bombas y compresores

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BOMBAS Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energía a la corriente del fluido impulsándolo, desde un estado de baja presión estática a otro de mayor presión. Están compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energía es transmitida como energía mecánica a través de un eje, para posteriormente convertirse en energía hidráulica. BOMBAS CENTRIFUGAS

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clasificacion de bombas

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BOMBAS

Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energa a la corriente del fluido impulsndolo, desde un estado de baja presin esttica a otro de mayor presin. Estn compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energa es transmitida como energa mecnica a travs de un eje, para posteriormente convertirse en energa hidrulica.

BOMBAS CENTRIFUGAS

Son aquellas en que el fluido ingresa a sta por el eje y sale siguiendo una trayectoria perifrica por la tangente.Una bomba centrfuga es una mquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o crter, o una cubierta o coraza. Se denominan as porque la cota de presin que crean es ampliamente atribuible a la accin centrfuga. Las paletas imparten energa al fluido por la fuerza de esta misma accin. As, despojada de todos los refinamientos, una bomba centrfuga tiene dos partes principales: (1) Un elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flecha, y (2) un elemento estacionario, compuesto por una cubierta, estoperas y chumaceras.

Los elementos constructivos de que constan son:

a) Una tubera de aspiracin: que concluye prcticamente en la brida de aspiracin.b) El impulsor o rodete: formado por una serie de labes de diversas formas que giran dentro de una carcasa circular. El rodete va unido solidariamente al eje y es la parte mvil de la bomba. El lquido penetra axialmente por la tubera de aspiracin hasta el centro del rodete, que es accionado por un motor, experimentando un cambio de direccin ms o menos brusco, pasando a radial, (en las centrfugas), o permaneciendo axial, (en las axiales), adquiriendo una aceleracin y absorbiendo un trabajo. Los labes del rodete someten a las partculas de lquido a un movimiento de rotacin muy rpido, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza centrfuga, de forma que abandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidad, aumentando su presin en el impulsor segn la distancia al eje.c) Una tubera de impulsin: La finalidad de la voluta es la de recoger el lquido a gran velocidad, cambiar la direccin de su movimiento y encaminarle hacia la brida de impulsin de la bomba.

VENTAJAS DE LAS BOMBAS CENTRFUGASLas bombas centrfugas, debido a sus caractersticas, son las bombas que ms se utilizan en la industria. Las razones de estas preferencias son las siguientes: Son aparatos giratorios. No tienen rganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy sencillos. La impulsin elctrica del motor que la mueve es bastante sencilla. Para una operacin definida, el gasto es constante y no se requiere dispositivo regulador. Se adaptan con facilidad a muchas circunstancias. Bajo mantenimiento. El precio de una bomba centrfuga es aproximadamente del precio de la bomba de mbolo equivalente. El espacio requerido es aproximadamente 1/8 del de la bomba de mbolo equivalente. El peso es muy pequeo y por lo tanto las cimentaciones tambin lo son. El mantenimiento de una bomba centrfuga slo se reduce a renovar el aceite de las chumaceras, los empaques de la presa-estopa y el nmero de elementos a cambiar es muy pequeo.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVOEstas bombas guan al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre est contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro

RECIPROCANTES.

La caracterstica de funcionamiento es sencilla depende del llenado y vaciado sucesivo de receptculos de volumen fijo, para lo cual cierta cantidad de agua es obligada a entrar al cuerpo de la bomba en donde queda encerrada momentneamente, para despus ser forzada a salir por la tubera de descarga. De lo anterior se deduce, en trminos generales, que el gasto de una bomba reciprocante es directamente proporcional a su velocidad de rotacin y casi independiente de la presin de bombeo.

Entre estas se encuentran: Tipo pistn Diafragma

PISTON Las bombas de pistn son utilizadas generalmente en la industria por su alto rendimiento y por la facilidad de poder trabajar a presiones superiores 2000lb/pg2y tienen una eficiencia volumtrica aproximadamente de 95 a 98%.

Clasificacin de las bombas de pistnDebido a la gran variedad de las bombas de pistn, estas pueden clasificarse como: Bombas de pistn radial: Los pistones se deslizan radialmente dentro del cuerpo de la bomba que gira alrededor de una flecha. Bombas de pistn axial: Los pistones se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora.

Principales caractersticas de las bombas de pistnEn la gran variedad de las bombas de pistn encontramos las siguientes caractersticas: Bombeo de productos con slidos y productos sensibles a esfuerzos de cizalla. Manejo de frutas y verduras enteras, hojas, rodajas, trozos y dados de fruta. Diseo higinico. Temperatura de trabajo: 120 C o ms segn el diseo. Trabajo en vaco.

DIAFRAGMALas bombas de diafragma son un tipo de bombas de desplazamiento positivo (generalmente alternativo) que utilizan paredes elsticas (membranas o diafragmas) en combinacin con vlvulas de retencin (check) para introducir y sacar fluido de una cmara de bombeo.

Existen modelos sumergibles y no sumergibles. Son muy verstiles Estas bombas son capaces de manejar inclusive materiales crticos de una manera confiable y segura. Trabajo libre de aceite y funcionan sin obstculos. Funcionamiento en seco. Caudal y altura de elevacin regulables. Regulacin final de velocidad y de presin. Mantenimiento simple y rpido. Son usadas extensamente en trabajos de transferencia y dosificacin que requieran flujos hasta 300 GPM (1150 lt/min) Manejan una amplia variedad de fluidos, incluyendo qumicos, polvos secos, aditivos para alimentos, gomas, pinturas, productos farmacuticos, lodos y aguas servidas. Carecen de sellos o empaques, lo que significa que pueden ser utilizadas en aplicaciones que requieran cero fugas.

ROTATIVAS.

Llamadas tambin rotoestticas, debido a que son mquinas de desplazamiento positivo, provistas de movimiento rotatorio. Estas bombas tienen muchas aplicaciones segn el elemento impulsor. El fluido sale de la bomba en forma constante, puede manejar lquidos que contengan aire o vapor. Su principal aplicacin es la de manejar lquidos altamente viscosos, lo que ninguna otra bomba puede realizar y hasta puede carecer de vlvula de admisin de carga.

Entre estas se encuentran: Tornillo Lbulos

TORNILLOUtiliza un tornillo helicoidal excntrico que se mueve dentro de una carcasa y hace fluir el lquido entre el tornillo y sta.

CaractersticasIndicada para bombear fluidos viscosos, con alto contenido de solidos que no necesiten removerse o que formen espumas si se agitan.

LOBULOSLas bombas de lbulos no son buenas para dosificacin, ya que el fluido se desliza entre los lbulos y la carcasa.

Las bombas de lbulos son conocidas por su bombeo de bajo cizallamiento.Las bombas de lbulos, no son buenas con fluidos abrasivos o con slidos duros. Estos gastan los lbulos y pueden causar marcas al quedarse atrapados en el espacio entre los lbulos y la carcasa.

Los lbulos daados o gastados reducen considerablemente el flujo al incrementarse el deslizamiento.Las bombas de lbulos son difciles de limpiar por los puntos muertos en la carcasa. Los sellos mecnicos requieren de verificaciones manuales para asegurarse que os procedimientos de limpieza fueron efectivo.

COMPRESORES

La compresin se realiza con diversos propsitos entre los cuales estn los siguientes: Transmisin de Potencia Alimentacin de un proceso de combustin Transporte y distribucin de gas Hacer circular un gas a travs de un proceso o sistema Obtencin de condiciones ms favorables en una reaccin qumica Obtencin y mantenimiento de niveles de presin reducidos mediante la remocin de gases del sistema

COMPRESOR TIPO PISTONSon mquinas rotativas en las cuales agua u otro liquido hace las veces de pistn para comprimir y desplazar el gas que se maneja.

El compresor de pistn lquido utiliza un rotor con paletas curvadas hacia delante alrededor de un cuerpo central que tiene aberturas de admisin y de descarga; las paletas actan sobre un anillo de lquido atrapado en el interior de la carcasa elptica. Los elementos bsicos son la carcasa, las tapas y el ensamble del rotor.

El principio de operacin es que las paredes de lquido son las que se mueven y hacen que el volumen de las cmaras que se forman entre dos paletas consecutivas, disminuyan al pasar de la abertura de admisin a la descarga. El lquido en movimiento reciprocante ejerce un efecto de pistn sobre el aire atrapado en las cmaras, las aberturas de admisin y descarga en el centro son fijas y no hay vlvulas. En cada revolucin se completan dos ciclos de compresin en cada cmara del compresor.

Funcionamiento

Diagrama A La cmara del lbulo A est llena de gas a la presin de admisin y la entrada de gas est a punto de terminar. El lbulo B est entregando gas a la presin de descarga.

Diagrama B El lbulo A ha cerrado la admisin pero an no ha pasado el bord de la abertura de descarga. El lbulo B an est descargando.

Diagrama C El lbulo A ha pasado la abertura de descarga permitiendo que el gas fluya a la cmara, comprimiendo el gas que all se encuentra. El otro lado del lbulo A est empezando el ciclo de admisin. El lbulo B an est descargando.

Diagrama D El lbulo A an est descargando en un lado y llenando su otra cmara con gas de admisin. El lbulo B ha completado la admisin para su segunda cmara y est a punto de pasar por la abertura de descarga.

COMPRESOR TIPO TORNILLOEst maquina es una unidad rotativa de desplazamiento positivo con dos rotores helicoidales que comprimen el gas en las cmaras que se forman entre las caras de los lbulos Helicoidales encajados y la carcasa.

El elemento bsico es la carcasa con un ensamble de rotores. Los lbulos en los rotores no son idnticos.

El rotor macho o gua tiene una forma que coincide en la cavidad del rotor hembra o guiado. Alrededor del 85 al 90 % de la potencia es utilizada por el rotor principal; el guiado requiere entre 10 y 15 por ciento a lo sumo.

Hay dos tipos de mecanismo de tornillo rotativo: Uno utiliza piones acoplados para mantener los dos rotores en fase todo el tiempo; esta clase no requiere lubricacin y el sello se consigue mediante tolerancias ajustada.

El segundo tipo usa un bao de aceite a lo largo de la mquina para lubricar, sellar y refrigerar el gas comprimido; este tipo de mecanismos los piones acoplados generalmente son omitidos.

Usualmente el rotor principal tiene menos lbulos que el guiado y por lo tanto opera a mayor velocidad. Los diseos varan en el ngulo de hlice y en el contorno de los lbulos.

Funcionamiento1. La cmara del rotor guiado est totalmente abierta y llena con el gas de admisin. La cmara del rotor principal est abierta hacia la admisin, pero todava no est llena en su totalidad. 2. La cmara del rotor guiado se ha cerrado y la cmara del rotor principal se ha llenado aunque an est abierta hacia la admisin. 3. Los lbulos se han entrelazado, las cmaras que casan se juntan y comienzan a disminuir su volumen. 4. Las cmaras espirales se hacen ms pequeas. El gas se comprime a medida que es llevado en direccin axial hacia el extremo de descarga. A lo largo de la secuencia de 1 a 4 la cubierta del extremo de descarga ha estado sellando la cmara. 5. La abertura de descarga se descubre y el gas comprimido es entregado al sistema. Mientras esto ocurre con una cmara, las dems estn siguiendo el mismo ciclo.

LUBRICACION DE COMPRESORESAceite derivados del petrleo Con la abundancia que hay de crudo en el mercado, los precios para obtener aceites derivados del petrleo son ms bajas de los aceites sintticos, siendo esta una de las razones por las cuales muchos de los usuarios desechan la utilizacin de los lubricantes sintticos, a pesar que el costo del lubricantes representa una mnima fraccin del costo total del costo de manufactura. Los lubricantes se prueban y se clasifican de acuerdo con las siguientes pruebas:

Viscosidad ndice de Viscosidad Nmero SAE

BIBLIOGRAFIA

SALAZAR Garza, R. J., 2001. Compresores centrfugos. Tesis Mtro. Cien. Universidad Autnoma de Nuevo Len, Fac. Mec y Elec. 114 p.

GREENE, W. Richard. Compresores. Seleccin, uso y mantenimiento