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Bombas de desplazamiento positivo Diseño de probada eficiencia con la tecnología más moderna

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Transporte y procesamiento de sólidos Bombas de desplazamiento positivo

Transporte y procesamiento de sólidos

Las materias primas tienen que transportarse antes de poder ser refinadas Suena obvio, pero frecuentemente se pasa por alto la importancia del transporte . El material extraido de las minas, primero tiene que ser transportado, antes de que pueda ser procesado y refinado, para poder ser usado en varios procesos de fabricación. El transporte del material en crudo desde su localización original y entre las operaciones de proceso individuales es un elemento clave en la maximización del valor y la reducción de costos. Aker Wirth tiene años de experiencia suministrando bombas para sólidos para el transporte de este tipo de materiales dentro de las operaciones de procesamiento.

Bombas de pistón – confiabilidad comprobada Aker Wirth introdujo las bombas de desplazamiento positivo a principios de los años 1900, cuando estas bombas se usaban inicialmente en la industria de perforación. Dentro del surtido de Aker Wirth, las bombas de pistón representan una solución tecnológicamente óptima y sencilla, y la que requiere el más bajo costo de inversión. Bombas de pistón de diafragma – inteligente diseño ahorrativo Para reducir al mínimo el desgaste de los componentes básicos involucrados en el transporte de materiales altamente abrasivos, Aker Wirth desarrolló en 1968 una bomba de pistón de diafragma que usaba un diafragma y un medio intermedio para evitar que los materiales transportados entraran en contacto con los pistones y componentes de sellado de la bomba. Bombas para altas temperaturas – el mejor estándar Las bombas para altas temperaturas se usan en la ingeniería de procesos y en refinación cuando la temperatura del producto que se bombea excede los 130 ºC. Éste es el caso, por ejemplo, en las modernas operaciones de refinación de oro y níquel. Aquí, el material tiene una temperatura de 160 º a 220 ºC.

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Transporte y procesamiento de sólidos Bombas de desplazamiento positivo

Manejo de materiales antes y después de la refinación. Muy pocos metales se usan en su forma pura. La mayoria de los productos de nuestra era, derivados de metales, involucran aleaciones. La combinación de estos metales hace posible obtener propiedades sobresalientes en los materiales para cualquier aplicación que se desee. El níquel, por ejemplo, es un componente crucial de varias aleaciones. El acero inoxidable solamente se hace duro, fuerte y resistente a la corrosión después de que se le ha agregado níquel y cromo. Sin embargo, se requieren varios complejos procesos físicos y químicos (bajo altas presiones y a temperaturas de hasta 220 °C) antes de poder producir níquel de grado industrial a partir de la mena de níquel.

Alimentando las autoclaves Estos procesos de refinación utilizan bombas de sólidos de Aker Wirth para alimentar las autoclaves (recipientes a presión). En esta aplicación, las altas temperaturas, agregadas a las presiones y las cantidades que se transportan, representan una prueba particularmente difícil para los conocimientos de los diseñadores. Las bombas de pistón de diafragma desarrolladas por Aker Wirth, que se usan principalmente con productos abrasivos, poseen un sistema de enfriamiento de características únicas que ha sido especialmente desarrollado para esta área de aplicación. Este sistema permite que las bombas transporten materiales a temperaturas tan altas como 220 °C sin tener que enfriar antes el producto. Al mismo tiempo, el diafragma está protegido contra un sobrecalentamiento. Los beneficios son los bajos requerimientos de mantenimiento cuando se comparan con las bombas de pistón convencionales, lo cual tiene como consecuencia menores costos. Aker Wirth es experto en la industria de bombas para sólidos, con más de 4 000 bombas construidas hasta la fecha y en uso en todo el mundo.

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Transporte hidráulico Bombas de desplazamiento positivo

¿Qué significa el transporte hidráulico de sólidos? Tendencia creciente hacia los requerimientos de transporte

Razones • Incremento de la población • Escasez de materias primas • Formación de comunidades económicas • Influencias políticas • Más altos estándares de vida • Carencia de expertos para ensamblaje y operaciones complicadas • Cambio del volumen de transporte para las materias primas/los productos • Mayor conciencia ecológica Efectos • Aumento en los requerimientos de materias primas, de energía y de alimentos • Desarrollo de nuevas fuentes de materias primas • Planeación de unidades de recuperación (reciclaje de materiales) • Aumento en el volumen de materiales • Desplazamiento del volumen de material y formación de reservas • Industrialización, mayores intercambios de bienes, requerimientos de protección medioambiental • Automatización • Nuevas tecnologías de transporte La naturaleza nos ha mostrado cómo el agua puede transportar arena, grava y piedras pesadas a diferentes velocidades.

La capacidad de los fluidos para transportar sólidos constituye la base del transporte hidráulico de los sólidos. Dado que la velocidad de los sólidos es menor que la velocidad de flujo del fluido transportador, las partículas sólidas quedan rodeadas por el fluido. La resistencia de flujo resultante permite que sean transportadas las partículas sólidas. El transporte hidráulico de sólidos no sería posible sin una resistencia de flujo semejante. Este procedimiento, que es simple y favorable para el medio ambiente, usa las probadas ventajas del transporte por tuberías usado para transportar petróleo, agua y gas. Los materiales pueden transportarse por largas distancias y a grandes alturas debido a la muy baja compresibilidad de los fluidos transportadores. Las bombas proporcionan la energía requerida para superar las caídas de presión a lo largo de toda la distancia del transporte, y para generar el flujo. Además, se requieren equipos de alimentación y separación al principio y al final de la tubería de transporte, para introducir y luego extraer los materiales. El diseño de estos equipos varía, dependiendo de la aplicación, para asegurar un transporte hidráulico óptimo de los sólidos.

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Transporte hidráulico Bombas de desplazamiento positivo

Los sólidos son hidráulicamente ... ... conducidos • Para la extracción en minería de materias primas a grandes profundidades marinas: módulos de manganeso, mezclas de mena de hierro • En la extracción en minería de carbón suave: carbón en crudo, material en flotación • Para excavación húmeda: extensión de paisaje, producción de arena y grava • Construcción y mantenimiento de vías acuáticas navegables, canales de irrigación y desecación

... y transportados • Para suministrar carbón a las plantas eléctricas • Para surtir menas en crudo a las plantas metalúrgicas • Para suministrar piedra caliza a las plantas cementeras • Para retirar los desechos (cenizas, escoria) de las plantas eléctricas y plantas metalúrgicas. • Para alimentar de sólidos a las autoclaves • Para retirar el material de flotación de las plantas de tratamiento de carbón • Para recultivar los sitios de minería explotados al aire libre

Los principales criterios de selección para el uso económico de las bombas de desplazamiento positivo son el carácter abrasivo del medio que se va a bombear, la presión de transporte y el tamaño del grano de los sólidos. Actualmente se usan los siguientes tipos de bombas para el transporte hidráulico de sólidos a lo largo de grandes distancias:

ginales de baja potencia han evolucionado hasta convertirse en unidades con potencias de hasta 2500 kW, al mantener el paso con las crecientes profundidades de perforación y los requerimientos de volumen suministrado.

• Bombas de pistón dúplex • Bombas de pistón triplex • Bombas de pistón dúplex de diafragma • Bombas de pistón triplex de diafragma Las bombas de desplazamiento positivo (BDP) han sido parte del programa de fabricación de Aker Wirth por más de 100 años. Las primeras bombas BDP de Aker Wirth fueron introducidas al cambio del último siglo para la industria de la perforación. A lo largo de los años, las pequeñas bombas ori-

Debido a su vasta experiencia en la industria de la perforación, resultaba lógico que Aker Wirth fuera la primera compañía europea en decidir en los años 1920 expandir su experiencia y desarrollar sistemas para el transporte hidráulico de sólidos. En 1964, una fábrica de cemento y piedra caliza instaló una tubería de transporte de 5 km (3.1 millas) para mover de la mina a su fábrica cargas de piedra caliza con un contenido de sólidos de 85%. Aker Wirth suministró cinco bombas de pistón dúplex, tipo LKP7 1/4”x16”/428. La capacidad máxima de toda la estación de bombeo es de 625 m 3/ h (2 760 US GPM).

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Sistemas de bombeo de alta presión Bombas de desplazamiento positivo

> Bomba de pistón de acción simple (TPK) >> Bomba de pistón de doble acción (DPK)

> Bomba de pistón de acción simple con diafragma (TPM) >> Bomba de pistón de doble acción con diafragma (DPM)

Partes sujetas a desgaste

DPK

TPK

DPM

TPM

piezas 1 Revestimientos

2

3

–

–

2 Ejes del pistón

2

–

–

–

3 Cajas de empaquetadura

2

–

–

–

4 Cuerpos de pistón

2

3

–

–

5 Sellos de pistón

4

3

–

–

6 Conos de válvula

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6

8

6

7 Asientos de válvula

8

6

8

6

8 Placas de válvula

8

6

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6

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Bombas de pistón Bombas de desplazamiento positivo

Bombas de pistón dúplex y tríplex de Aker Wirth (DPK/TPK) Dentro del surtido de productos de Aker Wirth, las bombas de pistón representan la solución más simple técnicamente y la que requiere la inversión más baja. En términos de recuperación de la inversión, los costos iniciales no son solamente el único factor decisivo. Al seleccionar el tipo de bomba, también deberían tomarse en consideración a otros aspectos, incluyendo el coeficiente de abrasividad de los productos, y la presión de descarga requerida, así como el tamaño del grano del material sólido.

Las bombas de pistón dúplex y tríplex de Aker Wirth sirven a un amplio rango de aplicaciones. Estas bombas de contacto directo proporcionan contacto directo entre los pistones, los sellos y el producto. Las bombas de pistón son un medio económico para bombear productos de carácter abrasivo bajo a mediano. Las bombas dúplex y tríplex están disponibles actualmente en una potencia de hasta 2500 kW. La bomba de pistón dúplex de doble acción es el tipo tradicional de bomba y la que ha estado en uso por varias décadas. La importancia de la bomba de pistón simple tríplex aumentó dramáticamente en los años 1960, cuando las presiones de descarga continuaron incrementándose. La bomba de pistón tríplex proporciona un menor grado de pulsación que la bomba de pistón dúplex. La pulsación de flujo de salida de este tipo de bombas se compensa con un amortiguado de aproximadamente 98 por ciento por medio de amortiguadores de pulsación.

Características y ventajas • Solución técnicamente sencilla, que requiere los menores costos de inversión • Los pistones, sellos y revestimientos entran en contacto directo con el producto

Las bombas de pistón tienen una tasa de flujo de salida de hasta 1000 m3 / h y pueden alcanzar presiones de operación de hasta 55 MPa, aunque las presiones de descarga para las bombas de sólidos están limitadas aquí a 30 MPa.

Materiales de mediana y baja abrasividad

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Bombas de pistón de diafragma Bombas de desplazamiento positivo

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Bombas de pistón de diafragma Bombas de desplazamiento positivo

Bombas de pistón dúplex y tríplex con diafragma de Aker Wirth (DPM/TPM) Para productos altamente abrasivos Para reducir al mínimo el desgaste de los componentes básicos involucrados en el transporte de materiales altamente abrasivos, Aker Wirth desarrolló en 1968 una bomba de pistón con diafragma. Esta bomba usaba un diafragma y un medio intermedio para evitar que los materiales transportados entraran en contacto con los pistones y componentes de sellado de la bomba. Este desarrollo de Aker Wirth se ha convertido en la aplicación estándar para el transporte hidráulico de productos altamente abrasivos.

Características y ventajas • Para transporte de productos altamente abrasivos • Los pistones y sellos no entran en contacto con el producto. • Los pistones, los ejes de los pistones, y las camisas de los cilindros ya no son componentes de alto desgaste

Uso económico Las bombas de pistón con diafragma dúplex y tríplex de Aker Wirth son la solución económica para transportar la mayor parte de los productos abrasivos. El beneficio del diseño es que los pistones, los ejes de los pistones y las camisas de los cilindros ya no son piezas de alto desgaste, y no disminuyen las ventajas de las bombas de pistón. Aunque el costo inicial de una bomba de pistón con diafragma es más alto que el de una bomba de pistón, estos costos mayores son más que compensados en el curso de unos pocos años por la menor tasa de reemplazo de componentes de alto desgaste y los reducidos costos de mantenimiento. Una vida útil de 15 000 horas de servicio del diafragma se considera normal actualmente. Las bombas de pistón con diafragma tienen tasas de flujo de salida de hasta 800 m3/h. Se pueden alcanzar presiones de descarga de hasta 30 MPa.

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Bombas de pistón de diafragma Bombas de desplazamiento positivo

Bombas de pistón dúplex y tríplex con diafragma de Aker Wirth

Principales características de las bombas de Aker Wirth

• Suavidad en su funcionamiento • Unidades propulsoras de la bomba para un funcionamiento de carga permanente, con un alto grado de estabilidad • Robusto marco de construcción soldada con modernas partes prefabricadas • Cojinetes de bolas antifricción para un soporte completo de rodamientos • Ruedas de engranaje y eje del motor de acero sometido a tratamiento térmico, resistentes al Entrega y transporte de sólidos desgaste • El dentado doble helicoidal asegura un alto nivel económicos y ecológicamente de suavidad en la operación, y evita que se ejerza beneficiosos una carga axial sobre los cojinetes externos de la varilla del piñón y la varilla del cigüeñal • Varilla del cigüeñal de acero sometido a trataMinería miento térmico • Suministro de carbón a plantas eléctricas • Combinación de materiales entre la cruceta y las • Suministro de carbón a plantas metalúrgicas guía de correderas, de acuerdo con la tecnología • Transporte de material de carbón, de aguas actual negras, y agua de mina con sólidos de niveles • Sistema de lubricación a presión para todas las subterráneos a nivel de superficie partes móviles • Bombeo de residuos y mezclas con material en • Partes sujetas a desgaste de larga vida útil flotación • Elementos de vigilancia y control para la rápida localización de averías Industria • Cierres hidráulicos para las carcasas de los cilin• Suministro de mezclas acuosas de creta, piedra dros y válvulas caliza y arena a fábricas de cemento • Asientos y cámaras de las válvulas de acuerdo • Bombeo de bauxita y lodos rojos con el estándar API • Alimentación de digestor de autoclave • Herramientas hidráulicas auxiliares para un fácil • Alimentación de prensa de filtro de alta presión y rápido intercambio de las partes sujetas a • Transporte de materias primas (por ejemplo, desgaste mena, fosfato, pirita) • Retiro de cenizas y escorias de plantas eléctricas • Amortiguador de pulsaciones del diafragma, para flujos de entrega con pocas pulsaciones y metalúrgicas

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Bombas de alta temperatura Bombas de desplazamiento positivo

Bombas de alta temperatura de Aker Wirth Usos en ingeniería de procesos y refinación Las bombas para altas temperaturas se usan en la ingeniería de procesos y en refinación, cuando la temperatura del producto que se está bombeando excede los 130 ºC. Por ejemplo en las modernas operaciones de refinación donde la mezcla tiene una temperatura de 160 º a 220 ºC, se han desarrollado bombas especiales para bombear los materiales a estas altas temperaturas.

Características y ventajas • Extensas aplicaciones de probada eficiencia en ingeniería de procesos y refinación • Capaz de bombear mezclas a temperaturas de 160 º a 220 ºC • Para transporte de productos altamente abrasivos

Transferencia de la mezcla sin enfriamiento Para transportar mezclas extremadamente abrasivas y ácidas se tienen que usar bombas de pistón con diafragma. Un desafío complicado, por el hecho de que el diafragma generalmente sólo puede soportar temperaturas de hasta 120 ºC. La respuesta de Aker Wirth fue desarrollar un elemento de enfriamiento para enfriar el material antes del diafragma. Al mismo tiempo, la bomba está diseñada para canalizar la mezcla caliente pasando por sus componentes críticos sin reducir su temperatura. La unidad especial de enfriamiento está instalada entre la válvula de succión y descarga y la cámara del diafragma. Las bombas de alta temperatura tienen tasas de flujo de salida de hasta 600 m3/h. Las presiones de descarga caen generalmente en un rango de aproximadamente 5 – 10 MPa.

Bombas de desplazamiento positivo Diseño de probada eficiencia con la tecnología más moderna

Aker Wirth GmbH Kölner Strasse 71 – 73 41812 Erkelenz Germany P +49 2431 83-0 F +49 2431 83-267 [email protected] www.akersolutions.com/akerwirth

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