

VISCOSIDAD: Es una propiedad que cuantifica la fric-ción interna o su resistencia a fluir. Se mide por el tiempo necesario para que la muestra pase a través de un orificio estándar a una temperatura determinada.Las unidades de medición son:

Centipoises, Centistokes, SSU y SSF.Afecta el diseño en el tipo de bomba a seleccionar, la eficiencia de la bomba y características de la curva cabeza-capacidad (Q-H).Valores menores de 150 SSU se prefieren bombasCentrífugas.

Page 46: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Efecto de la Viscosidad

CUANDO UNA BOMBA CENTRIFUGA MANEJA LIQUIDOS

VISCOSOS, EL BHP SE INCREMENTA, LA CABEZA Y CAPACIDAD

SE REDUCEN, COMPARADOS CON EL RENDIMIENTO CUANDO SE

MANEJA AGUA.

EL EFECTO DE LA VISCOSIDAD ES SIGNIFICATIVO CUANDO LA

VISCOSIDAD ES MAYOR DE 10 CENTIESTOKES.

Page 47: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS
Page 48: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Propiedades de los Fluidos

PUNTO DE FLUIDEZSe define como la mínima temperatura a la cual unhidrocarburo puede fluir cuando es enfriado bajocondiciones estándar.Valores bajos de Punto de Fluidez corresponden a unmínimo contenido de parafina.Ejemplo: Crudo Nafténico ó “LCT” : - 40°F Crudo parafínico ó Caño Limón: +40°FEsta temperatura debe especificarse si es mas alta que la mínima temperatura ambiente del lugar.

Page 49: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Propiedades de los Fluidos

CONTENIDO DE SÓLIDOS. Afecta el diseño de la bomba en los siguientes aspectos:•Característica del flujo. Por consiguiente la Presión diferencial requerida.•Diseños resistentes a la erosión.•Tipo de impulsor.•Diseño del sello del eje.Se debe indicar el porcentaje en masa (%).

Page 50: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Propiedades de los Fluidos

CORROSIVIDAD.Afecta el diseño de la bomba en:•Materiales de construcción y la “corrosion Allowance”.•Necesidad de un sistema de lavado (Flush) externo para mantener el líquido corrosivolejos del sello del eje.•Diseño de la carcaza cuando se requieren materiales costosos.

Page 51: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA Y

DEFINICION DE TERMINOS PARA SU ESPECIFICACION

Page 52: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Caja o Carcaza de una Bomba Centrífuga

SU FUNCION ES CONVERTIR LA CABEZA DE VELOCIDAD

GENERADA POR EL IMPULSOR EN ENERGIA DE PRESION.

ESTO ES POSIBLE MEDIANTE LA REDUCCION DE LA

VELOCIDAD DEL FLUIDO AL AUMENTARSE GRADUALMENTE

EL AREA DE SALIDA.

SIRVE DE FRONTERA A LA PRESION DEL LIQUIDO

BOMBEADO.

Page 53: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Voluta :Voluta :

EL IMPULSOR DESCARGA EL LIQUIDO DIRECTAMENTE A UNA CAJA EN

FORMA DE ESPIRAL LLAMADA “VOLUTA”. DICHA CAJA SE EXPANDE

PROGRESIVAMENTE, EN TAL FORMA QUE LA VELOCIDAD DEL LIQUIDO SE

REDUCE EN FORMA GRADUAL.

DE ESTA MANERA, PARTE DE LA ENERGIA DE VELOCIDAD ES CONVERTIDA

EN PRESION ESTATICA. SE LE CONOCE TAMBIEN COMO BOMBA DE

“CARACOL”.

Difusor :Difusor :

EL IMPULSOR DESCARGA EN UNA SERIE DE DIFUSORES (VENAS)

ESTACIONARIOS QUE RODEAN LA PERIFERIA DEL IMPULSOR, LOS CUALES

CAMBIAN LA DIRECCION DEL FLUJO DEL LIQUIDO Y CONVIERTEN LA

ENERGIA DE VELOCIDAD EN CABEZA DE PRESION.

Page 54: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Impulsor

ES EL CORAZON DE LA BOMBA, HACE GIRAR LA MASA DEL LIQUIDO CON

LA VELOCIDAD PERIFERICA DE LAS EXTREMIDADES DE LOS ALABES.

DETERMINANDO ASI LA ALTURA DE LA ELEVACION PRODUCIDA O PRESION

DE TRABAJO DE LA BOMBA.

Clasificación de los Impulsores1. TIPO DE SUCCION : * SENCILLA * DOBLE

2. DIRECCION DEL FLUJO : * RADIAL * AXIAL* MIXTO

3. CONSTRUCCION MECANICA: * CERRADOS *ABIERTOS* SEMI-ABIERTOS

4. FORMA DE LOS ALABES : * CURVATURA SIMPLE * TIPO FRANCES

5. VELOCIDAD ESPECIFICA : * BAJA * MEDIA* ALTA

Page 55: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

CABEZACABEZACABEZACABEZA

ES UN TERMINO EMPLEADO PARA EXPRESAR UNA FORMA DEL

CONTENIDO DE ENERGIA DE UN LIQUIDO, POR UNIDAD DE PESO DEL

LIQUIDO, REFERIDO A UN NIVEL ARBITRARIO

ES LA ENERGIA POR LIBRA DE FLUIDO

ESTE TERMINO ES COMUNMENTE USADO PARA REPRESENTAR LA

ALTURA VERTICAL DE UNA COLUMNA ESTATICA DE FLUIDO,

CORRESPONDIENTE A LA PRESIÓN DEL FLUIDO EN EL PUNTO DE

REFERENCIA

TAMBIEN PUEDE CONSIDERARSE COMO LA CANTIDAD DE TRABAJO

NECESARIO PARA MOVER UN LIQUIDO DESDE SU POSICION ORIGINAL

A UNA POSICION REQUERIDA. EN ESTE CASO, EL TERMINO INCLUYE

EL TRABAJO EXTRA NECESARIO PARA VENCER LA RESISTENCIA A

FLUIR EN LA LINEA

Page 56: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Ilustraciones sobre algunos Términos de CabezaIlustraciones sobre algunos Términos de Cabeza

CABEZA COMO “ENERGIA POR LIBRA DE FLUIDO”

Considerando las unidades de: Presión : Lbf/in2 (psi)

Densidad del agua: lbm/ft3

Al convertir la Presión (P) en unidades de pies de líquido (H) bombeado

se tiene : LBF (A)IN2 1 FT3 (P) x (C) FT - LBF FT - LBF

IN2 FT2 GE (B)LBM GE LBM LMB

Siendo ft-lbf una unidad de energía (lft-lbf = 3.766 x 10-7 KW - H)

CONSTANTE PARA CONVERSION DE PRESION A CABEZA

Usando las correspondientes equivalencias y teniendo en cuenta que

numéricamente 1lbf = 1lbm se obtiene :

LB 144 IN2 1 FT3 P x 2,31 FT

IN2 FT2 GE 62.37 LB GE

Densidad del agua a 600 F = 62.37 lb/ft3

(P) =(H)

P

x x x =

==xx x H en FT

Page 57: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Cabeza de Succión Neta - Hs

ES IGUAL A LA CABEZA ESTATICA DE SUCCION (Hl ) O A LA ALTURA DE

ASPIRACION (- Hl ), MAS LA PRESION ABSOLUTA SOBRE LA

SUPERFICIE DEL LIQUIDO, MENOS LAS PERDIDAS POR FRICCION EN LA

LINEA DE SUCCION A LA CAPACIDAD DE OPERACIÓN (INCLUYE

PERDIDAS DE ENTRADA EN LA TUBERIA, ACCESORIOS Y FILTROS).

FACTORES A CONSIDERAR

1. PRESION ESTATICA ABSOLUTA SOBRE LA SUPERFICIE DEL

LIQUIDO, EXPRESADO EN PIES DEL LIQUIDO BOMBEADO =

(Pl +Pat) x 2,31

GE

2. CABEZA ESTATICA DE SUCCION O ALTURA DE ASPIRACION = Hl

3. PERDIDA POR FRICCION EN LA LINEA DE SUCCION (hfS ) = - Px2,31

GE

+-

Page 58: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Presión de SucciónNivel de Referencia

LA PRESION DE SUCCION ES CALCULADA Y ESPECIFICADA PARA UN NIVEL DE

REFERENCIA ABITRARIO 2 PIES2 PIES POR ENCIMA DEL NIVEL DEL PISO.

ESTE VALOR ES TIPICO PARA LA LINEA CENTRAL DEL EJE DE LA MAYORIA DE

LAS BOMBAS. PARA BOMBAS DE GRAN CAPACIDAD SE DEBE REVISAR VALOR.

ESTE NIVEL REQUIERE ESPECIAL ATENCION EN LOS SIGUIENTES CASOS :

BOMBAS VERTICALES EN LINEA A INSTALAR EN TUBERIAS ELEVADAS.

BOMBAS VERTICALES PARA POZOS PROFUNDOS O MANEJO DE

CONDENSADOS, QUE ESTAN LOCALIZADOS CON RESPECTO AL NIVEL DE LA

SUPERFICIE DEL AGUA Y NO CON RESPECTO AL PISO.

NIVEL EN VASIJAS PARA DETERMINAR NPSHD

TAMBORES : MINIMO NIVEL DE OPERACIÓN.

VASIJAS VERTICALES : LINEA TANGENTE.

Page 59: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

PRESION DE SUCCION SUB-ATMOSFERICA

EXCEPTO PARA BOMBAS QUE SUCCIONAN DE

EQUIPOS QUE OPERAN AL VACIO, LA PRESION DE

SUCCION NO DEBE ESPECIFICARSE PARA

PRESIONES MUY BAJAS. EL MINIMO VALOR

RECOMENDADO ES 12 PSIA.

Page 60: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Máxima Presión de Succión

ESTE VALOR SE OBTIENE SUMANDO :

a - PRESION DE AJUSTE DE LA VALVULA DE SEGURIDAD DE LA

VASIJA DE LA CUAL ESTA SUCCIONANDO LA BOMBA.

b - LA CAIDA DE PRESION DESDE LA VALVULA DE SEGURIDAD

HASTA EL PUNTO DONDE EL LIQUIDO ES MANTENIDO.

c - CABEZA ESTATICA DEL LIQUIDO, TOMANDO EL MAXIMO

NIVEL DE LA VASIJA DE DONDE SUCCIONA LA BOMBA.

NOTA : Las pérdidas por fricción en la succión no se tienen en

cuenta porque la máxima condición de succión ocurre

cuando el flujo a través de la bomba es cero, causado por

un bloqueo aguas abajo.

Page 61: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

CAVITACION

Que es la Cavitación?

Es un término estrechamente relacionado con ebullición y casi

sinónimo de ebullición.

El término ebullición normalmente describe la formación de

burbujas de vapor, que ocurre cuando la presión de vapor de un

líquido es elevada en tal forma que iguala o excede la presión

estática a la cual el líquido está expuesto.

La cavitación ocurre cuando la presión estática del líquido, cae por

debajo de la presión de vapor del líquido en movimiento, es decir,

cuando la presión de succión de la bomba cae, induciendo a que

algo de líquido se vaporice y se formen burbujas.

Page 62: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

CAVITACION

La fuerza que tiende a suprimir la Cavitación, es el

MARGEN por el cual la presión estática del líquido en el

ojo del impulsor, excede la presión de vapor del líquido

a una temperatura dada.

CUANDO ESTE MARGEN DE PRESION SE CONVIERTE

A TERMINOS DE “CABEZA DE LIQUIDO” ES LLAMADA:

CABEZA NETA POSITIVA DE SUCCION = NPSHCABEZA NETA POSITIVA DE SUCCION = NPSH

Page 63: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

NPSH Disponible = Cabeza Neta Positiva de Succión

ES DEFINIDO COMO EL MARGEN ENTRE LA PRESION EXISTENTE EN LA BRIDA

DE SUCCION DE LA BOMBA Y LA PRESION DE VAPOR DEL LIQUIDO A LA

TEMPERATURA DE BOMBEO, CONVERTIDA A CABEZA DE LIQUIDO BOMBEADO.

ES LA PRESION ABSOLUTA POR ENCIMA DE LA PRESION DE VAPOR DEL

FLUIDO BOMBEADO, DISPONIBLE EN LA BRIDA DE SUCCION DE LA BOMBA

PARA MOVER Y ACELERAR AL FLUIDO PARA QUE ENTRE AL IMPULSOR.

EL NPHSD ES FUNCION DE LAS CONDICIONES EXISTENTES EN EL SISTEMA

DEL LIQUIDO BOMBEADO Y DE LOS CAMBIOS DE PRESION Y TEMPERATURA A

LO LARGO DE LA LINEA DE SUCCION.

EL NPSHD ES FUNCION DE LA GEOMETRIA DEL SISTEMA, LA RATA DE FLUJO Y

LAS CONDICIONES DEL LIQUIDO QUE SE TENDRAN DURANTE LA OPERACIÓN

DE LA BOMBA.

Page 64: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Determinación del NPSH Disponible

PARA DETERMINAR EL NPSHD ES CONVENIENTE SEGUIR LOS SIGUIENTES

PASOS :

1. HACER UN PROGRAMA DETALLADO (ISOMETRICO) DEL SISTEMA DE SUCCION

INCLUYENDO LAS CARACTERISTICAS DEL SISTEMA, A SABER : DIAMETRO DE

TUBERIA, ACCESORIOS, FILTROS Y ELEVACIONES.

2. DETERMINE LA PRESION ESTATICA ABSOLUTA SOBRE LA SUPERFICIE DEL

LIQUIDO, EXPRESADA EN PIES DEL LIQUIDO : (Pt + PAT) x 2,31 ge

3. DETERMINE CORRECTAMENTE LA PRESION DE VAPOR DEL LIQUIDO A LA TEMPERATURA DE BOMBEO, EXPRESADA EN PIES DEL LIQUIDO : PV x 2,31

ge4. DETERMINE LA CABEZA ESTATICA DE SUCCION O ALTURA DE ASPIRACION

ESTATICA : Hl +-

Page 65: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Determinación del NPSH Disponible 5. CALCULE LAS PERDIDAS DE PRESION POR FRICCION EN LA LINEA DE SUCCION ( TUBERIA, ACCESORIOS, FILTROS ) EXPRESADA EN PIES DE LIQUIDO : hfs

NPSHD = (Pl + PAT) 2,31 Hl - hfS - PV x 2,31 ge ge

NPSHD = (Pl + PAT - PV) x 2,31 Hl – hfS

ge

Pl = PRESION MANOMETRICA SOBRE SUPERFICIE DEL LIQUIDO.PAT = PRESION ATMOSFERICA.PV = PRESION DE VAPOR.hfs = PERDIDAS DE PRESION EN LINEA SUCCION (FRICCION, ACCESORIOS, FILTROS, ETC.).ge = GRAVEDAD ESPECIFICA A CONDICIONES DE BOMBEO

+-

+-

+-

Page 66: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

NPSH RequeridoES UNA CARACTERISITICA INDIVIDUAL DE CADA BOMBA Y ES

DETERMINADO EXPERIMENTALMENTE POR EL FABRICANTE.

REPRESENTA LA CABEZA REQUERIDA POR EL LIQUIDO PARA

FLUIR SIN VAPORIZARSE DESDE LA BRIDA DE ENTRADA DE LA

BOMBA HASTA UN PUNTO DENTRO DEL OJO DEL IMPULSOR,

DONDE LOS ALABES COMIENZAN A IMPARTIR ENERGIA AL

LIQUIDO.

ES FUNCION DEL DISEÑO DEL IMPULSOR, DE LA CARCAZA Y

DE LA VELOCIDAD.

NPSHD > NPSHR

> 3 pies

Page 67: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS
Page 68: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Influencia de las Características del Líquido sobre NPSHR

LAS BOMBAS QUE MANEJAN LIQUIDOS PUROS TIENEN ALTO NPSHR,

DEBIDO A QUE TODO EL LIQUIDO TIENDE A VAPORIZARSE A UNA MISMA

CONDICION DE PRESION Y TEMPERATURA. (UN SOLO PUNTO DE

EBULLICION). PARA MANEJO DE HIDROCARBUROS (CORRIENTES TIPICAS DE REFINERIA)

SE REQUIERE MENOR NPSH QUE PARA LOS LIQUIDOS PUROS, PORQUE

SOLO UNA PARTE DE LA CORRIENTE SE VAPORIZA INICIALMENTE.

EL NPSHR PARA HIDROCARBUROS TIENDE A SER MAS BAJO QUE PARA EL

AGUA FRIA Y MAS BAJO QUE PARA AGUA A LA MISMA TEMPERATURA.

PARA HIDROCARBUROS, EL NPSHR TIENDE A DISMINUIR :

* CON EL INCREMENTO DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA (A TEMPERATURA DE BOMBEO)

* CON EL INCREMENTO DE LA PRESION DE VAPOR

* CON EL AUMENTO DE LA COMPOSICION DE LA MEZCLA.

LAS BOMBAS PUEDEN SELECCIONARSE CON BASE EN EL NPSHR OBTENIDO

MEDIANTE UNA PRUEBA CON AGUA, SIN USAR FACTORES DE CORRECCION.

Page 69: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Bombas con Bajo Requerimiento de NPSH - NPSHR

VENTAJAS : PERMITE REDUCIR LA ELEVACCION DE LA

VASIJA DE SUCCION, CON LOS

CORRESPONDIENTES AHORROS ECONOMICOS.

PERMITE EL USO DE UNA SOLA BOMBA EN

SERVICIOS DE ALTOS FLUJOS, LO CUAL

GENERALMENTE MINIMIZA EL COSTO TOTAL DEL

SISTEMA DE BOMBEO.

LOS EFECTOS DE LA CAVITACION TIENDEN A

SER MODERADOS CON RELACION A LAS

BOMBAS DE ALTO NPSHR.

IMPLICA TAMAÑOS DE BOMBA MAS PEQUEÑOS Y

MENOR POTENCIA (BHP) QUE CON BOMBAS DE

ALTO NPSHR, LO CUAL SE TRADUCE EN AHORRO

DE ENERGIA Y COSTOS DE INVERSION.

DESVENTAJAS : LA CURVA DE CABEZA - CAPACIDAD CAE CON

MAYOR PENDIENTE, POR LO CUAL REQUIERE

ESPECIALES CONTROLES.

LA EFICIENCIA TIENDE A SER OPTIMA PARA

FLUJO NORMAL PERO BAJA PARA FLUJOS

DIFERENTES.

HAY LIMITACION EN PROVEEDORES Y MODELOS,

DADO QUE REQUIEREN ESFUERZOS EXTRAS EN

LA INGENIERIA.

ES ACONSEJABLE HACER PRUEBAS DE

DESEMPEÑO PARA VERIFICAR LOS

OFRECIMIENTOS DEL PROVEEDOR.

IMPLICA ALTAS VELOCIDADES ESPECIFICAS DE

SUCCION CON SUS CORRESPONDIENTES

PROBLEMAS.

Page 70: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Cabeza de Descarga Neta - HD -

1. HACER DIAGRAMA DETALLADO (ISOMETRICO) DEL SISTEMA DE DESGARGA,

INCLUYENDO TODAS LAS CARACTERISTICAS DEL SISTEMA : DIAMETRO

TUBERIA, ACCESORIOS, PLATINAS DE ORIFICIO U OTROS SISTEMAS DE

MEDICION, VALVULAS DE CONTROL, EQUIPOS (HORNOS,

INTERCAMBIADORES, FILTROS, MEZCLADORES, BOQUILLAS DE

DISTRIBUCION), ELEVACIONES, ETC.

2. DETERMINE LA PRESION ESTATICA ABSOLUTA DE LA VASIJA O SISTEMA

DONDE LE ENTREGA EL LIQUIDO, EXPRESADO EN PIES DE LIQUIDO : (P2 + PAT) 2,31

ge

3. DETERMINE LA CABEZA ESTATICA DE DESCARGA, EN PIES : H2 (PUEDE SER

NEGATIVA).

4. DETERMINE TODAS LAS PERDIDAS DE PRESION EN LA DESCARGA : FRICCION

EN TUBERIAS Y ACCESORIOS, P EN OROFICIOS, P EN EQUIPOS (HORNOS,

MEZCLADORES, BOQUILLAS, INTERCAMBIADORES).

P EN VALVULAS DE CONTROL : EXPRESADAS EN PIES DE LIQUIDO : hfD ( Px2,31)

ge

Page 71: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Cabeza Estática de Descarga - H2 -

ES LA DISTANCIA VERTICAL DESDE EL NIVEL DE LIQUIDO EN LA VASIJA

DE DESCARGA O EL PUNTO DONDE SE ENTREGA EL LIQUIDO (PUNTO DE

DESCARGA LIBRE), HASTA LA LINEA DEL EJE DE LA BOMBA, EXPRESDA EN

PIES.

H2 H2 H2

H2

- H2

Page 72: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

CABEZA DE DESCARGA NETA - HD -

ES LA CABEZA MEDIDA EN LA BRIDA DE DESCARGA.

ESTA CONSTITUIDA POR LOS SIGUIENTES FACTORES :

PRESION ESTATICA ABSOLUTA DE LA VASIJA O SISTEMAA DONDE

SE ENTREGA EL LIQUIDO.

CABEZA ESTATICA DE DESCARGA.

PERDIDAS DE PRESION POR FRICCION EN TUBERIAS Y ACCESORIOS

CAIDA DE PRESION EN : ORIFICIOS DE MEDICION, VALVULAS DE

CONTROL, HORNOS, INTERCAMBIADORES DE CALOR, BOQUILLAS DE

DISTRIBUCION, MEZCLADORES, ETC.

Page 73: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

HD = (P2 + PAT ) x 2,31 + H2 + hfD

ge

P2 = PRESION MANOMETRICA DE LA VASIJA O SISTEMA A DONDE SE ENTREGA EL LIQUIDO.

PAT = PRESION ATMOSFERICA.

H2 = CABEZA ESTATICA, EN PIES.

ge = GRAVEDAD ESPECIFICA A CONDICIONES DE BOMBEO.hfD = PERDIDAS DE PRESION EN LINEA DE DESCARGA, EN PIES.

CABEZA DE DESCARGA NETA - HD -

Page 74: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Presión de Descarga

LA PRESION DE DESCARGA ES LA SUMA DE LOS REQUERIMIENTOS DE

PRESION DE TRES TIPOS DIFERENTES :

1. ESTATICA - Independiente de la Rata de Flujo

PRESION DE OPERACIÓN DE LA VASIJA EN LA CUAL LA BOMBA ESTA

DESCARGANDO EL FLUIDO. PRESION ATMOSFERICA, SI LA BOMBA ENTREGA A UN TANQUE O VASIJA QUE

OPERA A PRESION ATMOSFERICA. PRESION DEL SISTEMA AL CUAL LA BOMBA ESTA DESCARGANDO. LA DIFERENCIA DE ELEVACION ENTRE EL EJE DE LA BOMBA Y EL MAXIMO

NIVEL DEL LIQUIDO DE LA VASIJA DONDE DESCARGA LA BOMBA. LA DIFERENCIA DE ELEVACION ENTRE EL EJE DE LA BOMBA Y EL SISTEMA AL

CUAL DESCARGA LA BOMBA.

Page 75: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

2. CINETICA - Depende de la Rata de Flujo

CAIDA DE PRESION A TRAVES DE: EQUIPOS DE PROCESO EN EL CIRCUITO DE DESCARGA (INTERCAMBIADORES

REACTORES, HORNOS, FILTROS, TORRES, TAMBORES, ETC.). BOQUILLAS DE INYECCION. ALTO P PARA ATOMIZACION/SUJETAS A

ENSUCIAMINETO. ORIFICIOS PARA MEDIR EL FLUJO. TUBERIA Y ACCESORIOS (REDUCCIONES, CODOS, BRIDAS, BIFURCACIONES,

EXPANSIONES, VALVULAS DE COMPUERTA, GLOBO Y CHEQUE).

3. SISTEMAS DE CONTROL - Depende de la Rata de Flujo

VALVULAS DE CONTROL PARA TODOS LOS FACTORES QUE DEPENDEN DE LA RATA DE FLUJO, ES NECESARIO CALCULAR LA CAIDA DE PRESION PARA LA MAXIMA RATA DE FLUJO DESEADA.

P max. = P normal Rata Max. Rata Normal

2

Page 76: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Presión de Descarga- PD -

ES LA CABEZA DE DESCARGA NETA, EXPRESADA COMO

PRESION.

HD x g.e

2,31PD = psia

Page 77: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Máxima Presión de Descarga

ESTA PRESION ES USADA PARA DETERMINAR LA PRESION DE DISEÑO DE LA

BOMBA Y ES IGUAL A LA SUMA DE :

MAXIMA PRESION DE SUCCION

MAXIMA PRESION DIFERENCIAL

LA MAXIMA PRESION DIFERENCIAL NORMALMENTE SE PRESENTA CUANDO EL

FLUJO ES CERO ( PUNTO DE CIERRE, SHUT OFF) SE ASUME 120% DE LA

PRESION DIFERENCIAL NOMINAL, BASADA EN LA MAXIMA GRAVEDAD

ESPECIFICA ANTICIPADA.

SI LA MAXIMA PRESION DIFERENCIAL ES MAYOR QUE EL 120% DE LA PRESION

DIFERENCIAL NOMINAL, LA MAXIMA PRESION DE DESCARGA Y LA PRESION DE

DISEÑO DEBEN INCREMENTARSE EN CONFORMIDAD.

SI LA GRAVEDAD ESPECIFICA ESTA SUJETA AL CAMBIO, LA MAXIMA

GRAVEDAD ESPECIFICA ANTICIPADA DEBE USARSE PARA CALCULAR LA

PRESION DIFERENCIAL, EN EL PUNTO DE CIERRE.

Page 78: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Cabeza Estática Total HET.

EN UN SISTEMA DADO, ES LA DIFERENCIA EN ELEVACION ENTRE EL NIVEL DEL

LIQUIDO EN LA DESCARGA Y EL NIVEL DEL LIQUIDO EN LA SUCCION.

H2

CABEZAESTATICA DEDESCARGA

HET

CABEZAESTATICATOTAL

Hl

CABEZAESTATICADE SUCCION

P

P

H2

CABEZAESTATICA DEDESCARGA

HET

CABEZAESTATICATOTAL

Hl

CABEZAESTATICADE SUCCION

P- Hl

CABEZAESTATICADE SUCCION

+ H2

CABEZAESTATICA DEDESCARGA

HET

CABEZAESTATICATOTAL

Page 79: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Cabeza Total - H -LA CABEZA TOTAL - H - ES LA ENERGIA IMPARTIDA AL LIQUIDO

POR LA BOMBA, ES DECIR, LA DIFERENCIA ENTRE LA CABEZA

DE DESCARGA Y LA CABEZA NETA DE SUCCION.

ES INDEPENDIENTE DEL LIQUIDO BOMBEADO Y ES, POR LO

TANTO, LA MISMA PARA CUALQUIER FLUIDO QUE PASE A

TRAVES DE LA BOMBA.

SE EXPRESA EN PIES DEL LIQUIDO BOMBEADO.

H = HD - HS

Page 80: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Cabeza Total - H -

H2

P2Hl

PlH

HS = (Pl + PAT) x 2,31 x Hl - hfs HD = (P2 + PAT) x 2,31 + H2 + hfD

g.e g.e

H = HD - HS

H = (P2 + PAT) x 2,31 + H2 + hfD - (Pl + PAT) x 2,31 + Hl - hfS

g.e g.e

H =(P2 - Pl ) x 2,31 + HET + hfD + hfS

g.e

hfD = INCLUYE LA PRESION EN :

TUBERIA, ACCESORIOS, ORIFICIOS DE MEDICION, VALVULAS DE CONTROL, INTERCAMBIADORES, BOQUILLAS DE DISTRIBUCION

Page 81: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Velocidad Especifica

ES UN INDICE DE DISEÑO HIDRULICO, APLICABLE A LAS BOMBAS

CENTRIFUGAS, QUE INVOLUCRA LA VELOCIDAD DE ROTACION, EL Q Y

LA H EN EL PUNTO DE MEJOR EFICIENCIA (PME).

n Q

H3/4

LA NS DESCRIBE EL TIPO DE DISEÑO DEL IMPULSOR EMPLEADO.

ESTE INDICE ES DEFINIDO COMO LA VELOCIDAD A LA CUAL UN IMPULSOR,

GEOMETRICAMENTE SIMILAR AL CONSIDERADO Y REDUCIDO

PROPORCIONALMENTE EN TAMAÑO, TENDRIA QUE GIRAR PARA ENTREGAR

UN GMP CONTRA UNA CABEZA TOTAL DE UN PIE. PUEDE FLUCTUAR ENTRE

400 Y 20.000.

NS =n = Velocidad de rotación en RPM.Q = Capacidad en GPM.H = Cabeza total en pies

Page 82: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS
Page 83: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Velocidad especifica de SucciónES UN INDICE DE DISEÑO HIDRAULICO. ES ESENCIALMENTE UN INDICE DESCRIPTIVO DE LAS CARACTERISTICAS DE LA SUCCION DE UN IMPULSOR, AYUDA A DESCRIBIR LAS CONDICIONES HIDRODINAMICAS EXISTENTES EN EL OJO DEL IMPULSOR.

n = Velocidad de rotación en RPM.

n Q Q = Capacidad en GPM.

(NPSHR)3/4 Impulsores con doble succión utilizar Q/2.

NPSHR = NPSH requerido

SE DEFINE EL PUNTO DE MEJOR EFICIENCIA DE LA BOMBA, QUE USUALMENTE SE PRESENTA CON EL IMPULSOR DE DIAMETRO MAXIMO.

DE ACUERDO CON LA EXPERIENCIA, UNA BOMBA CON S MENOR DE

11000, EXPERIMENTARA MENOS PROBLEMAS DE SUCCION Y FALLAS MECANICAS.

S =

Page 84: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Relaciones Matemáticas de Cabeza, Capacidad, Eficiencia y de Potencia al Freno

EL TRABAJO UTIL HECHO POR UNA BOMBA ES IGUAL AL PESO DEL LIQUIDO

BOMBEADO EN UN PERIODO DE TIEMPO, MULTIPLICADO POR LA CABEZA

DESARROLLADA POR LA BOMBA Y SE EXPRESA GENERALMENTE EN TERMINOS

DE CABALLOS DE FUERZA (HP), LLAMADOS CABALLO DE FUERZA DE AGUA.

(WATER HORSE POWER).

Q x H x g.e

3960

LA FUERZA REQUERIDA PARA MOVER LA BOMBA GENERALMENTE SE DETERMINA

EN CABALLO DE FUERZA Y SE LLAMA ENERGIA RECIBIDA POR LA BOMBA, SE

EXPRESA EN BHP.

Q x H x g.e Q = Capacidad de la bomba a las condiciones de

3960 x e bombeo, GMP.

H = Cabeza diferencial, pies.

P = Presión diferencial, psi.

Q x P e = Eficiencia de la bomba, expresada como un decimal

1715 x e g.e = Gravedad específica a las condiciones de bombeo

LPH y BHP están dados en HP (Horse Power)

WHP o LHO =

BHP =

BHP =

Page 85: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

MOTORES ELECTRICOS

Existen tablas para recomendar el tamaño de los

motores y la eficiencia (Ver Tabla).

Para el cálculo del mínimo HP requerido se debe tener

en cuenta la eficiencia mecánica de transmisión que

es igual a:

1. 1.0 Para motores acoplados directamente a la

bomba.

2. 0.95 a 0.97 Para acoplamiento mediante engranaje.

3. Para motores de velocidad variable consultar con el

proveedor.

Page 86: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

TURBINAS DE VAPOR

Las turbinas de vapor se utilizan para generar electricidad y para

mover bombas y compresores. A estas últimas se les llama

turbinas para accionamiento mecánico.

Las combinaciones que se pueden tener entre presión del vapor,

velocidad de la turbina y caballaje son casi infinitas.

La presión entre 150 y 1250 PSIG, la velocidad entre 1000 y 12000

RPM y el caballaje entre 10 a 24000 HP.

Las turbinas de vapor mas utilizadas son:

Turbinas de Contrapresión. Son las mas usadas. Todo el vapor

entra a la turbina a una sola presión y sale de la turbina a una

presión igual o mayor que la atmosférica.

Turbinas de Condensación Total.

Page 87: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

TURBINAS DE VAPOR

Turbinas de Condensación Total. En estas turbinas el vapor

entra a una sola presión y sale a una presión debajo de la

atmosférica.

DIMENSIONAMIENTO DE LA TURBINA

Mínima potencia de la turbina = BHP a flujo de diseño x 1.1

Flujo de Vapor = 2544.1 X BHP a flujo de diseño, LBS/HR

(H1 – H2) x ET

H1 = Entalpia del vapor motriz, BTU / LB

H2 = Entalpia del vapor gastado, BTU / LB (cambio isoentrópico. Diagrama

de Mollier).

ET = Eficiencia total de la turbina. Valores típicos para la primera de una

etapa y 3600 RPM son de 25 a 45%.

Page 88: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Curva de la Presión de un Sistema

PRESION DE DESCARGA

P EN VALVULA DE CONTROL

PRESION AGUAS ABAJO DE LA VALVULA

CURVA DEL SISTEMA

CABEZA ESTATICA

VALVULA TOTALMENTEABIERTA

MAXIMA RATA DE FLUJO

RATA DE FLUJO DE OPERACION

PERDIDASPORFRICCION

Q . GPM

PR

ES

ION

Page 89: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

PRINCIPIO DE SIMILITUD

LA TEORIA DE LA SIMILITUD DINAMICA PERMITE DESCRIBIR EL FUNCIONAMIENTO DE

DOS ESTRUCTURAS O APARATOS HIDRAULICOS SIMILARES, BASADOS EN LAS

MEDIDAS TOMADAS A UNO DE ELLOS.

ES EL FUNDAMENTO DE LAS INVESTIGACIONES POR MEDIO DE MODELAJE Y DE LA

POSIBILIDAD DE PREDECIR EL COMPORTAMIENTO DE MAQUINARIA HIDRAULICA CON

BASE EN LAS CARACTERISTICAS DE UN MODELO REDUCIDO CON LA MISMA

GEOMETRIA.

EL PRINCIPIO DE SIMILITUD DINAMICA EXPRESA QUE DOS BOMBAS

GEOMETRICAMENTE SIMILARES, TENDRAN CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO

SIMILARES.

DE LA EXPERIENCIA OBTENIDA CON EL AGUA SE PUEDE PREDECIR EL

COMPORTAMIENTO DE LA MAQUINA AL TRABAJAR CON OTROS LIQUIDOS.

ESTAS LEYES NOS PERMITEN PREDECIR EL COMPORTAMIENTO DE UNA BOMBA

CENTRIFUGA QUE OPERA A UNA VELOCIDAD DIFERENTE A AQUELLA PARA LA CUAL

SE CONOCEN SUS CARACTERISTICAS.

Page 90: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Cambio de Diámetro del ImpulsorSI SE RECORTA EL DIAMETYRO DELIMPULSOR, SE ENCUENTRA QUE A LA MISMA

VELOCIDAD LAS CARACTERISTICAS DE LA BOMBA TENDRAN UNA RELACION

DEFINIDA CON SUS CARACTERISTICAS ORIGINALES, ASI :

LA CAPACIDAD VARIA DIRECTAMENTE CON EL DIAMETRO DEL IMPULSOR.

Q2 d2 d2

Q1 d1 d1

LA CABEZA VARIA CON EL CUADRADO DEL DIAMETRO DEL IMPULSOR

H2 d2 d2

H1 d1 d1

EL BHP VARIA CON EL CUBO DEL DIAMETRO DEL IMPULSOR

(BHP)2 d2 d2 d2 Q2 H2 (BHP)2

(BHP)1 d1 d1 d1 Q1 H1 (BHP)1

Q2 = Q1=

H2 = H1=

2 2

(BHP)2 = (BHP)1=

3 3

= = =3

Page 91: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Cambio de VelocidadCUANDO SE CAMBIA LA VELOCIDAD SE TIENE :

LA CAPACIDAD PARA UN PUNTO DADOEN LAS CARACTERISTICAS DE LA BOMBA

VARIA DIRECTAMENTE CON LA VELOCIDAD.

Q2 n2 n2

Q1 n1 n1

LA CABEZA VARIA CON EL CUADRADO DELA VELOCIDAD

H2 n2 n2

H1 n1 n1

EL BHP VARIACOMO EL CUBO DE LA VELOCIDAD

(BHP)2 n2 n2 Q2 n2 H2 (BHP)2

(BHP)1 n1 n1 Q1 n1 H1 (BHP)1

NOTA : El subindice 2 indica la nueva condición buscada y el subindice 1 indica la

condición para la cual todas las características son conocidas.

Q2 = Q1=

H2 = H1=

2 2

(BHP)2 = (BHP)1=

3 3

= = =3

Page 92: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Notas : LAS RELACIONES PARA UN CAMBIO DE VELOCIDAD SE

PUEDEN USAR CON SEGURIDAD PARA CAMBIOS MODERADOS DE

VELOCIDAD. PARA CAMBIOS GRANDES DE VELOCIDAD

(INCREMENTAL) PUEDEN NO SER PRECISOS.

UN IMPULSOR PUEDE RECORTARSE UN 20%20% DE SU TAMAÑO

ORIGINAL SIN EFECTOS ADVERSOS. RECORTANDOLO A MENOS

DEL 80% POR LO GENERAL RESULTARA EN UNA EFICIENCIA MAS

BAJA. ESTE LIMITE DEL 20% ES APROXIMADO, PUESTO QUE

CIERTOS DISEÑOS DE IMPULSORES PUEDEN RECORTARSE MAS

DE ESTE PORCENTAJE, MIENTRAS QUE OTROS NO SE PUEDEN

RECORTAR MAS DE UN PEQQUEÑO PORCENTAJE SIN EFECTOS

ADVERSOS.

Page 93: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Elevación de la Temperatura del Líquido Bombeado

A CAPACIDADES REDUCIDAS LAS BOMBAS CENTRIFUGAS SE SOBRECALIENTAN

ELEVANDO LA TEMPERATURA DEL FLUIDO BOMBEADO, HASTA ALCANZAR SU

VAPORIZACION EN CIERTOS CASOS.

LA DIFERENCIA ENTRE LOS CABALLOS DE FUERZA CONSUMIDOS (BHP) Y LOS CABALLOS

DE FUERZA HIDRAULICOS (WHP) DESARROLLADOS REPRESENTA LAS PERDIDAS DE

ENERGIA DENTRO DELA PROPIA BOMBA, EXCEPTO UNA PEQUEÑA CANTIDAD QUE SE

PIERDE EN LOS COJINETES.

EL CALOR DISIPADO POR RADIACION Y CONVECCION A TRAVES DE LA CARCAZA DE LA

BOMBA S ECONSIDERA DESPRECIABLE. ESTAS PERDIDAS DE ENERGIA SE CONVIERTEN

EN CALOR, EL CUAL ES TRANSFERIDO AL LIQUIDO QUE PASA POR LA BOMBA.

LA CURVA DE ELEVACION DE TEMPERATURA SE CALCULA ASI :

(l - e) H T = Aumento de temperatura en oF

778 e e = Eficiencia expresada como decimal

H = Cabeza total, correspondiente a la eficiencia

(l - e) H considerada.

778 x e x Cp Cp = Calor específico del fluido, BTU

lboF

T =

T =

(AGUA Cp = 1.0

Cp # 1

Page 94: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 1La Bomba no envía Líquido

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

1. La bomba no está cebada.

2. La tubería no está completamente llena de líquido

3. Insuficiente NPSH disponible.

5. Bolsa de aire en la línea de succión.

10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.

12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.

13. Filtro de succión sucio.

14. Obstrucción en la línea de succión.

16. Impulsor sucio.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

21. Velocidad de la bomba muy baja.

22. Sentido de giro inverso.

25. Diámetro del impulsor más pequeño del especificado.

30. Cabeza estática mayor que la cabeza de apagada (altura del líquido que la bomba resiste en

la succión.

32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño.

38. La operación en paralelo de las bombas no es adecuada.

40. Viscosidad del líquido diferente a la de diseño.

Page 95: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 2Capacidad Insuficiente de la Bomba

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

2. La tubería no está completamente llena de líquido.

3. Insuficiente NPSH disponible.

4. Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido.

5. Bolsa de aire en la línea de succión.

6. Fuga de aire en la línea de succión.

7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos.

7a. Aire en el líquido de sellado.

10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.

11. Formación de vórtice en la succión.

12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.

13. Filtro de succión sucio.

14. Obstrucción en la línea de succión.

15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión.

16. Impulsor sucio.

17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).

18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.

Page 96: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 2Capacidad Insuficiente de la Bomba

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

21. Velocidad de la bomba muy baja.

22. Sentido de giro inverso.

23. Mal montaje del impulsor de doble succión.

24. Instrumentos descalibrados.

25. Diámetro del Impulsor más pequeño del especificado.

31. Pérdida de fricción en la descarga mayor que la calculada.

32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño.

40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño.

41. Desgaste excesivo de los internos.

PROBLEMAS MECANICOS

44. Materia orgánica en los impulsores.

63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza.

64. Inadecuada instalación del empaque.

Page 97: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 3Presión Insuficiente de la Bomba

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

4. Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido.

6. Fuga de aire en la línea de succión.

7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos.

7a. Aire en el líquido de sellado.

10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.

11. Formación de vórtice en la succión.

12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.

13. Filtro de succión sucio.

14. Obstrucción en la línea de succión.

15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión.

16. Impulsor sucio.

18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.

Page 98: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 3Presión Insuficiente de la Bomba

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

21. Velocidad de la bomba muy baja.

22. Sentido de giro inverso.

23. Mal montaje del impulsor de doble succión.

24. Instrumentos descalibrados.

25. Diámetro del Impulsor más pequeño del especificado.

34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica).

39. Gravedad específica del líquido difiere de las condiciones de diseño.

40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño.

41. Desgaste excesivo de los internos.

PROBLEMAS MECANICOS

44. Materia orgánica en los impulsores.

63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza.

64. Inadecuada instalación del empaque.

Page 99: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 4La Bomba Pierde Capacidad Después de la

Arrancada

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

2 La tubería no está completamente llena de líquido.

4 Excesiva cantidad de aire o gas en el líquido.

6. Fuga de aire en la línea de succión.

7. El aire entra a la bomba a través de empaquetaduras o sellos mecánicos.

7a. Aire en el líquido de sellado.

8. Tubería de agua de sello obstruida.

9. Mal montaje del sello.

10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.

11. Formación de vórtice en la succión.

Page 100: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 5La Bomba Requiere Potencia Excesiva

CAUSAS :

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS20. Velocidad de la bomba muy alta.22. Sentido de giro inverso.23. Mal montaje del impulsor de doble succión.24. Instrumentos descalibrados.26. Diámetro del Impulsor más grande del especificado.32. Cabeza total del sistema mayor que la del diseño.33. Cabeza total del sistema menor que la del diseño.34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica).39. Gravedad específica del líquido difiere de las condiciones de diseño.40. Viscosidad del líquido diferente a la del diseño.41. Desgaste excesivo de los internos.

PROBLEMAS MECANICOS44. Materia orgánica en los impulsores.45. Desalineamiento.61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.

PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLO69. Tipo incorrecto de empaque para las condiciones de operación.70. Instalación del empaque del sello inadecuada.71. Brida demasiada ajustada, impide flujo de líquido.

Page 101: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 6La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Todo los Flujos

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION2. La tubería no está completamente llena de líquido.16. Impulsor sucio.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS37. Tolerancia demasiado pequeña entre el impulsor y la voluta o el difusor.43. Alteración en la succión (desbalanceo entre la presión en la superficie del líquido y la presión de vapor y la brida de succión).

PROBLEMAS MECANICOS44. Materia orgánica en los impulsores.45. Desalineamiento.46. Insuficiente rigidez de la fundación (base).47. Tornillos de anclaje flojos.48. Tornillos de la bomba o del motor flojos.49. Grauting no adecuado.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento.53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado .56. Partes flojas en el eje.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.

Page 102: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 6La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Todo los Flujos

PROBLEMAS MECANICOS59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño.60. Resonancia entre la velocidad de operación y las frecuencias naturales de la base, baseplate o tubería.61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.67. Acoples faltos de lubricación.

PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS

78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo.79. Grasa o aceite erróneos.80. Excesiva grasa o aceite en las cajas de rodamientos.81. Falta de lubricación.82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado.83. Entrada de suciedad a los rodamientos.84. Humedad contaminando el lubricante.85. Excesivo enfriamiento de los rodamientos.

Page 103: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 7La Bomba Vibra o Emite Ruidos a Bajos Flujos.

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION2. La tubería no está completamente llena de líquido.

3. Insuficiente NPSH disponible.

17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).

19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta.

28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass.

29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.

35. Operación de la bomba a flujo demasiado bajo (para bombas de alta velocidad específica).

38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada.

PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS

77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.

Page 104: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 8 La Bomba Vibra o Emite ruidos a Altos Flujos

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION2. La tubería no está completamente llena de líquido.

3. Insuficiente NPSH disponible.

10. Tubería de succión insuficientemente sumergida.

11. Formación de vórtice en la succión.

12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.

13. Filtro de succión sucio.

14. Obstrucción en la línea de succión.

15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión.

16. Impulsor sucio.

17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).

18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

33. Cabeza total del sistema menor que la del diseño.34. Operación de la bomba a flujo demasiado alto (para bombas de baja velocidad específica).41. Desgaste excesivo de los internos.

Page 105: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 9El Eje Oscila Axialmente

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).

18. Dos codos en la línea de succión a 90° uno del otro creando remolino y pre-rotación.

19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta.

29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.

35. Operación de la bomba a flujo demasiado bajo (para bombas de alta velocidad específica).

38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada.

PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS

77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.

Page 106: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 10 Los Alabes del Impulsor están Erosionados en el

Lado Visible

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION2. La tubería no está completamente llena de líquido.

12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.

13. Filtro de succión sucio.

14. Obstrucción en la línea de succión.

15. Pérdidas excesivas por fricción en la línea de succión.

16. Impulsor sucio.

17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS41. Desgaste excesivo de los internos.

Page 107: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 11 Los Alabes del Impulsor están Erosionados en el

Lado Visible

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.

17. Codo de succión en plano paralelo al del eje (para bombas de doble succión).

19. Selección de la bomba con velocidad específica de succión demasiado alta.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.

Page 108: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 12 Los Alabes del Impulsor están Erosionados

Cerca a la descarga

CAUSAS :

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

37. Tolerancia demasiado pequeña entre el impulsor y la voluta o el difusor.

Page 109: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 13 Los Alabes del Impulsor están Erosionados

Cerca a los Refuerzos de la Descarga

CAUSAS :

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta.

29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.

Page 110: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 14 Los refuerzos del Impulsor están Fraccionados

CAUSAS :

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

27. Selección del impulsor con coeficiente anormal de la cabeza alta.

29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.

Page 111: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 15 La Bomba se Sobrecalienta.

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

1. La bomba no está cebada.

3. Insuficiente NPSH disponible.

12. Válvula de succión cerrada parcial o totalmente.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass.

29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.

38. La operación en paralelo de las bombas no es la adecuada.

42. Obstrucción en la línea de balanceo.43. Alteración en la succión (desbalanceo entre la presión en la superficie del líquido y la presión de vapor y la brida de succión).

PROBLEMAS MECANICOS45. Desalineamiento.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento.53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.

Page 112: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 15 La Bomba se Sobrecalienta.

PROBLEMAS MECANICOS57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño.60. Resonancia entre la velocidad de operación y las frecuencias naturales de la base, baseplate o tubería.61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias.

PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS

77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple. 78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo.82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado.

Page 113: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 16 Los Internos se Corren Prematuramente.

CAUSAS :

PROBLEMAS MECANICOS

66. Los materiales de la bomba no son los adecuados.

Page 114: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 17 Desgaste de Tolerancias Internas Demasiado Rápido.

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

3. Insuficiente NPSH disponible.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

28. Operación de la bomba con válvula de descarga y cerrada sin abertura del bypass.

29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.

PROBLEMAS MECANICOS45. Desalineamiento.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.52. Arrancada de la bomba sin un adecuado calentamiento.53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.59. Luz del eje demasiado larga o diámetro del eje demasiado pequeño.61. Partes rotatorias rozan contra las estacionarias.62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias.66. Los materiales de la bomba no son los adecuados.

PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.

Page 115: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 18 La carcaza de Partición Axial está rota a lo

Largo de la Línea de División

CAUSAS :

PROBLEMAS MECANICOS

63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza.

64. Inadecuada instalación del empaque.

65. Inadecuado apriete de los tornillos de la carcaza.

Page 116: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 19 Juntas Internas Estacionarias están Rotas a lo

Largo de la Línea de Partición.

CAUSAS :

PROBLEMAS MECANICOS

53. Superficie de los montajes de los internos no están perpendiculares con respecto al eje.

63. Inadecuado material de los empaques de la carcaza.

64. Inadecuada instalación del empaque.

65. Inadecuado apriete de los tornillos de la carcaza.

Page 117: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 20 Los Empaques tienen Corta Vida o Fuga Excesiva

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

8. Tubería de agua de sello obstruida.

9. Mal montaje del sello.

PROBLEMAS MECANICOS45. Desalineamiento.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.

PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS68. Eje o camisa del eje con altos desgastes en los empaques.69. Tipo incorrecto de empaque para las condiciones de operación.70. Instalación del empaque del sello inadecuada.71. Brida demasiada ajustada, impide flujo de líquido.72. Tolerancia excesiva en la caja de empaquetaduras que hace que esta sea forzada al interior de la bomba.73. Suciedad en el líquido de sello.74. Falla en el enfriamiento de la caja de empaquetaduras.

Page 118: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 21 Los Empaques se Aflojan.

CAUSAS :

PROBLEMAS DE SUCCION

8. Tubería de agua de sello obstruida.

9. Mal montaje del sello.

Page 119: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 22 Sello Mecánico tiene Fuga Excesiva

CAUSAS :

PROBLEMAS MECANICOS

45. Desalineamiento.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias.

PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS

75. Tipo incorrecto de sello mecánico para las condiciones previstas.76. Sello mecánico inadecuadamente instalado.

Page 120: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 23 Daño por Parte del Sello Mecánico

CAUSAS :

PROBLEMAS MECANICOS

45. Desalineamiento.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.57. Eje descentrado por desgaste de las chumaceras.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.62. Incursión de partículas sólidas duras en las tolerancias.

PROBLEMAS MECANICOS AREAS DE SELLOS

75. Tipo incorrecto de sello mecánico para las condiciones previstas.76. Sello mecánico inadecuadamente instalado.

Page 121: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 24 Los Rodamientos tienen Corta Vida

CAUSAS :PROBLEMAS DE SUCCION

3. Insuficiente NPSH disponible.

OTROS PROBLEMAS HIDRAULICOS

29. Operación de la bomba por debajo del flujo mínimo.41. Desgaste excesivo de los internos.

42. Obstrucción en la línea de balanceo.

PROBLEMAS MECANICOS45. Desalineamiento.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.54. Pandeo del eje.55. Rotor desbalanceado.58. Operación de la bomba cerca a la velocidad crítica.

Page 122: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 24 Los Rodamientos tienen Corta Vida

PROBLEMAS MECANICOS CHUMACERAS

77. Excesivo empuje radial en bombas de voluta simple.78. Excesivo empuje axial acusado por desgaste excesivo de los internos o falla de los mismos, o, si se usa, excesivo desgaste del elemento de balanceo.79. Grasa o aceite erróneos.80. Excesiva grasa o aceite en las cajas de rodamientos.81. Falta de lubricación.82. Instalación inadecuada de la chumacera antifricción, como daño en la instalación , montaje incorrecto o del tipo inadecuado.83. Entrada de suciedad a los rodamientos.84. Humedad contaminando el lubricante.85. Excesivo enfriamiento de los rodamientos.

Page 123: CURSO BOMBAS CENTRIFUGAS

Síntoma No. 25 Falla del Acople

CAUSAS :

PROBLEMAS MECANICOS

45. Desalineamiento.50. Excesivas fuerzas de la tubería en las boquillas de las bombas.51. Juntas de expansión mal montadas.54. Pandeo del eje.67. Acoples faltos de lubricación.