¡Descarga Bomba 1 centrifuga Las bombas centrífugas son un tipo de bomba hidráulica que transforma e y más Tesis en PDF de Mecánica Estadística solo en Docsity!
BOMBA RECIPROCANTE
INTRODUCCION
La bomba reciprocante no es cinética como la centrifuga y no requiere velocidad para producir presión, pues se pueden obtener presiones altas a bajas velocidades. Esta es una de las ventajas de la bomba reciprocante en particular para manejar pastas aguadas, abrasivas y líquidos muy viscosos Objetivo. Optimizar los rendimientos a partir de la evaluación integral de las fallas presentadas y de las acciones de mejoramiento que se deriven de ellas con el fin de incrementar su confiabilidad y disminuir los costos de funcionamiento La bomba reciprocante no es cinética como la centrifuga y no requiere velocidad para producir presión, pues se pueden obtener presiones altas a bajas velocidades. Esta es una de las ventajas de la bomba reciprocante en particular para manejar pastas aguadas, abrasivas y líquidos muy viscosos. La justificación para seleccionar una bomba reciprocante, en vez de una centrífuga o una rotatoria debe ser el costo; no sólo el costo inicial sino el costo total, incluso los costos de energía y mantenimiento. Ver en Figura 1 un montaje típico de este tipo de bombas.
Algunos de los servicios o aplicaciones donde se utilizan bombas reciprocantes incluyen: Limpieza con agua a alta presión (ejemplo: 20 gpm a 10.000 psig). Inyección de glicoles y aminas (ejemplo: 5 gpm a 1.000 psig). Producción de Fertilizantes. Carga con amoniaco (ejemplo: 40 gpm a 4. psig). Otra aplicación en donde es casi obligatoria la bomba reciprocante es para pastas aguadas, abrasivas o materiales muy viscosos a más de unos 500 psig. Los ejemplos son desde pasta aguada de carbón hasta mantequilla de cacahuate (maní). Bombeo de Petróleo pesado, extrapesado, en estaciones de flujo y oleoductos. Manejo de lodos en operaciones de taladros de perforación. Inyección y eliminación de agua salada. Sistemas hidráulicos y para ejecutar pruebas hidrostáticas. Limpieza, Dosificación y Homogeneización de fluidos. DESARROLLO Las bombas reciprocantes, por lo general, se clasifican por sus características según: Extremo de impulsión, es decir, potencia o acción directa. Orientación de la línea de centros del elemento de bombeo, es decir, horizontal o vertical. Número de carreras de descarga por ciclo de cada biela (strokes), es decir, acción sencilla o doble acción. Configuración del elemento de bombeo: pistón, émbolo o diafragma. Número de varillas o bielas de mando, es decir, símplex, dúplex o múltiplex.
Las bombas reciprocantes de pistón tienen un elemento de bombeo que alterna hacia adentro y afuera de las cámaras de bombeo para producir su acción. Cada cámara incluye, cuando menos, una válvula de succión y una de descarga. Estas son válvulas de retención que se abren por la presión diferencial del fluido y la mayor parte de ellas están bajo carga de resorte. El extremo de fluido ( fluid end ) es la parte de la bomba en que se efectúa el bombeo. Los componentes comunes en todos ellos son el cilindro para líquido, el elemento de bombeo y las válvulas. El cilindro para líquido (camisa, cylinder liner) es la pieza que retiene la presión en el extremo para fluido y es la parte más importante de la cámara de bombeo. Suele incluir o soportar a todos los demás componentes del extremo fluido. Un pistón es un disco plano, cilíndrico, montado en una biela y suele tener algún tipo de anillos selladores. Un émbolo es una varilla lisa y en su configuración normal sólo puede ser de acción sencilla. Un pistón debe sellar contra el cilindro o camisa dentro de la bomba. La bomba de pistón suele tener una camisa reemplazable que absorbe el desgaste de los anillos del pistón. El sellamiento entre la cámara de bombeo y la atmósfera se logra con un prensa-estopas, que incluye anillos de empaquetadura que se adaptan y sellan contra el diámetro interno del prensaestopas y la barra o vástago.
En este tipo de bombas la transmisión usual es por correas/poleas en más de un 90% de las aplicaciones; mientras que el tipo de apoyos viene representado por rodamientos en su eje de entrada donde va instalado el piñón de engrane (eje rápido) y en el eje de salida donde va instalada la corona dentada (cigüeñal o eje lento); aunque también en algunas pocas aplicaciones pueden emplear cojinetes planos. Puntos de medición de vibraciones Tal como ya hemos tratado de forma general en nuestro, en una bomba reciprocante de pistones, los puntos de inspección para vibraciones deben corresponder con el eje de entrada o eje rápido, donde va instalado el piñón de engrane, tanto en el lado polea como en el lado opuesto a la polea y en el eje cigüeñal, donde va instalada la corona dentada, también medir en ambos entremos; además siempre que sea posible, hacer mediciones en las direcciones horizontal (H), vertical (V) y axial (A) de cada rodamiento de apoyo. En total serian al menos 4 puntos de medición o apoyos de rodamientos ( en cada eje); en los cuales se ejecutarían 8 mediciones radiales de medición (4V + 4H) y al menos 2 mediciones axiales (1 en cada eje). Ver Figura 4. La seguridad es la prioridad para seleccionar los puntos de monitoreo de vibraciones, debe tenerse mucho cuidado al colocar sensores en ambos ejes, principalmente en la zona que está cercana a la polea de mayor diámetro (que va instalada en el eje de entrada) de la bomba reciprocante; ya que existe alto riesgo de atrapamiento. Basado en este punto las mediciones axiales en ambos ejes se recomiendan tomarlas en la zona opuesta a la polea. Fallas en bombas reciprocantes de pistones detectables por análisis de vibraciones Dentro de las fallas las más importantes y por prioridad están:
Cuando se detecta holgura rotativa en este tipo de bombas, se recomiendan las siguientes acciones: Inspección externa, detección y ajuste de montajes de poleas; mejora de tensión de correas. Inspección interna de la bomba durante intervenciones en talleres, por mantenimiento parcial o mayor, medir holguras entre componentes y reemplazar partes con desgaste. Revisar y mejoras las prácticas de ensamblaje e instalación de componentes de la bomba en el taller.
Tecnología predictiva Fallos detectables Termografí a Alta temperatura en algún área de la carcasa relacionada a un pistón/camisa; lo cual podría que algún componente trabaja con problemas (desgaste, atascamiento, falta de fluido de trabajo, lubricación). Patrones de temperatura en la tubería de succión nos podrían indicar su condición respecto a posible obstrucción y nivel de sedimentos acumulados; para programar su apertura y limpieza. Inspección visual Toma de lecturas de: o Presión de succión y descarga del fluido. o Temperaturas. o Caudal volumétrico. o RPM y/o velocidad lineal (strokes por minuto). Roturas, fracturas, grietas en carcasa o estructuras anexas. Deformación. Deterioro por corrosión, desgaste. Suciedad, condición del orden y limpieza en el sistema de bombeo. Fugas en empaques y sellos de la bomba, también en tuberías y/o válvulas de succión y descarga. Pernos flojos, desajustes. Niveles de fluidos. Componentes faltantes. Ruido.
