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• Alexander Dunhill Sr.

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Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera

ROTATORIAS DESPLAZAMIENTO POSITIVO RECIPROCANTES

BOMBAS UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA PETROLERA DINÁMICAS

CENTRÍFUGAS

Grupos de trabajo a exponer Grupo “D” Tema(s): tornillo, aspas Participantes: De La Cruz Erick, Pérez gil Rubí, Plandiura Abril, Cruz Hareset, Ruíz Kazienny Tema(s): engranes internos, engranes externos Participantes: Cruz Asahel, Fuentes Eduardo, García Luis Fernando, García José Osiel Tema: leva, pistón, tubo flexible Participantes: Flores López Mariela, Liahut Ingrids Yahaira Grupo “C” Tema: Leva y pistón Participante: Marco Tema: Engranes externos, e internos Participante: Emiliano Cáceres ( ) Tema: lobular: Participante: Dulce Tema: Tornillo Participante: Berenice Tema: Aspas Participante: Raúl Tema: Junta Universal Participante: Martha Tema: Tubo Flexible Participante: Mariel Grupo “C” Grupo 1: Marcos Castillo, Dulce Castro, Claritza Blanco, Berenice Herrera, María Ibarra Grupo 2: Indian Mata, Luis Cárcamo, Yissel Pecero, Oscar Priego, Raúl Pérez, Hugo Gil Grupo 3: Estuardo Castellanos, Pablo Burgos, Maylenne Cano, Diana Hernández, Juan Bonilla, Jesús U Cantor del Angel Grupo 4: Alfonso Gracía, Roberto Calleja, Emiliano Cazares, Joaquin Gálvez, Edgar Castillo, Jose Eduardo Tirzo Grupo 5: Olga Linette Cabrera, Citlalli Cadena, Perla Ortega, Martha Blanco, Daniel Borbolla, Angel Morales

Grupos de trabajo a exponer Grupo “E” Equipo 1 Participantes: Luis Martinez, Luis Morales Curiel, Alan Martinez, Ricardo Garcia, Elmer Rabelo: LEVA Y PISTON….. EXPONER: Ricardo García, Enrique Morales Curiel

Equipo 2 Participantes: Claudio Hernández, Torija Mauricio, Hesdeyne Cerecedo: bombas rotatorias , tipo engrane interior… Hesdeyne Cerecedo: expositar Equipo 3 Participantes: Jesus Ramos, Edgar Vizuet, Elizabeth Gómez, Adán Ríos, engranes externos, lobulares Expositor: elizabeth, edgar, jesus ramos, aadan Equipo 4 Participantes: Perla Morales, Julio Bautista, Karen González, Lilian Serafín Cruz, Carlos González salas, Hernández Rodríquez Cesar, Perla Concepción Morales Ruiz, Brian González Mandujano Equipo 5 Participantes: Mirna Mercado, Marcos Kenia, Nora Zamora, Sugey Cruz Montaño, Citlaly Gomez Mendez, Luz clara Domínguez, Gilberto Diaz Borbolla Equipo 6 Participantes: Marco Zubiri, Larios Martinez Anahely, Padilla Victor, Cesully Lechuga, Dámaso Martínez Rodríguez, Janie Vigueras.

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ROTATORIAS BOMBAS UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA PETROLERA

DESPLAZAMIENTO POSITIVO RECIPROCANTES

El término “positivo”, significa que está determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo  Una

bomba de desplazamiento positivo consiste básicamente de una parte móvil alojada dentro de una carcasa, carter (que corresponde a la superficie exterior)  La ilustración mostrada tienen un émbolo como parte móvil  El eje del émbolo está conectado a una máquina de potencia motriz capaz de producir un movimiento alternativo constante del émbolo  El puerto de entrada está conectado al depósito, existen dos puertos (entrada y salida), una bola permite que el líquido fluya en un solo sentido a través de la carcasa

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Principio Fundamental

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo

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1. cuerpo de desplazamiento 2. Espacio de trabajo Q caudal o gasto volumétrico F fuerza de desplazamiento A superficie P presión de elevación S fuerza de desplazamiento

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 Representación del proceso de bombeo de una bomba de desplazamiento positivo en el diagrama p, V.  Al aspirar 1 aumenta el volumen a baja presión  El desplazamiento 2 se realiza reduciendo el volumen a alta presión.  La superficie circunscrita corresponde al trabajo realizado en el fluido http://html.rincondelvago.com/bombas-y-sus-aplicaciones.html

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http://www.gunt.de/download/positive%20displacement%20pumps_spanish.pdf http://es.slideshare.net/daviddesing/bombas-de-desplazamiento-positivo?next_slideshow=1

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ROTATORIAS DESPLAZAMIENTO POSITIVO RECIPROCANTES

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DESPLAZAMIENTO POSITIVO

ROTATORIAS

http://es.slideshare.net/TEAMCULATA/bombas-de-desplazamiento-positivo-42331593

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Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Definición

Las bombas rotatorias que generalmente son unidades de desplazamiento positivo, consisten de una caja fija que contiene engranes, aspas, pistones, levas, segmentos, tornillos, etc., que operan con un claro mínimo.  La bomba rotatoria descarga un flujo continuo. Aunque generalmente se les considera como bombas para líquidos viscosos, las bombas rotatorias no se limitan a este servicio solamente  Pueden manejar casi cualquier liquido que esté libre de sólidos abrasivos. Incluso puede existir la presencia de sólidos duros en el liquido si una corriente de vapor alrededor de la caja de la bomba los puede mantener en condición fluida.

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Características principales / Bombas Rotatorias  Las bombas hidrostáticas de desplazamiento positivo son los elementos destinados a transformar la energía mecánica en hidráulica. Estas bombas son aquellas que suministran la misma cantidad de liquido en cada ciclo o revolución del elemento de bombeo, independiente de la presión que encuentre el liquido a su salida  Estas bombas guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está 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. “El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara. Por consiguiente, en una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor)  Sin embargo, en las máquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias, siempre hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por esto a éstas máquinas también se les denomina Volumétricas.

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Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Características principales / Bombas Rotatorias

Sistema lubricación

Válvula de descarga

Engranaje motriz

Piñón o engrane

Filtro de la bomba carter http://html.rincondelvago.com/bombas-y-sus-aplicaciones.html

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Ventajas

 Las bombas positivas tienen la ventaja de que para poder trabajar no necesitan suministro auxiliar (tubo de succión) de fluido para comenzar su funcionamiento  Es decir, no es necesario llenar previamente el tubo de succión y el cuerpo de la bomba para que ésta pueda iniciar su funcionamiento, tal como acontece en las bombas centrífugas.  En las bombas positivas, a medida que la bomba por sí misma va llenándose de líquido, éste va desalojando el aire contenida en la tubería de succión, iniciándose el escurrimiento a través del sistema cuando ha acabado de ser desalojado el aire

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El principio de funcionamiento no incluye ningún límite de presión, por tanto se requiere una válvula de seguridad o limitadora de presión  en las bombas de desplazamiento positivo oscilantes el funcionamiento libre de vibraciones es posible solamente con un equilibrio de masas En las bombas de desplazamiento positivo oscilante , se requiere gasto pulsante así como un amortiguador de pulsaciones Mayor número de piezas de desgaste que en las bombas centrífugas

El término “positivo”, significa que la presión desarrollada está limitada solamente por la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado http://html.rincondelvago.com/bombas-y-sus-aplicaciones.html

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Ventajas / Desventajas Ventajas Solo dos piezas se muevan Descarga continua Ideal para líquidos con alto grado de viscosidad Descarga continua sin importar cambios de presión

Operación en cualquier dirección Puede operar con una dirección de flujo, con cualquier rotación Requiere de bajo NPSH (**) Bajo costo en mantenimiento Su diseño flexible permite su uso en una amplia gama de aplicaciones

Desventajas Requiere de velocidades moderadas Limitadas a presiones medias Cojinete en contacto con el liquido bombeado Sobre carga en el cojinete de la flecha  (**) altura neta positiva de aspiración (net positive suction head) http://html.rincondelvago.com/bombas-y-sus-aplicaciones.html

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Las máquinas de desplazamiento positivo, también llamadas máquinas volumétricos, basan su funcionamiento en el Principio de Desplazamiento Positivo (PDP), según el cual, la variación de volumen de una cámara en la que se confina al fluido, produce el movimiento del mismo.

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Cuando el líquido que incompresible ( la densidad no varía) queda acumulado dentro del cuerpo de la bomba y es arrastrado hacia la descarga el efecto mecánico casi es el mismo que el del émbolo

 pero debido a que este principio de bombeo puede aplicarse a un mecanismo giratorio, puede ser obtenido en una revolución es el mismo efecto que en un ciclo completo del émbolo.

El impulso de las partes en rotación provistas con rebordes y girando a alta velocidad , equivale a una multitud de émbolos produciendo

descarga uniforme y constante

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranes Una bomba de engranes es un tipo de bomba hidráulica que consta de engranes encerrados en en un alejamiento muy ceñido Transforma la energía cinética , generado por un motor en energía hidráulica a través del caudal de aceite generado por la bomba Este caudal de aceite a presión se utiliza para generar normalmente el movimiento del actuador en la máquina / aplicación El mismo efecto de desplazamiento que se origina en la bomba de pistón lo ocasiona una bomba de engrane.

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Cuando piñón y rotor se separan se crea una depresión entre ambos que induce al fluido al llenar las nuevas cavidades creadas

El fluido se transporta hacia la zona de impulsión. Las paredes internas de la carcasa y la media luna hacen de cierre entre las zonas de aspiración e impulsión

Rotor y piñón engranan, el fluido es conducido al lado de descarga

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias EJE

PIÑÓN Y RUEDA DENTADA

CARCASA EXTERIOR

PAREDES INTERIORES DE LA CARCASA

MEDIA LUNA, QUE LE DA EXCENTRICIDAD AL SISTEMA INTERNO

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Salida

Rueda dentada exterior traccionada por el piñón motriz Piñón motriz, accionado por el eje de la bomba Entrada Media luna que garantice la excentricidad (medio que garantiza el efecto rotatorio del sistema interior, es decir sirve como guía del sistema interno)

Paredes internas de la carcasa Carcasa, cárter, o envoltura exterior de la bomba (engrane) Piñón motriz Rueda dentada Media Luna

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Cuando piñón y rotor se separan se crea una depresión entre ambos que induce al fluido al llenar las nuevas cavidades creadas, es decir el fluido al entrar a la cámara interior es succionada o aspirada por ambas ruedas dentadas (piñón y rueda dentada) hacia los lados de la cámara, entrando cada porción de líquido en los huecos de los dientes de ambos engranes

 en la parte final cuando se completa el ciclo el fluido es impulsado al exterior, justo cuando los dientes engranan Este sistema origina una fuerte carga lateral sobre los piñones

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Cuando piñón y rotor se separan se crea una depresión (cambio de presión momentánea) entre ambos que induce al fluido al llenar las nuevas cavidades creadas El fluido se transporta hacia la zona de impulsión. Las paredes internas de la carcasa y la media luna hacen de cierre entre las zonas de aspiración e impulsión

Rotor y piñón engranan nuevamente, el fluido es conducido al lado de descarga

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Ventajas y/o inconvenientes . Las bombas rotatorias pueden trabajar con todos los líquidos siempre y cuando se encuentren libres de materias abrasivas, ya que estas destruirán lentamente las paredes en las partes móviles de la bomba

. Los líquidos se clasifican en líquidos pesados y ligeros

.

PESADOS

Resinas, aceites lubricantes, asfaltos,

LIGEROS

Agua, gasolina, alcohol, aceites lubricantes ligeros, alcohol, kerosene

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Ventajas y/o inconvenientes

.Los líquidos pesados son asfalto, resinas, aceite lubricante, con esta clase de líquidos las

bombas tienen un ajuste perfecto incluyendo las partes rotatorias y el cuerpo de la bomba, obteniéndose con ello un vacío perfecto

. La velocidad periférica (**) en líquidos pesados ( se refiere a la velocidad de rotación)

tendrá que ser baja y las tuberías de succión y descarga de dimensiones tales que la velocidad sea de 0.5 a 1.0 pies/ seg, dependiendo de la temperatura del líquido.

Los líquidos ligeros son agua, gasolina, alcohol, kerosene, aceites lubricantes ligeros, estos

líquidos permiten velocidades periféricas más altas.

El cebamiento de cualquier tipo de estas bombas es prácticamente automático, ya que por si solas, originan un alto vacio dentro de la bomba

(**) velocidad periférica se refiere a la velocidad de rotación (pies / min, m / min )

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Fluidos Compresibles / Fluidos Incompresibles

Fluidos compresibles

Cuya densidad varía con un cambio de presión, temperatura

Fluidos incompresibles

Si la densidad permanece inalterable a lo largo de todo el flujo

Tipos de fluidos

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / fluido newtoniano / fluido no newtoniano

Fluidos Newtonianos

Cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo

Fluidos No Newtonianos

Viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante

Newtonianos No Newtonianos

 Viscosidad: Es la oposición de un fluido a deformarse Tensión cortante: La tensión cortante es la tensión aplicada a lo largo de una dirección paralela o tangencial a la sección transversal de un material

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Bombas Rotatorias

leva y pistón Engranes internos Engranes externos

Bombas Rotatorias

lobulares tornillo aspas Junta universal Tubo flexible

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Bombas Rotatorias / LEVA Consideraciones

 Este tipo de bombas se caracteriza por la incorporación de pistón o pistones que se deslizan sobre la placa de empuje angular o de LEVA (**)  La entrega de fluido varia es decir, si se cambia el ángulo de la placa y con ello la carrera de los pistones Representa una bomba de pistón, que utiliza una placa giratoria que actúa como leva para hacer reciprocar los pistones

Los pistones llevan en forma alternada fluido al interior de sus cilindros a través de válvulas de succión, y luego lo fuerzan a salir por las válvulas de descarga contra la presión del sistema  LEVA(**) pieza mecánica que sirve para transformar el movimiento circular continuo, en movimiento rectilíneo alternativo o viceversa

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Bombas Rotatorias / PISTON Consideraciones  Consiste

básicamente de una parte móvil alojada dentro de una carcasa, carter (que corresponde a la superficie exterior)  El eje del émbolo está conectado a una máquina de potencia motriz (eléctrico, combustión interna), capaz de producir un movimiento alternativo constante del émbolo  El puerto de entrada está conectado al depósito de líquidos existen dos puertos (entrada y salida), una dispositivo permite que el líquido fluya en un solo sentido a través de la carcasa

 Ver animaciones

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Bombas Rotatorias / PISTON Ventajas

Ventajas Las bombas de pistón tienen un amplio rango de presión (depende de las necesidades), además esta propiedad (presión) es controlable sin impacto en el nivel de flujo Por lo general las bombas de pistón tienen un índice continuo de descarga. Los cambios de presión y el índice de descarga tienen un efecto mínimo en el desempeño, siempre y cuando haya buen manejo operacional de la bomba

Las bombas de pistón pueden maniobrar con fluidos viscosos, altos volúmenes de gas y sólidos, solo si las válvulas están diseñadas correctamente para tales fines (tomando en cuenta la granulometría de los sólidos, la composición del gas, entre otras consideraciones)

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Bombas Rotatorias / PISTON Desventajas

Desventajas  hay cierta diferencia en costo de este tipo de bomba, en comparación con la bomba centrífuga

Los componentes mecánicos son propensos al desgaste, por lo cual los costos de mantenimiento pueden ser elevados ( este debido al reemplazo de los componentes averiados, entre otras consideraciones) Las válvulas deben ser resistentes a los abrasivos para que los sólidos grandes puedan pasar a través de ellos (dependiendo el tipo de material abrasivo) Las bombas de pistón son pesadas debido a su gran tamaño y al peso del cigüeñal (**) que acciona la bomba (**) cigüeñal:

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Pistón Clasificación

Pistón axial

Pistón radial Clasificación de las bombas de pistón Bomba de pistón

Bomba de pistón de placa de empuje angular

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de pistón axial Consideraciones generales Las bombas de pistones axiales poseen varios

pistones que están colocados paralelamente al eje Están disponibles o bien como bombas de caudal variable o como bombas de caudal fijo

Las bombas ajustables de pistones axiales funcionan según el principio de plato oscilante (**)

Regulan el caudal desde valores mínimos hasta máximos , de acuerdo a los requerimientos de fluido

(**) Qué es el principio de plato oscilante:

PISTON

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de pistón axial Consideraciones generales / Principio de Funcionamiento

EJE SALIDA

 En este tipo de bombas, los pistones están colocados dentro de un tambor de cilindros, y se desplazan axialmente, es decir, paralelamente al eje.  Los pistones disponen de un "pie" o apoyo que se desliza sobre un plato inclinado

ENTRADA

 Al lado del “pie” del plato inclinado se sitúan los émbolos deslizantes APOYO

PLATO INCLINADO

Al presentarse el giro del eje, el barril que está acoplado al eje, los pistones empiezan a salir del barril, succionando fluido Cada pistón succiona durante media vuelta y descarga durante la otra media vuelta  Ver animación

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de pistón axial Diagrama

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de pistón axial Aplicaciones de Carácter Industrial

Energía (minería, aceite, carbón….)

Infraestructura (construcciones de forma general)

Industrias Alimentación (diversidad de fábricas de alimentos)

Recursos Energéticos (aceite, carbón, gas)

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de pistón axial / Ventajas y Desventajas La ventaja de este tipo de bomba es que la misma permite la aspiración de pequeñas cantidades de sólidos (depende la granulometría de los sólidos) También permite su montaje sobre tuberías de pequeño diámetro (tomando en cuenta la presión de trabajo de la tubería, en concordancia con la de la bomba) Otra ventaja muy importante es su capacidad de operación manual ( utiliza la fuerza humana)

Desventajas Su bajo rendimiento Su descarga pulsátil Pueden aparecer ruidos y vibraciones Descarga pulsátil: presenta variaciones periódicas en su caudal, entre otras consideraciones por el gradiente de presión, tomando en cuenta la configuración geométrica de la instalación

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Pistón Radial

Eje rotatorio, con el anillo Pistones

Área del cilindro

.

 Los pistones se mueven dentro de cilindros dispuestos en estrella alrededor del eje rotatorio

 El eje esta instalado hacia un lado dentro de un anillo fijo para que al rotar  los pistones se muevan hacia adentro y hacia afuera de sus cilindros  El fluido es atraído hacia adentro y bombeado hacia afuera de los cilindros a través de canales que atraviesan el centro del eje

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Bombas de de pistón radial Características

Una bomba de pistón radial es una forma de bomba hidráulica.

Los pistones de trabajo son perpendiculares al eje, en forma de radios, en contraste con la bomba de pistón axial .  Para aplicaciones de alta presión (presiones de servicio superiores a 5800 psi), se emplean bombas de pistón radial Se caracterizan por desarrollar elevadas presiones y el caudal que proporciona es variable o fijo, dependiendo del tipo de bomba es decir, con variaciones en el número de pistones

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de de pistón radial / Funcionamiento

El mecanismo de bombeo de la bomba de pistones radiales (perpendiculares al eje) consiste en un barril de cilindros, pistones, un anillo y una válvula de bloqueo.

Este mecanismo es muy similar al de una bomba de paletas, sólo que en vez de usar paletas deslizantes se usan pistones El barril . de cilindros que aloja los pistones está EXCÉNTRICO al anillo.

Conforme el barril de cilindros gira, se forma un volumen creciente dentro del barril durante la mitad de la revolución, en la otra mitad, se forma un volumen decreciente.  El fluido entra y sale de la bomba a través de la válvula de bloqueo que está en el centro de la bomba

 Ver animación Excéntrico al anillo: contenido de los pistones en una circunferencia de metal

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de de pistón radial Beneficios . Niveles moderados de sonido para aplicaciones críticas de ruido, en este tipo de instalación

. Mejoras en la durabilidad de la bomba (por el material de construcción) , bajo mantenimiento y larga duración, ayudan a reducir significativamente los costos de mantenimiento y más tiempo de actividad

. Por lo general se obtienen eficiencias volumétricas aceptadas en los estándares mundiales La viscosidad del aceite juega un papel importante en este tipo de bombas La descarga de cada cilindro adopta la forma de pequeñas pulsaciones de muy alta frecuencia

.

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de pistón radial Aplicaciones

Maquinarias industriales Herramientas

Unidades de alta presión Aplicaciones en la Industria Bancos de pruebas

Energía eólica

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Comparación Bombas de de pistón radial / axial

Las bomba con placa motriz circular oscilante de pistones axiales ( paralelos al eje de la bomba) tiene tres diferencias fundamentales respecto a las bombas de pistones radiales  Los cilindros se hallan muy cerca respecto del eje central de giro, por la cual la fuerza centrífuga sobre los pistones es considerablemente menor  El mecanismo que se encarga de producir el movimiento alternativo de los pistones es más rígido lo que permite un desplazamiento sin ningún tipo de dificultad en su carrera. Además el nivel de ruido bajo ciertas condiciones es aceptable (dependiendo los decibeles) La utilización de bombas de cilindros axiales permite el empleo de válvulas deslizantes rotativas planas mientras que en las bombas de pistones radiales las válvulas rotativas deslizantes son cilíndricas, en las primeras se permiten presiones de 514 lpc, mientras que con las segundas no es posible para tener buenos rendimientos hidráulicos pasar más allá de los 3100 lpc

Fuerza centrífuga: cuando entra el líquido dentro del cuerpo de la bomba, en este caso la fuerza centrífuga es la producida por la velocidad del mecanismo que impera Decibeles: para medir la potencia de los sonidos (db), es empleada en la acústica y en las telecomunicaciones

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranes

Una bomba de engranes es un tipo de bomba hidráulica que consta

de engranes encerrados, de forma ceñida Transforma la energía cinética , generado por un motor en energía hidráulica a través del caudal de líquido generado por la bomba Este caudal de líquido a presión se utiliza para generar normalmente el movimiento del actuador en la máquina

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Tipos de bombas de Engranes

Engranes Internos Tipos de Bomba de Engrane Engranes Externos

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranes Internos EJE

PIÑÓN Y RUEDA DENTADA

CARCASA EXTERIOR

PAREDES INTERIORES DE LA CARCASA

MEDIA LUNA, QUE LE DA EXCENTRICIDAD AL SISTEMA INTERNO

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Salida

Rueda dentada exterior traccionada por el piñón motriz Piñón motriz, accionado por el eje de la bomba Entrada Media luna que garantice la excentricidad (medio que garantiza el efecto rotatorio del sistema interior, es decir sirve como guía del sistema interno)

Paredes internas de la carcasa Carcasa, cárter, o envoltura exterior de la bomba (engrane) Piñón motriz Rueda dentada Media Luna

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Rotatorias / Engranes Internos Engranes Internos

Consideraciones Generales

Este tipo de bombas consta de dos engranes, uno de ellos accionado por el eje de la bomba, y este a su vez hace girar al otro En forma similar tiene el mismo funcionamiento de la bomba de engranes externos , con la particularidad que en este caso ambos engranes giran en la misma dirección

ver figura animada

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranes Internos / Principio de Funcionamiento . Este tipo de bomba produce un caudal al transportar el fluido entre los dientes de dos engranajes acoplados. Uno de ellos es accionado por el eje de la bomba (motriz), y este hace girar al otro (libre) . La bomba de engranajes funciona por el principio de desplazamiento, un piñón es impulsado y hace girar al otro en sentido contrario . Esta DEPRESIÓN provoca la aspiración del líquido desde el depósito. . Los dientes llenados transportan el líquido a lo largo de la pared de la carcasa hacia la cámara de impulsión.

. En la cámara los piñones que engranan transportan el líquido fuera de los dientes e impiden el retorno del líquido. . Por lo tanto el líquido de la cámara tiene que salir hacia el receptor, el volumen del líquido suministrado por revolución se designa como volumen suministrado . ver figura animada

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Cuando piñón y rotor se separan se crea una depresión entre ambos que induce al fluido al llenar las nuevas cavidades creadas

El fluido se transporta hacia la zona de impulsión. Las paredes internas de la carcasa y la media luna hacen de cierre entre las zonas de aspiración e impulsión

Rotor y piñón engranan, el fluido es conducido al lado de descarga

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Principio de Funcionamiento Cuando piñón y rotor se separan se crea una depresión entre ambos que induce al fluido al llenar las nuevas cavidades creadas, es decir el fluido al entrar a la cámara interior es succionada o aspirada por ambas ruedas dentadas (piñón y rueda dentada) hacia los lados de la cámara, entrando cada porción de líquido en los huecos de los dientes de ambos engranes  en la parte final cuando se completa el ciclo el fluido es impulsado al exterior, justo cuando los dientes engranan Este sistema origina una fuerte carga lateral (**) sobre los piñones

(**) CARGA LATERAL: Una fuerza que ocurre, cuando engranes se acoplan en un ángulo

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Cuando piñón y rotor se separan se crea una depresión (cambio de presión momentánea) entre ambos que induce al fluido al llenar las nuevas cavidades creadas El fluido se transporta hacia la zona de impulsión. Las paredes internas de la carcasa y la media luna hacen de cierre entre las zonas de aspiración e impulsión

Rotor y piñón engranan nuevamente, el fluido es conducido al lado de descarga

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranajes Internos

Ventajas Las principales ventajas son: mantener la relación de transmisión constante incluso transmitiendo grandes potencias entre los ejes (caso de automóviles, camiones, grúas...), lo que se traduce en mayor eficiencia mecánica (mejor rendimiento). Inconvenientes  Su alto coste y poca flexibilidad (en caso de que el eje conducido cese de girar por cualquier causa, el conductor también lo hará, lo que puede producir averías en el mecanismo motor o la ruptura de los dientes de los

engranajes) Otro inconveniente importante es que necesita lubricación (engrase) adecuada para evitar el desgaste prematuro de los dientes y reducir el ruido de funcionamiento.

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Clasificación / Bombas de Engrane Interno Aplicaciones de Carácter Industrial

Industria en General

Aplicaciones

Para uso militar

Industria Petroquímica

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranajes Externos / Consideraciones Generales

En forma general están compuestas por un par de engranes que trabajan de un cuerpo de aluminio  El aceite atrapado entre los dientes de los engranes y las paredes internas de la carcasa, es llevada hacia el puerto de salida  Como el sistema de engranes es de dientes opuestos impida que el fluido retroceda, por lo tanto la corriente de líquido es obligado a circular por todo el sistema Las bombas de engranajes exteriores, son adecuadas para líquidos de alta viscosidad y permiten lograr muy altas presiones

Pueden estar ambos engranes motorizados externamente o uno de ellos conducir al otro (un engrane realiza la función de piñón y el otro de conductor)

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranajes Externos / Principio de Funcionamiento

El principio usado para las bombas de engranes externos, utiliza dos engranes giratorios que se separan en el lado de la succión, de la bomba para crear los vacíos permitiendo a la presión atmosférica a forzar a el líquido a entrar en la bomba Los espacios entre los dientes del engrane transportan entre las crestas el líquido a lo largo del perímetro externo de la cubierta hacia el lado de la descarga y al re-acoplarse los engranes se descargar el líquido  Ver animación Los engranes son apoyados por los cojinetes (**) en ambos lados, que permiten altas capacidades de presión de descarga  Ver animación (**) Un cojinete en ingeniería es la pieza o conjunto de ellas sobre las que se soporta y gira el árbol o eje transmisor de momento giratorio de una máquina.

Cresta: parte del “diente” del engrane, de superficie plana

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranajes Externos / Ventajas Principales

Algunas de sus principales ventajas son: Su caudal oscila de 1 a 600 litros/min Su presión varía de 15 a 175 kg/cm2 (213 a 2489 lbs / pulg²)

Su velocidad va de 500 a 3000 rpm Tienen una construcción simple

Cojinetes externos que facilitan el mantenimiento. En algunos casos trabajan con motor eléctrico Estas bombas pueden llegar a dar entre un 85 y un 90 % de rendimiento volumétrico

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranajes Externos / Desventajas

 Dificultad para mantener el sellado lateral de los engranes (por la misma configuración de engranes externos) Desbalanceo de presiones (consecuencia de lo anterior) Son consideradas las bombas más ruidosas del mercado (se requiere control de decibeles para la tolerancia humana) Caudal fijo (no es controlable)

Parte del sellado lateral

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Engranajes Externos Aplicaciones Industriales

Maquinaria móvil

Minería

Aplicaciones Agricultura

Obras públicas

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Lobulares Consideraciones generales

Las bombas lobulares (**) son bombas volumétricas rotativas. El bombeo esta producido por 2 lóbulos que giran en sentido contrario, para conducir el líquido al espacio entre el cuerpo (parte interna de la bomba) y un lóbulo

 Buena aceptación de grandes partículas en suspensión (siempre tomando en cuenta el tamaño de las partículas)  son equipos de gran fiabilidad y de bajo costo de mantenimiento

(**) Lóbulo: parte redondeada y saliente

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Lobulares Consideraciones generales

Las bombas lobulares (**) son bombas volumétricas rotativas. El bombeo esta producido por 2 lóbulos que giran en sentido contrario, para conducir el líquido al espacio entre el cuerpo (parte interna de la bomba) y un lóbulo  Buena aceptación de grandes partículas en suspensión (siempre tomando en cuenta el tamaño de las partículas)  Son equipos de gran fiabilidad y de bajo costo de mantenimiento Aplicación  La bomba rotatoria lobular es de desplazamiento positivo y diseño sanitario para instalaciones de las industrias lácteas, alimentarias, bebidas, cosmética, farmacéutica y química fina  Es una bomba lobular ideal para manejar todo tipo de fluidos tanto de baja como de alta viscosidad

(**) Lóbulo: parte redondeada y saliente

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Lobulares Principio de Funcionamiento

 La bomba lobular consiste esencialmente de dos rotores de

forma lobular dentro de un cuerpo que giran sincronizados en sentido contrario, para conducir el líquido entre el cuerpo y el lóbulo (sin que se toquen entre ellos)  Al girar los rotores, los espacios entre lóbulo y cuerpo se llenan consecutivamente y se transporta el producto hacia el lado de impulsión, desplazando un volumen fijo.

 Se mantiene un sello continuo de producto gracias a las tolerancias entre lóbulos y el cuerpo, asegurando un eficiente bombeo  Ver figura animada

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Lobulares Componentes

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Tapa de cierre rápido Protección de la carcasa Lóbulos Sellos del eje Eje sin contacto con el líquido de bombeo Cámara de control Transmisión portadora y sincronizada

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Lobulares Funciones

Autocebantes(*) (a diferencia de las bombas centrífugas) Adecuada para cualquier tipo de líquido incluyendo productos con contenido de gas, sólidos , o materia fibrosa Adecuada para medios lubricantes y no lubricantes con alta o baja viscosidad Procesamiento de fluidos sensibles a corte (**)

Operación a temperaturas hasta 100°C (212 ° F) Mantenimiento sin desconectar la tubería Tolerancia al funcionamiento en seco

(*) son aquellas que no requieren que se le agregue agua a sus conductos (**) un líquido sensible al corte es aquel líquido que se altera al pasar por el movimiento cortante de la bomba

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Lobulares Ventajas / Desventajas

Ventajas Las bombas lobulares son fáciles de limpiar y se caracterizan por una suave acción de bombeo Tienen pocas cavidades, reduciéndose así el riesgo de crecimiento de bacterias (industria química)  las bombas lobulares se usan para servicios continuos en el caso de industrias químicas Desventajas Ofrecen un mayor desplazamiento, pero su coste es mayor y su comportamiento de presión y velocidad son inferiores a las de las bombas de engranes (por el modelo de construcción)

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Lobulares Aplicaciones Industriales

Industria Alimentaria Industria del Papel Industria Farmacéutica

Aplicaciones Industria Láctea

Industria Química Cosmética

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tornillo Consideraciones Generales / Tornillo de Arquímedes

Un tornillo de Arquímedes es una máquina helicoidal utilizada para la elevación de agua Fue inventado en el siglo III a. C. por Arquímedes , del que recibe su nombre Se basa en un tornillo que se hace girar dentro de un cilindro hueco, situado sobre un plano inclinado, y que permite elevar el fluido situado por debajo del eje de giro

Desde su invención hasta ahora se ha utilizado para el bombeo. También es llamado tornillo sin fin por su circuito infinito Helicoidal: que tiene forma de hélice

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tornillo Principio de Funcionamiento Las bombas de tornillo también llamadas bombas de cavidad progresiva, consta de un tornillo o varios tornillos que operan en una caja El líquido es transportado por medio de un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de un estator El líquido es obligado a ir a lo largo del tornillo contra un gradiente de la presión El caudal a través de este tipo de bombas es axial, y va en el sentido del rotor motriz El fluido en este tipo de bombas no gira si no que se mueve linealmente Ver animación

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tornillo Consideraciones Generales Tornillo helicoidal

camisa

Una bomba de tornillo es un tipo de bomba hidráulica considerada de desplazamiento positivo, con diferencias muy marcadas con respecto a otros tipos de bombas Esta bomba utiliza un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de una camisa y hace fluir el líquido entre el tornillo y la camisa Está específicamente indicada para bombear fluidos viscosos, con altos contenidos de sólidos Este tipo de bombas son ampliamente utilizadas en la industria petrolera a nivel mundial, para el bombeo de crudos altamente viscosos y con contenidos apreciables de sólidos. Nuevos desarrollos de estas bombas permiten el bombeo multifásico

De gran uso como equipos de bombeo a utilizar en redes de recolección de petróleo

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tornillo Componentes

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tornillo Ventajas / Desventajas Ventajas  Variedad de manejo de caudales y presiones (dependiendo las necesidades)  Instalaciones ideales para líquidos viscosas  Posibilidad de altas velocidades, permitiendo la libertad de seleccionar la unidad motriz.

 Baja vibración mecánica  Diseño sólido y compacto, fácil de instalar y mantener  Pueden transportar sólidos en suspensión sin dañar la bomba

Desventajas  Costo relativamente alto debido a las cerradas tolerancias  Características de comportamiento sensibles a los cambios de viscosidad

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tornillo Aplicaciones Industriales

Industria Marítima

Aplicaciones

Industria Petrolera

Industria Química

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Aspas Características Generales

Son bombas volumétricas, compuestas por un rotor, aspas deslizantes (que se encuentran insertadas en unas ranuras que tiene el rotor) y una carcasa  Las aspas están ubicadas en el rotor y funcionan con fuerza hidráulica radial (**) (**) es la fuerza que produce un flujo de líquido, ya sea en un canal, en una tubería. Entre otras consideraciones esta fuerza arrastra materiales que se encuentran en el fondo del pozo

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Aspas Partes Principales

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Aspas Principio de Funcionamiento

 Debido a la excentricidad del cuerpo de la bomba, un vacío se crea al incrementarse el volumen entre las aspas y la conexión de aspiración. La succión resultante introduce el líquido en la bomba

 La rotación el rodete transporta el líquido desde la zona de aspiración hasta la zona de impulsión.  Durante esta parte del ciclo, el volumen entre las aspas permanece constante  La distancia entre las aspas permite el libre paso de sólidos de un tamaño considerable, sin producir ningún daño  Cuando el rodete se flexiona al llegar a la parte plana del cuerpo excéntrico, se disminuye el volumen entre ellas y el líquido es desalojado, formando un caudal constante y uniforma Ver figura animada

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Aspas Materiales de Construcción

Para este tipo de bombas pueden seleccionarse los materiales de construcción según los fluidos y sus características de elevación Carcasa: Acero, fundición, aluminio Rodete: Fundición Paletas: Sintéticas

Superficie interior: Fundición Eje: Acero de alta resistencia

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Aspas Ventajas / Desventajas

Ventajas Mantenimiento sencillo y rápido Capacidad de empuje y arrastre

Capacidad para transportar productos de alta viscosidad Gran poder de aspiración Sencillez técnica Gran vida útil Volumen de trabajo variable Válvula de seguridad integrada permitiendo la protección del circuito Reducidas dimensiones en relación a su capacidad Puede ser instalada en espacios reducidos Desventajas La operación de estos dispositivos requieren una fuente de energía de entrada relativamente grande

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Paleta Aplicaciones Industriales

Industria de Alimentos Industria de fluidos viscosos, con sólidos en suspensión Industria de Cosméticos

Aplicaciones Industria láctea

Industria de recubrimientos

Industria Química

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tubo Flexible Consideraciones generales

Este tipo de bomba consta de una tubería flexible (**) la cual captura al líquido mediante la acción de un rodillo  Se usa para manipular fluidos en pequeñas cantidades, a bajas presiones y manteniendo una limpieza constante (**) tubo flexible de material plástico de alta flexibilidad (poliuretano es un polímero flexible)

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tubo Flexible Principio de Funcionamiento

Un rotor con un número de rodillos unidos a la circunferencia externa comprimen el tubo flexible

Mientras el rotor da vuelta, la parte del tubo bajo compresión se cierra forzando de esta manera el fluido a ser bombeado a moverse a través del tubo Adicionalmente mientras el tubo se vuelve a abrir a su estado natural después del paso del rodillo el flujo del fluido es inducido a la bomba Este sistema se llama peristalsis  Ver figura animada

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tubo Flexible Ventajas

Gracias a su manguera mecanizada de alta precisión, las bombas peristálticas industriales poseen una excelente capacidad para el manejo de lodos abrasivos, ácidos corrosivos, productos de alta viscosidad, El fluido se mantiene completamente separado de las partes móviles de la bomba (válvulas, rotores sumergidos, estatores o pistones) elementos todos ellos susceptibles de provocar fugas, corrosión. Son ideales para aquellas aplicaciones donde la contaminación es un punto crítico  son autocebantes, reversibles, volumétricas, por lo que tienen una gran precisión en la dosificación de todo tipo de fluidos Son higiénicas, fáciles de instalar, limpiar y operar Sus costos de funcionamiento son bajos, en comparación con otras tecnologías de bombeo

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Tubo Flexible Aplicaciones Industriales

Industria médica

Aplicaciones

Procesamiento de Alimentos

Industria Química

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias / Junta Universal Principio de Funcionamiento

La junta universal o cardán es un componente mecánico que permite unir dos ejes no colineales (*) Su objetivo es transmitir el movimiento de rotación de un eje al otro En los vehículos de motor se suele utilizar como parte del árbol de transmisión, que lleva la fuerza del motor situado en la parte delantera del vehículo hacia las ruedas traseras (*) no colineales que no están en el mismo punto

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Rotatorias Junta Universal

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo / Reciprocantes

Bombas de Desplazamiento Positivo

Reciprocantes

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes

Principio de Funcionamiento

BOMBAS RECIPROCANTES

Volumen desplazado Volumen teórico Volumen real

Aplicaciones, limitaciones, normatividad

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Consideraciones Generales

Salida  En las bombas reciprocantes , el pistón crea un vacío

parcial dentro del cilindro, permitiendo que el fluido se eleve ayudada por la presión atmosférica  La cantidad de fluido que entra al espacio de desplazamiento dependerá de la velocidad de la bomba, el tamaño de las válvulas de entrada y la efectividad del material sellante de las válvulas y del pistón

Entrada

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Principio de Funcionamiento

 En las bombas reciprocantes el pistón crea un vacío parcial dentro del cilindro permitiendo que el agua se eleve ayudada por la presión atmosférica.

 La cantidad de fluido que entra al espacio de desplazamiento dependerá de la velocidad de la bomba, el tamaño de las válvulas de entrada y la efectividad del material sellante de las válvulas y del pistón  Debido a la resistencia friccionar que se desarrolla en sus partes en movimiento, este tipo de bombas tienen una eficiencia relativamente baja  Las válvulas de las bombas de pistón son de dos tipos: la de succión, que permiten la entrada al espacio de desplazamiento, y las de descarga, que dejan que el fluido pase hacia el tubo de descarga

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas de émbolo reciprocante / Partes fundamentales

CIGUEÑAL VÁLVULA DE PIE

MANIVELA PISTON

VÁLVULA DE PIE

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Clasificación

Bombas Reciprocantes Clasificación Émbolo Reciprocante

Émbolo Reciprocante de descarga variable

Reciprocante de Diafragma

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Émbolo Reciprocante

 En las bombas reciprocantes el pistón crea un vacío parcial dentro del cilindro permitiendo que el agua se eleve ayudada por la presión atmosférica.  La cantidad de fluido que entra al espacio de desplazamiento dependerá de la velocidad de la bomba, el tamaño de las válvulas de entrada y la efectividad del material sellante de las válvulas y del pistón  Debido a la resistencia friccionar que se desarrolla en sus partes en movimiento, este tipo de bombas tienen una eficiencia relativamente baja  Las válvulas de las bombas de pistón son de dos tipos: la de succión, que permiten la entrada al espacio de desplazamiento, y las de descarga, que dejan que el fluido pase hacia el tubo de descarga

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Émbolo Reciprocante de Carga Variable

 Es el mismo funcionamiento de la bomba reciprocante

 La diferencia es la carga variable es decir, con la modificación de la carrera del pistón, en otras palabras el acortamiento o alargamiento del mismo

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Émbolo Reciprocante de Diafragma Características Generales Componentes

 Un par de diafragmas (en el interior de la bomba)  Un eje que une a los dos diafragmas  Una válvula distribuidora de aire (para el movimiento de los diafragmas)  Cuatro válvulas retenedoras también conocidas como válvulas de paso)  Ver video

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Émbolo Reciprocante de Diafragma Características Generales / Principio de Funcionamiento El funcionamiento de las bombas de diafragmas está basado fundamentalmente en la acción conjunto de cuatro elementos  Un par de diafragmas  Un eje que los une  Una válvula distribuidora de aire  Cuatro válvulas de paso El aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elásticas (diafragmas) que varían el volumen de la cámara aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente Las válvulas de retención (válvulas check, que retienen o permiten el paso de fluido)

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Émbolo Reciprocante de Diafragma Características Generales / Principio de Funcionamiento  Una vez conectado el aire comprimido, la válvula distribuidora (de aire) lo enviará a la parte posterior de uno de los diafragmas haciendo que el mismo se aleje del centro de la bomba  Ya que ambos diafragmas se encuentran unidos por el eje El diafragma de la izquierda se verá atraído hacia el centro de la bomba generando una depresión en la cámara de líquidos y expulsando al exterior el aire que se encontraba en su parte posterior Dada la diferencia de presiones entre la cámara de líquidos y el exterior el producto a bombear ingresa al equipo abriendo la válvula de paso (válvula check)  Cuando el eje llega al final de su carrera, la válvula distribuidora cambia el sentido de flujo de aire, enviándola a la parte posterior de la otra membrana

A partir de ese momento ambos diafragmas y el eje efectúan un recorrido inverso al anterior , produciendo el vaciamiento de la cámara de líquido de la parte izquierda y generando vacío en la derecha Este ciclo se repite indefinidamente

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Émbolo Reciprocante de Diafragma Ventajas Ventajas  No tienes sellos mecánicos, ni partes rotatorias  Diseño sencillo  Son autocebantes (es decir no es necesario llenar la columna de aspiración de líquido para que funcionen)

 Su mantenimiento es sencillo y rápido, y con componentes fáciles de sustituir

Desventajas  Los materiales del diafragma, son susceptibles a los rangos de temperatura, por lo que se utilizan diversidad de materiales: teflón, neopreno, poliuretano, y otros materiales sintéticos

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes / Diafragma Aplicaciones Aguas residuales Industrias Alimenticias Derivados del petróleo

Aplicaciones

Industrias químicas

Industrias de papel

Reactivos

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Clasificación general de las bombas utilizadas en la industria petrolera Bombas de desplazamiento positivo Bombas Reciprocantes Normatividad

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores y Ventiladores

Compresores y Ventiladores

Turbocompresores

Ventiladores

Compresores Reciprocantes

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores y Ventiladores Turbo Compresor Que es un turbo compresor  Es un sistema de sobrealimentación, que usa una turbina centrifuga (*) para accionar mediante un eje coaxial (**) con ella, un compresor centrífugo (***) para comprimir gases  Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna alternativos, especialmente en los motores diesel (*) turbina centrífuga: es una máquina cuyo elemento principal es un rodete (rotor giratorio) a través del cual pasa un fluido de forma continua, cambiando esta su cantidad de movimiento por la acción de la máquina. Se da una transferencia de energía entre la máquina y el fluido a través del momento del rotor, en este caso sentido fluido – máquina (**) eje coaxial: significa que dos o mas componentes comparten un eje en común (***) compresor centrífugo: El compresor centrífugo es una turbo máquina que consiste en un rotor que gira dentro de una carcasa provista de aberturas para el ingreso y egreso del fluído. El rotor es el elemento que convierte la energía mecánica del eje en cantidad de movimiento y por tanto energía cinética del fluído.

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores y Ventiladores Ventiladores / Consideraciones Generales

Un ventilador es una turbo máquina que transmite energía para generar la presión necesaria con la que mantener un flujo continuo de aire Se utiliza para usos muy diversos como: ventilación de ambientes, refrescamiento de máquinas u objetos En su versión más corriente, un ventilador es una máquina que absorbe energía mecánica y la transfiere a un gas

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores y Ventiladores Ventiladores / Consideraciones Generales

Los ventiladores e utilizan para incrementar la presión y provocar un flujo de aire y otros sistemas de flujo de gases Es conocido que en muchos hogares, se utilicen ventiladores y sopladores un ejemplo obvio son los ventiladores que se utilizan para hacer circular el aire cuando hace tanto calor, que resulta incómodo El ventilador impulsa aire del ambiente en la habitación, lo acelera con la acción de las aspas, y lo envía a una velocidad mayor, el aire que se mueve tiende a crear un efecto de enfriamiento Las diferencias principales entre ventiladores, compresores, y sopladores son la construcción física, y las presiones para lo que están diseñados

Se utilizan ventiladores para hacer circular el aire dentro de un espacio para introducirlo, evacuarlo o para moverlo a través de ductos de sistema de ventilación, calefacción o aire acondicionado Los tipos de ventiladores incluyen ventiladores de aspas, de ductos, y centrífugos

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores y Ventiladores Ventiladores / Normatividad Las normas (fabricación, instalación, montaje, mantenimiento, operación….) de ventiladores buscan regular estas actividades para maximizar las característica intrínsecas del equipo y aumentar la seguridad y confiabilidad de los mismos Las normas y estándares están reguladas por diferentes entidades a nivel mundial entre las que se destacan: API ( American Petroleum Institute), ASME (American Assotiation Mechanical Enginnering) Normas de Ventilación

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores Reciprocantes Que es un compresor: Es básicamente un compresor de gases que funciona por el desplazamiento de un émbolo dentro de un cilindro (o de varios) movidos por un cigüeñal para obtener gas a alta presión

1. 2. 3. 4. 5.

Pistón o émbolo Cuerpo interno del cilindro Válvula de admisión Válvula de descarga Válvula de descarga

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores Reciprocantes Principio de funcionamiento El cilindro está provisto de válvulas (4,5) que operan automáticamente por diferenciales de presión al igual que válvulas de retención (checks) para admitir y descargar gas

La válvula de admisión (4) abre cuando el movimiento del pistón ha reducido la presión (es decir movimiento hacia abajo del pistón) por debajo de la presión de entrada en la

línea  la válvula de descarga (5) se cierra cuando la presión acumulada en el cilindro deja de exceder la presión en la línea de descarga luego de completar el golpe de descarga

Ver animación

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores Reciprocantes Usos

Transferencia de gas desde pozos productores de gas de baja presión a las plantas compresoras Comprimir el gas, para devolverlo a la formación productora, con el fin de mantener y/o incrementar la presión del yacimiento, y por ende el factor de recuperación Transferir gas para llevarlo a los sitios de consumo Aumentar presión en tubería de almacenamiento Comprimir aire para distintos usos en todas las industrias

Sistemas de bombeo en la industria petrolera Compresores Reciprocantes Tipos de Compresores

Axiales

Rotativos

Centrífugos

Reciprocantes