Curso de Bombas 2005

1Curso de Seleccin y Operacin de

Bombas para la Industria del Petrleo

Presentado por: Ing. Fernando Dvila T., MBA

[email protected]

Agosto del 2005

2Primera Parte

3CENTRIFUGA

CINETICAS

TURBINA

REGENERATIVA

EFECTOS

ESPECIALES

HORIZONTAL

RECIPROCANTES

BOMBAS VERTICAL

PALETA O ALABE

PISTON

MIEMBRO FLEXIBLE

ROTATIVAS LOBULO

ENGRANAJE

PISTON

CIRCUNFERENCIAL

TORNILLO

Clasificacin General De Bombas

4Definiciones

Bombas cinticas: Son las que convierten energa mecnica en energa hidrulica, por aplicacin de la fuerza

centrfuga en el interior de su carcaza.

Bombas reciprocantes: Son las bombas que utilizan un movimiento recproco para impulsar una masa de fluido

desde la cmara hacia la tubera de descarga.

Bombas rotativas: Son bombas de desplazamiento positivo con uno o varios elementos giratorios en su carcaza,

y que trabajan sin auxilio de vlvulas.

5Bombas Cinticas

SUCCION AL EXTREMO

(INCLUYENDO SUMERGIBLES)

ACOPLE INTEGRAL UNA

O DOS ETAPAS

EN-LINEA

IMPULSOR FLOTANTE

EN-LINEA ANSI B79.2

CENTRIFUGAACOPLE SEPARADO

UNA O DOS ETAPAS

INSTALADA EN CARCAZA

SOPORTADA EN LA LINEA

CENTRAL API-610

INSTALADA EN CARCAZA ANSI

B79.1

VOLUTA DE POZO HUMEDO

IMPULSOR DE FLUJO AXIAL

(PROPULSOR) (HORIZ. O VERT.)

CINETICAS MOTOR HERMETICOSIN SELLO

ACOPLE MAGNETICO

AXIAL (HORIZ.) TAPAS

SEPARABLES

ACOPLE INTEGRAL UNA

O DOS ETAPAS

RADIAL (VERT.) TAPAS

SEPARABLES

IMPULSOR ENTRE

COJINETES AXIAL (HORIZ.) TAPAS

SEPARABLES

ACOPLE SEPARADO

MULTIETAPAS

RADIAL (VERT.) TAPAS

SEPARABLES

ETAPA SIMPLE

PERIFERICA

TURBINA

REGENERATIVA

MULTIETAPAS

CANAL LATERAL

CENTRIFUGA REVERSIBLE

EFECTOS

ESPECIALES CAJA ROTATIVA (TUBO PITOT)

6Bombas Cinticas

7Definiciones

Bombas centrfugas: Son las ms populares de las bombas cinticas, pueden ser de varios tipos como se

puede apreciar en la grfica anterior.

Bombas de turbina regenerativa: El fluido pasa por el impulsor formando una hlice entre los alabes con un

incremento de presin uniforme. Son de bajo flujo y alta

presin.

Bombas de efectos especiales: Tienen diferentes caractersticas, como impulsores abiertos, motores

fraccionarios, acople magntico, revestimiento interno, etc.

8Componentes de una Bomba Componentes de una Bomba CentrCentrfugafuga

9Componentes de una Bomba Componentes de una Bomba CentrCentrfugafuga

10

Componentes de una Bomba Componentes de una Bomba CentrCentrfugafuga

11

Bomba Centrifuga Con Impulsor Flotante

12

Bombas Cinticas

13

Bomba Cintica De Gran Capacidad

14

Bombas Reciprocantes

HORIZONTAL SIMPLE-EFECTO PISTON SIMPLEX

RECIPROCANTESDUPLEX

VERTICAL DOBLE-EFECTO EMBOLO MULTIPLEX

15


16


17

Definiciones

Bomba reciprocante: Es la combinacin de movimiento rotativo con longitudinal con ayuda de una

biela.

Pistn: Es cuando el elemento que impulsa al fluido tiene ranuras con anillos que hacen el sello de este

elemento contra las paredes del cilindro o el liner.

Embolo: Es la varilla o eje slido con sello estacionario, el eje se desliza entre los anillos.

18

Bombas de Pistn

19

Bombas de Embolo

20

Bombas Centrfugas Sin Sello

Succin al Extremo

Acople Integral

En Lnea

Motor EstndarSeparado

Bomba y Motor

Vertical

Sumergida

Centrfuga

sin Sello

Acople

Separado

Mando Magntico Acople integral

Vertical

Sumergida

Tipos de Bombas Centrfugas sin sello

21

Bombas Centrfugas Sin Sello

22

Bombas Rotativas

DESPLAZAMIENTO

CONTINUO

PALETAS EN EL ROTOR

PALETA O ALABE

HOJA, BALDE,

RODILLO O

DESLIZADOR

DESPLAZAMIENTO

VARIABLE

PALETAS EN EL ESTATOR

DESPLAZAMIENTO CONSTANTE

AXIAL

DESPLAZAMIENTO VARIABLE

PISTON PISTON SIMPLE

DESPLAZAMIENTO CONSTANTE

RADIAL MULTI-PISTON

DESPLAZAMIENTO VARIABLE

TUBO FLEXIBLE

MIEMBRO FLEXIBLE ALETA FLEXIBLE

ROTATIVAS LINER FLEXIBLE

SIMPLE

LOBULO

MULTIPLE

CILINDRICO SINCRONIZADO

EXTERNO HELICOIDAL

DOBLE HELICOIDAL NO-SINCRONIZADO

ENGRANAJE

CRECIENTE

INTERNO

NO CRECIENTE

SIMPLE

PISTON

CIRCUNFERENCIAL

MULTIPLE

CAVIDAD PROGRESIVA

SIMPLE

TORNILLO Y RUEDA

TORNILLO

SINCRONIZADO

MULTIPLE

NO-SINCRONIZADO

23

Bombas de Desplazamiento PositivoBombas de Desplazamiento Positivo

Factores de seleccin:

Capacidad

Presin Diferencial

Viscosidad

NPSHA

Eficiencia volumtrica

Deslizamiento

24

Bombas de Desplazamiento PositivoBombas de Desplazamiento Positivo

Potencia

Abrasin

Corrosin

Temperatura

25

Bombas Rotativas

26

Bombas Rotativas

27

Bombas Rotativas

Bombas de cavidad progresiva

28

Bombas Rotativas

29

Bombas Rotativas

Bomba de tornillo

interno

Bomba de solidos

30

Bombas Rotativas

Bomba de engranajes

31

Bombas Rotativas

Bomba de engranaje

interno

32

Bombas Rotativas

Bomba de engranajes

helicoidales

33

Bombas Rotativas

Bomba de lbulos Bomba de alabes

34

Bombas Verticales

Eje Abierto

Pozo

Profundo

Eje Encerrado

Eje Abierto

Descarga sobre el

piso

Con Eje

Eje

Encerrado

Poca

Profundidad

Eje Abierto

Descarga bajo la

superficie

Verticales Eje

Encerrado

Boquillas En-lnea

Barril o

Cilindro

Boquilla de Sucin

en el Barril

Pozo

Sumergible

Montaje en Caja

Abierta

Poca

Profundidad

Montaje de Barril

Montaje Horizontal

En-lnea

35

Bombas Verticales

36

Bombas Verticales

37

Bombas Verticales

38

Bombas Verticales

39

Bombas Verticales

40

Bombas Verticales

41

Bombas Verticales

42

Bombas Verticales

43

PARTE 2

44

Teora y Frmulas

45

Teora y Frmulas

46

Teora y Frmulas

Carga de velocidad: Presin debida a la velocidad del fluido

hv = v2/2g

v = 0.3205 x Q/A

v = 278 x Q/A (mtrico)

Donde:

hv = pies (de liquido)

v = pies/seg. (cm./seg.)

Q = galones/minuto (metros3/hora)

A = pulgadas2 (cm2)

47

Teora y Frmulas

Altura de succin: Es igual a la altura esttica de succin sea esta positiva o negativa, ms la altura equivalente debida a las prdidas por friccin.

Altura total de descarga: Es la suma algebraica de la altura esttica de descarga mas todas las prdidas mas la presin final en el lado de descarga.

Altura dinmica total TDH: Es la energa impartida por la bomba al fluido, y es la diferencia entre la altura total de descarga y la altura total de succin.

48

Posicin de Lneas de Succin

Altura Esttica de Succin

49

Posicin de Lneas de Succin

Presin Esttica de Succin

50

Succin Negativa

Altura Esttica de Succin

Presin Esttica

Altura Esttica de descarga

51

Succin Positiva

Altura Esttica dedescarga

Altura Esttica

Presin deSuccin

52

Teora y Frmulas

Carga neta de succin positiva: Es el resultado de la carga de succin menos la presin de vapor absoluta.

NPSH = Ha Hvpa Hst Hfs

Ha = Presin absoluta sobre la superficie del liquido en pies.

Hvpa = Presin de vapor en pies de liquido equivalentes.

Hst = Altura esttica en pies sobre la lnea de centro de la bomba

Hfs = Prdidas totales en la succin en pies

53

Teora y Frmulas

PP

PP

+ Z+ Z

-- ZZ

L = PL = Prdida por Friccirdida por Friccinn

G.S.G.S.

G.S.G.S.

PV = PresiPV = Presin de Vapor del fluidon de Vapor del fluido

(P (P -- PV) 2.31PV) 2.31G.S.G.S.

NPSHA =NPSHA = ++ Z Z -- LL

P = PresiP = Presin en la superficie del fluidon en la superficie del fluido

G.S. = Gravedad EspecG.S. = Gravedad Especficafica

(1 psi = 2.31 ft. de agua)

54

Teora y Frmulas

NPSHA: Es la altura neta de succin disponible en nuestro sistema, o en nuestro equipo de bombeo, es lo que tenemos en la realidad instalada.

NPSHR: Es la altura neta de succin requerida, este es un dato del fabricante para el caudal y altura que debe suministrar la bomba en ese punto.

NPSHA > NPSHR

55

NPSHA

P

r

e

s

i

n

a

b

s

o

l

u

t

a

(

H

a

)

Altura de Presin de Vapor (Hvpa)

Prdidas totales en la succin (Hfs)

Altura esttica de succin (Hst)

NPSHAAltura Neta de Succin Disponible

NPSHA=2.31(Ha Hvpa)/Sp.Gr. + (Hst-Hfs)

56

NPSHA

LsPa

NPSHA=Pa (Vp + Ls + hf )

Fuente de fluido abierta a la atmsfera

con succin negativa

57

NPSHA

Pa

Lh

NPSHA=Pa + Lh (Vp + hf)

Fuente de fluido abierta a la

atmsfera con succin positiva

58

NPSHA

Ls

P

NPSHA = P (Ls + Vp + hf)

Fuente de suministro cerrado presurizado, y

succin negativa

59

NPSHA

P

Lh

NPSHA = P + Lh (Vp + hf)

Suministro cerrado y presurizado

con succin positiva

60

NPSHA

Si la NPSHA es insuficiente

CAVITACION

61

NPSHA

CAVITACION

62

NPSHA

CAVITACION

63

PARTE 3

IMPULSORES

64

Impulsores

Clasificacin

Con alabes rectos

Con alabes Francis o de tornillo

De flujo mixto

De flujo axial o de hlice

65

Impulsores Rectos

66

Impulsores

67

Impulsores de Bombas y Ventiladores

68

Impulsores

69

Impulsores

70

Impulsor Tipo Francis

71

Impulsor de flujo mixto

72

Impulsor de flujo axial

73

Impulsores

74

Teora

Velocidad especfica: Es la velocidad a la que un impulsor reducido de forma geomtrica igual al nuestro debera girar para suministrar un galn por

minuto a una altura de un pie.

Ns = Q1/2/H3/4

= rpm de la bomba

Q = capacidad de diseo en el punto mas eficiente

H = carga o altura en pies por etapa

75

Teora

Velocidad especfica de succin: ndice de la capacidad de succin y caractersticas del impulsor de la primera etapa.

S = Q1/2/NPSHR3/4

= rpm de la bomba

Q = capacidad de diseo en el punto mas eficiente

NPSHR = carga de succin neta positiva en pies en el punto de mayor eficiencia

76

Impulsores vs Velocidad Especfica

77

Impulsores vs Velocidad Especfica

78

Eficiencia vs. Velocidad Especfica

79

MODULO 2MODULO 2

80

PARTE 4PARTE 4

CURVAS CARACTERISTICAS DE CURVAS CARACTERISTICAS DE BOMBASBOMBAS

81

CARGA CARGA TOTALTOTALPIESPIES

GPMGPM

CAPACIDAD DE CARGACAPACIDAD DE CARGA

82

GPMGPM

CABEZACABEZADINAMICA DINAMICA TOTALTOTALPIESPIES POTENCIA POTENCIA

AL FRENOAL FRENOHPHP


83

TRES CLASES DE CABALLOS DE FUERZATRES CLASES DE CABALLOS DE FUERZA

ELECTRICOELECTRICOHPHP POTENCIA AL FRENOPOTENCIA AL FRENO

HPHP LIQUIDOLIQUIDOHPHP

84

POTENCIA POTENCIA AL FRENOAL FRENO

HPHP

GPMGPM

CABEZA CABEZA DINAMICADINAMICATOTALTOTAL(PIES)(PIES)

%%EFEF


BEPBEP

85

GPMGPM

CABEZA CABEZA DINAMICADINAMICATOTALTOTAL(PIES(PIES

%%EFEF

POTENCIA POTENCIA AL FRENOAL FRENO

HPHP

NPSH


86

LEYES DE LA AFINIDADLEYES DE LA AFINIDAD

Se aplican nicamente a bombas centrfugas

87

D Q H BHPD Q H BHP

D Q H BHPD Q H BHP== == == 33 22111 1 1111 2 2 2222

]DDDD

==11

22

BHPBHPBHPBHP

11

22[

33

DDDD

==11

22

HHHH

11

22[

22

]

CAMBIOS EN EL DIAMETRO DEL IMPULSORCAMBIOS EN EL DIAMETRO DEL IMPULSOR

88

IMP GPM CARGA BHPIMP GPM CARGA BHP

IMP GPM CARGA BHPIMP GPM CARGA BHP== == == 33 22111 1 1111 2 2 2222

]IMPIMPIMPIMP

==11

22

BHPBHPBHPBHP

11

22[

33

IMPIMPIMPIMP

==11

22

CARGACARGACARGACARGA

11

22[

22

]

CAMBIOS EN EL DIAMETRO DEL IMPULSORCAMBIOS EN EL DIAMETRO DEL IMPULSOR

89

Q H BHPQ H BHP

Q H BHPQ H BHP== == == 33 2211111111 222222

] ==11

22

BHPBHPBHPBHP

11

22[

33

==11

22

HHHH

11

22[22

]

CAMBIOS DE VELOCIDADCAMBIOS DE VELOCIDAD

90

RPM GPM CARGA BHPRPM GPM CARGA BHP

RPM GPM CARGA BHPRPM GPM CARGA BHP== == == 33 2211111111 222222

]RPMRPMRPMRPM ==11

22

BHPBHPBHPBHP

11

22[

33

RPMRPMRPMRPM

==11

22

CARGACARGACARGACARGA

11

22[

22

]

CAMBIOS DE VELOCIDADCAMBIOS DE VELOCIDAD

91

AplicaciAplicacin de las Leyes de la n de las Leyes de la AfinidadAfinidad

92

CABEZA CABEZA DINAMICADINAMICATOTALTOTAL(PIES(PIES

GPMGPM


93

Curvas Caractersticas de Bombas

94

Curvas Caractersticas de Bombas

95

Curvas Detalladas de Bombas

96


97


98


99


100


101


Interpolando el tamao del impulsor

102


103

Curva de Bomba de Flujo RadialCurva de Bomba de Flujo Radial

104

Curva de Bomba de Flujo AxialCurva de Bomba de Flujo Axial

105

PARTE PARTE 55

CURVAS EN SISTEMAS DE BOMBEOCURVAS EN SISTEMAS DE BOMBEO

106

Sistemas de Bombeo

107

Sistemas de Bombeo

108

Sistemas de Bombeo

Para iniciar el diseo de un Sistema:

Preparar un bosquejo general del sistema de bombeo.

Dibujar un diagrama del sistema con todos sus componentes.

Poner referencias de niveles, alturas, presiones.

Calcular prdidas en lneas de succin y descarga.

Dibujar la curva del sistema Caudal vs. Presin.

Los caudales utilizados son los mismos que usaremos para seleccionar la bomba.

109

Esquemtico del Sistema

Altura Esttica dedescarga

Altura Esttica = Z

Ps

Pd

Altura fija del sistema = [(144Pd/w)+Z] (144Ps/w)

110

Curva de un Sistema

90

90

A

l

t

u

r

a

F

i

j

a

d

e

l

S

i

s

t

e

m

a

=

[

(

1

4

4

P

d

/

w

)

+

Z

]

-

(

1

4

4

P

s

/

w

)

Curva de la Presin Total

de la Bomba


del Sistema

11/25/2001

CURVA DE UN SISTEMA

1

1

/

2

5

/

2

0

0

1

A

L

T

U

R

A

O

P

R

E

S

I

O

N

11/25/2001

RATA DE FLUJO00

111

Anlisis del Sistema

Determinar el inicio de la curva de acuerdo a la

presin que debemos tener al final de nuestro sistema

mas las alturas que varen en el recorrido (suma

algebraica).

Poner valores de presin con el correspondiente

caudal que necesitaremos en ese punto y vamos

graficando la curva del sistema.

Insertamos en el mismo cuadro la curva de la bomba

que vamos a utilizar, y observamos el punto donde se

cruzan las dos lneas.

112

Anlisis del Sistema

El punto donde se cruzan las dos curvas deber estar

coincidiendo o muy cerca del punto BEP de la bomba.

Si no nos coincide o est muy alejado, reiniciar el

procedimiento con la curva de otra bomba que se

ajuste mejor a nuestras necesidades.

113

CAPACIDAD GPMCAPACIDAD GPM

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

0 100 200 300 400 500 600 7000

25

75

100

125

150

175

200

225

250

275

50BEP = 400 BEP = 400 gpmgpm @ 163 pies@ 163 pies

CURVA DE CARGA DEL SISTEMACURVA DE CARGA DEL SISTEMA

114

Necesidad del Sistema = 400 gpm @ 163 piesNecesidad del Sistema = 400 gpm @ 163 pies

Carga EstCarga Esttica = 50 piestica = 50 pies

PPrdidas por friccirdidas por friccin a 400 gpm es (163 pies n a 400 gpm es (163 pies -- 50pies) 50pies) = 113 pies= 113 pies

Utilizar las Leyes de la Afinidad y encontrar la curva Utilizar las Leyes de la Afinidad y encontrar la curva respectiva.respectiva.

CURVA DE CARGA DEL SISTEMACURVA DE CARGA DEL SISTEMAAPROXIMADOAPROXIMADO

115

CAPACIDAD GPM

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

0 100 200 300 400 500 600 7000

25

75

100

125

150

175

200

225

250

275

50

CARGA ESTATICACARGA ESTATICA

Resultado de los cResultado de los clculos:lculos:@ 150 = 15.9 + 50 = 65.9@ 150 = 15.9 + 50 = 65.9@ 300 = 63.6 + 50 = 113.6@ 300 = 63.6 + 50 = 113.6@ 450 = 143 + 50 = 193@ 450 = 143 + 50 = 193

15.915.9

63.663.6

143143

Sistema OriginalSistema Original@ 400 =163@ 400 =163


116


C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 70000

10

30

40

50

60

70

80

90

100

20

BEP 7000 GPM @ 50 PIES 1150 RPMBEP 7000 GPM @ 50 PIES 1150 RPMDeterminar VelocidadDeterminar Velocidad @ 3000 GPM@ 3000 GPM

Cambio en el Sistema variando la velocidad

117

BEP = 7000 GPM @ 50 Pies Carga 1150 RPMBEP = 7000 GPM @ 50 Pies Carga 1150 RPM

AnAnlisis:lisis:

Encontramos que la Carga EstEncontramos que la Carga Esttica es 40 piestica es 40 pies

Componente de fricciComponente de friccin a 7000 GPM es (50 n a 7000 GPM es (50 -- 40) o 10 pies40) o 10 pies

Utilice las Leyes de la Afinidad y haga la curva completa del Utilice las Leyes de la Afinidad y haga la curva completa del sistemasistema

CURVA DE CARGA DEL SISTEMACURVA DE CARGA DEL SISTEMAAPROXIMADOAPROXIMADO

118

CAPACIDAD GPM

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 70000

10

30

40

50

60

70

80

90

100

20

BEP 7000 GPM @ 50 PIES 1150 RPMBEP 7000 GPM @ 50 PIES 1150 RPMDeterminar velocidad @ 3000 GPMDeterminar velocidad @ 3000 GPM

Carga de sistema a 3000 GPM es 41.5 PiesCarga de sistema a 3000 GPM es 41.5 Pies



119

CAPACIDAD GPM

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 70000

10

30

40

50

60

70

80

90

100

20

@ 3000 GPM Carga = 41.5 Pies@ 3000 GPM Carga = 41.5 Pies? = RPM? = RPM

Curva 1150 RPMCurva 1150 RPM


CambioCambio de de VelocidadVelocidad

Curva ? RPMCurva ? RPM

120

QuQu hacemos para determinar esa velocidad?hacemos para determinar esa velocidad?

Primero asumimos que el punto 3000 GPM 41.5 pies se moverPrimero asumimos que el punto 3000 GPM 41.5 pies se movera una carga y capacidad ma una carga y capacidad ms altas.s altas.

Como guComo gua podemos elegir alga podemos elegir algn porcentaje de flujo mas alto que n porcentaje de flujo mas alto que 3000 GPM, como: 3750, 4000, o 4500. Usaremos 4000 GPM.3000 GPM, como: 3750, 4000, o 4500. Usaremos 4000 GPM.

Ahora aplicamos las leyes de afinidad para determinar la Ahora aplicamos las leyes de afinidad para determinar la nueva carga a 4000 GPM.nueva carga a 4000 GPM.

Unimos ese punto con la intersecciUnimos ese punto con la interseccin y encontramos los datos faltantes n y encontramos los datos faltantes para poder aplicar las Leyes de la Afinidad y determinar la velopara poder aplicar las Leyes de la Afinidad y determinar la velocidad.cidad.

Como procederComo proceder

121

PARTE PARTE 66

FACTORES DE CORRECCION PARA FACTORES DE CORRECCION PARA LIQUIDOS VISCOSOSLIQUIDOS VISCOSOS

122

Consideraciones GeneralesConsideraciones Generales

Las pruebas para tener las curvas de rendimiento se hacen siempre con agua limpia a temperatura ambiente.

Si tenemos un lquido viscoso, debemos adaptar las curvas a las nuevas condiciones, para poder escoger la bomba.

Las mas afectadas con cambio de viscosidad son las centrfugas.

123


En las rotativas se afecta el efecto de deslizamiento.

En las de tornillo, la velocidad de giro esten funcin de la viscosidad.

En las reciprocantes, se afectan la potencia del motor y la regulacin de las vlvulas

124


Accin de la viscosidad en un fluido

125


Los cuadros de correccin no son exactos, son referenciales

No se debe extrapolar

Sirven solo con bombas convencionales

Deben tener un adecuado NPSH para evitar la cavitacin

126


Qvis = Capacidad viscosa, gpm

Hvis = Altura viscosa, pies

Evis = Eficiencia viscosa, %

bhpvis = Potencia viscosa, bhp

Qw = Capacidad en agua, gpm

Hw = Altura cuando bombea agua, pies

127


sp gr = gravedad especfica

CQ = Factor de correccin de Capacidad

CH = Factor para altura

CE = Factor de rendimiento

1.0 QW = Capacidad con Agua a la cual se obtiene mxima eficiencia

128


Qvis = CQ X QW

HVIS = CH X HW

EVIS = CE X EW

bhpvis= (QVIS x HVIS x sp gr)/(3,960 x EVIS)

QW(approx.) = QVIS/CQ

HW(approx.) = HVIS/CH

129

CorrecciCorreccin para Ln para Lquidos quidos ViscososViscosos

130

CorrecciCorreccin para Ln para Lquidos quidos ViscososViscosos

131

CorrecciCorreccin para ln para lquidos viscosos con quidos viscosos con capacidades menores a 100 capacidades menores a 100 gpmgpm

132

CorrecciCorreccin De Viscosidadn De Viscosidad

Problema:

Seleccionar una bomba que suministre 750 gpm a 100 pies de altura de un

lquido con 1,000 SSU de viscosidad y una gravedad especfica de 0.9 a

temperatura de bombeo.

1. Utilice el grfico para correccin de lquidos viscosos para capacidades

mayores a 100 gpm.

2. Encuentre los factores de correccin para tener el equivalente si

utilizara agua.

3. Entregue el resultado o comprelo con sus compaeros de grupo.

133


Solucin:

1. En el cuadro busque el punto de 750 gpm y vaya verticalmente hasta

encontrar la lnea de 100 pies, siga hacia la derecha hasta topar con la

lnea de 1,000 SSU, y luego siga verticalmente hasta encontrar los

factores de correccin C, CE= 0.635, CQ = 0.95, CH = 0.92 para QN =

1.0 (capacidad al BEP)

2. Calcule los valores de caudal y carga para un equivalente con agua.

3. Calcule QW = QVIS/CQ = 750/0.95 = 789.5 gpm

4. Calcule HW = HVIS/CH = 100/0.92 = 108.8 pies 109 pies

5. Seleccione una bomba para esa capacidad y altura con agua y determine

la eficiencia adecuada cercana al punto de mxima eficiencia.

134

Tabla de correcciTabla de correccin de n de viscosidadviscosidad

135


136


6. Calcule la potencia para bombear el lquido viscoso: bhp = (QVIS x

HVIS x sp. gr.) / (3,960 x EVIS)

7. Calcule EVIS = CE x EW y tendremos la eficiencia con el lquido

viscoso.

Para este ejemplo, si decimos que la eficiencia (BEP) es de 81%,

entonces tendremos:

EVIS = CE x EW = 0.635 x 0.81 = 51.5%

bhp = (QVIS x HVIS x sp. gr.) / (3,960 x EVIS) = (750 x 100 x 0.90)/(3,960

x 0.515) = 33.1 hp

137


Conclusin:

Entonces tendremos que seleccionar una bomba, para un caudal de 790

gpm @ 109 pies de altura, y tendremos que pedirla con un motor

de 33.1 hp (el tamao comercial que cubra esta necesidad ser de

40 hp), para poder bombear 750 gpm a 100 pies de altura, de un

liquido viscoso con 1,000 SSU de viscosidad y 0.9 de gravedad

especfica.

138


Problema:

Seleccione una bomba para poder bombear adecuadamente 500 gpm de

un liquido de 3,000 SSU contra una altura de 150 pies, con una

gravedad especfica de 0.9 a la temperatura de bombeo.

1. Utilice el grfico para correccin de lquidos viscosos para

capacidades mayores a 100 gpm.


utilizara agua.


139


Solucin:

1. Procedemos como en el caso anterior, tomamos el punto de 500

gpm, vamos verticalmente hasta encontrar la interseccin con la

lnea de 150 pies, vamos hacia la derecha a encontrar la lnea de

3,000 SSU y continuamos verticalmente hacia arriba.

2. Determine CQ = 0.80 y CH = 0.81 del cuadro

3. Capacidad de agua, QW = 500/0.8 = 625 gpm

4. Altura de agua, QH = 150/0.81 = 185 ft

5. Para 625 gpm, 185 ft, 3,000 SSU, la figura nos d CQ = 0.83, CH =

0.84 y CE = 0.42

6. Ajustamos la capacidad de agua:

QW x 0.8/0.83 = 602 gpm

140


141


142


7. Ajuste la altura de agua:

HW x 0.81/0.84 = 178 ft

8. Seleccione la bomba para 602 gpm, 178 ft, y determine la

eficiencia de agua del grfico del fabricante

9. Asumiendo una eficiencia de agua en este caso de 75 %, entonces

la eficiencia viscosa EV = 0.75 x 0.42 = 0.315 31.5%

10. Para una gravedad especfica de 0.9

Bhp = gpm x ft of head x sp.gr./(3960 x eff.) = 500x150x0.9/(3960

x 0.315) = 54 hp

143


144


145


Conclusin:


gpm @ 178 pies de altura, y tendremos que pedirla con un motor

de 54 hp (el tamao comercial que cubra esta necesidad ser de 60

hp), para poder bombear 500 gpm a 150 pies de altura, de un

liquido viscoso con 3,000 SSU de viscosidad y 0.9 de gravedad

especfica.

146


Problema:

Seleccione una bomba para un caudal de 45 gpm de un fluido de 1,000

SSU, con una altura total de 100 pies. El fluido tiene una gravedad

especfica de 0.9 a la temperatura de bombeo.

1. Utilice el grfico para correccin de lquidos viscosos para

capacidades hasta 100 gpm.


utilizara agua.


147


Solucin:

1. Procedemos como en el caso anterior, tomamos el punto de

45gpm, vamos verticalmente hasta encontrar la interseccin con la

lnea de 100 pies, vamos hacia la derecha a encontrar la lnea de

1,000 SSU y continuamos verticalmente hacia arriba.

CQ = 0.60, CH = 0.90 y CE = 0.25

Calculamos: QW =45/0.60 = 75 gpm

Calcule: HW = 100/0.90 = 111 ft

148


149


150


Hay que elegir una bomba que entregue 75 gpm a 111ft.

La bomba deber operar cerca de su eficiencia mxima de agua, si

sta es 81%, entonces EV = 0.81x 0.25 = 0.203 = 20.25%

Bhp = gpm x ft of head x sp.gr./(3960 x eff.) = 75x111x0.9/(3960

x 0.2025) = 9.34 hp

PV = 10 hp

151


Conclusin:


gpm @ 111 pies de altura, y tendremos que pedirla con un motor de 9.34

hp (el tamao comercial que cubra esta necesidad ser de 10 hp), para

poder bombear 45 gpm a 100 pies de altura, de un liquido viscoso con

1,000 SSU de viscosidad y 0.9 de gravedad especfica.

152


Determinar la curva aproximada de

rendimiento de una bomba para trabajar

con aceite que tiene una gravedad

especfica de 0.9 y una viscosidad de

1000 SSU (216 centistokes)

153


Note que en la curva de la bomba el BEP

(1.0 x Qn) es con 750 gpm.

Calcule el caudal para 0.6xQn, 0.8xQn,

1.0xQn, y 1.2xQn para agua de acuerdo a

la siguiente tabla:

154


155


156


157

GrGrfico de Correccifico de Correccin de n de ViscosidadViscosidad

158

PPrdidas por Friccirdidas por Friccin en Viscososn en Viscosos(pies/100 pies de tuber(pies/100 pies de tubera)a)

159

MODULO 3MODULO 3

160

PARTE 7PARTE 7

CARACTERISTICAS DE CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMASLOS SISTEMAS

161

Sistema de BombeoSistema de Bombeo

Un Sistema comprende:Un Sistema comprende:

TuberTuberasas

AccesoriosAccesorios

BombasBombas

Equipos de procesoEquipos de proceso

RecipientesRecipientes

Diferencias de nivelesDiferencias de niveles

Cualquier elemento entre el fluido de succiCualquier elemento entre el fluido de succin y la n y la descarga final.descarga final.

162

Sistemas ComplejosSistemas Complejos

Si un sistema es muy complejo......

DIVIDALO EN RAMALES O SECCIONES!

Luego hay que sumar las prdidas y caudales para establecer las

necesidades reales de todo el sistema

163

Varias BombasVarias Bombas

Si tenemos varias bombas en el sistema, el

flujo ser determinado tomando en cuenta el

rendimiento combinado de todas las

bombas que operen simultneamente.

Cuidado!: Verificar si las bombas estn

instaladas en serie o en paralelo antes de

sumar caudales o presiones.

164

Condiciones de OperaciCondiciones de Operacinn

Todo sistema tiene condiciones fijas de Todo sistema tiene condiciones fijas de operacioperacinn

A cada altura corresponde un determinado A cada altura corresponde un determinado flujoflujo

Cuidar los cambios incontrolables o Cuidar los cambios incontrolables o debidos a procesodebidos a proceso

165

Condiciones de OperaciCondiciones de Operacinn

Para dibujar las curvas considerar:Para dibujar las curvas considerar:

La condiciLa condicin mas favorablen mas favorable

La condiciLa condicin mas desfavorablen mas desfavorable

Encontrar los puntos de intersecciEncontrar los puntos de interseccin n de las curvasde las curvas

166

DeterminaciDeterminacin de rango de un sisteman de rango de un sistema

90

90


de la Bomba

Curva de la Presin

Mnima Total del Sistema

1/26/2002

CURVAS DE UN SISTEMA

00

90

Curva de la Presin

Mxima Total del Sistema

A

l

t

u

r

a

d

e

P

r

e

s

o

n

d

e

l

a

B

o

m

b

a

y

d

e

l

S

i

s

t

e

m

a

Caudal del Sistema

Curva de Prdidas del

Sistema

Flujo 1 Flujo 2

167

Variaciones en un sistema por regulaciVariaciones en un sistema por regulacinn

90

Curva de la Bomba con

Velocidad e Impeller

Nominales

Curva de Presin del

Sistema

00

90

Curva del Sistema con

Regulacin

A

l

t

u

r

a

d

e

P

r

e

s

o

n

d

e

l

a

B

o

m

b

a

y

d

e

l

S

i

s

t

e

m

a

Caudal del Sistema

Altura de Presin

Esttica

Flujo 1 Flujo 2

90



Menores

12

3

Altura de Prdidas

168

Variaciones en un sistema por regulaciVariaciones en un sistema por regulacinn

90



Nominales

Curva de Presin del

Sistema

00

90


Regulacin

A

l

t

u

r

a

d

e

P

r

e

s

o

n

d

e

l

a

B

o

m

b

a

y

d

e

l

S

i

s

t

e

m

a

Caudal del Sistema

Altura de Presin

Esttica

Flujo 1 Flujo 2

90



Menores

12

3

Altura de Prdidas

BEP

Si tenemos una vlvula parcialmente cerrada Si reducimos la velocidad

o el impulsor

169

PARTE PARTE 88

ENERGIA, ALTURA DEL SISTEMA, ENERGIA, ALTURA DEL SISTEMA, GRADIENTE HIDRAULICAGRADIENTE HIDRAULICA

170

Teorema de Teorema de BernoulliBernoulli

Para un fluido incompresible en un

flujo estable sin prdidas, la energa en

cualquier punto es la suma de la carga

de velocidad, carga de presin, y de

altura, y esta suma es constante a lo

largo de toda la tubera.

171


Energa Potencial = z

172


Energa cintica = V2/2g

173


Energa de Presin = p/

174


H = VH = V22/2g + 144p/w + Z/2g + 144p/w + Z

V = velocidad, pies/seg

g = aceleracin de la gravedad = 32.17 pies/seg2

p = presin (+ -) lb/plg2 manomtrica o absoluta

w = peso especfico del liquido, lb/pie3

Z = elevacin sobre (+) o debajo de la referencia (-) en pies

175


H = VH = V22/2g + 144p/w + Z/2g + 144p/w + Z

EnergEnerga = carga de velocidad + carga de presia = carga de velocidad + carga de presin + n +

carga de altura carga de altura

176


La interrelacin entre altura, presin, y

velocidad.

177


La relacin de energas.

178


La relacin de energas.

179

Gradientes de EnergGradientes de Energa Hidra Hidrulicaulica

Plano dereferencia

Bomba

G. E.

G. H.

Altura de SuccinTotal Punto 1

2

3

Altura deElevacin

Altura dePresin

4

Altura deVelocidad

Altura de Prdidaspor Friccin

Gradiente deEnerga G.E.

GradienteHidrulica G.H.

Altura Totalde la Bomba

144 pd/w

Vd2/2g

Zd

1(-)Zs

V2s/2g

Prdidas

de codos

y tuberas

Prdidas

de

entrada

-

+

Altura Total deDescarga de la Bomba

Prdidas

a la salida

-144 ps/w

180

Desarrollo del GrDesarrollo del Grficofico

TH TH = = HHdd HHss

= (V= (Vdd22/2g + 144 /2g + 144 ppdd//wwdd + + ZZdd) ) (V(Vss2

2/2g + 144 /2g + 144 ppss//wwss + + ZZss))

PP = = PdPd PsPs

THTH = 144= 144P/wP/w

VV = = gpmgpm x 0.408/Dx 0.408/Dii2 2 (en cualquier punto)(en cualquier punto)

181

PARTE PARTE 99

CURVAS DE ALTURA TOTAL, CURVAS DE ALTURA TOTAL, DIFERENCIAS ENTRE LOS DIFERENCIAS ENTRE LOS

SISTEMASSISTEMAS

182

Altura estAltura esttica tica vsvs altura de succialtura de succinn

Interrelacin de las distintas alturas en un sistema de bombeo

183

Curvas de un sistema con succiCurvas de un sistema con succin positiva, n positiva,

carga de presicarga de presin negativa.n negativa.

184

Curva de un sistema con succiCurva de un sistema con succin y carga de n y carga de

presipresin positivas.n positivas.

185

Curva de una bomba con regulaciCurva de una bomba con regulacin de n de

velocidad.velocidad.

186

MODULO 4MODULO 4

187

PARTE 10PARTE 10

PPRDIDAS DE PRESIRDIDAS DE PRESINN

188

QuQu causan las pcausan las prdidas de presirdidas de presinn

Definicin: La resistencia al flujo o paso del fluido a travs de todo el recorrido de la tubera

o por el interior de sus vlvulas y accesorios es

lo que nos causa las prdidas de presin.

RESISTENCIA FRICCIRESISTENCIA FRICCINN

189

FLUJO LAMINAR Y TURBULENTOFLUJO LAMINAR Y TURBULENTO

Flujo laminar si Re < 2,000Flujo laminar si Re < 2,000

Flujo turbulento si Re > 2,000Flujo turbulento si Re > 2,000

Re = V*D/Re = V*D/

Re = nRe = nmero de mero de ReynoldsReynolds

V = velocidad promedio en la tuberV = velocidad promedio en la tubera pies/seg.a pies/seg.

D = diD = dimetro interno, piesmetro interno, pies

= viscosidad cinem= viscosidad cinemtica del liquido, piestica del liquido, pies22/seg./seg.

190

CClculo de la friccilculo de la friccinn

La frmula de DARCY WEISBACH es la ms utilizada

La friccin aumenta con la rugosidad de la

tubera

La friccin aumenta con el rea de contacto

La friccin aumenta con la velocidad

La friccin aumenta con la viscosidad

191

CClculo de la friccilculo de la friccinn

La friccin disminuye con la densidad

La friccin disminuye con el aumento del

dimetro

192

PPrdidas de altura por friccirdidas de altura por friccinn

f LVf LV22

hhff ==

D 2gD 2g

f = factor de rozamiento o friccin

L = longitud de la tubera, pies

D = dimetro interior, pies

V = velocidad media, pies/seg.

g = aceleracin de la gravedad, 32.17 pies/seg.2

193

HazenHazen -- WilliamsWilliams

Para calcular prdidas en tuberas con agua en circulacin, bajo

condiciones turbulentas:

V = 1.318 C rV = 1.318 C r0.630.63 SS0.540.54

V = V = velocidad media, pies/seg.velocidad media, pies/seg.

C = C = factor de rozamiento basado en la rugosidadfactor de rozamiento basado en la rugosidad

r = r = radio hidrradio hidrulico (ulico (rea liquida/perrea liquida/permetro metro hhmedo) medo) D/4 para tuberD/4 para tubera llena, piesa llena, pies

S =S = gradiente hidrgradiente hidrulica o pulica o prdida de altura por rdida de altura por friccifriccin por unidad de longitud de tubern por unidad de longitud de tubera, a, pies/piespies/pies

194

PARTE 11PARTE 11

ECONOMECONOMA DE UN SISTEMA A DE UN SISTEMA DE BOMBEODE BOMBEO

195

COSTOS DIRECTOSCOSTOS DIRECTOS

Conjunto motor, bomba y accesorios

Transporte (Interno, exportacin, traslados)

Bases, fundaciones, estructuras

Tuberas de interconexin

Controles e instrumentacin

196

COSTOS INDIRECTOSCOSTOS INDIRECTOS

Gastos generales

Ingeniera, diseo, inspeccin, pruebas

Presupuestos y adquisiciones

Otros gastos, seguros, herramientas

197

COSTOS DE OPERACICOSTOS DE OPERACINN

Energa, vapor, combustible, electricidad

Lubricantes y otros materiales

Agua de enfriamiento, tratamiento

Trabajos de mantenimiento y conservacin

Partes y repuestos

198

RESULTADOS ESPERADOSRESULTADOS ESPERADOS

SELECCIN PTIMA = MAYOR BENEFICIO

SELECCIN ADECUADA = BAJOS COSTOS DE OPERACIN

SELECCIN APROPIADA = POCO MANTENIMIENTO

199

PARTE 12PARTE 12

DESARROLLO DE UN DESARROLLO DE UN SISTEMA DE BOMBEOSISTEMA DE BOMBEO

200

ESPECIFICACIESPECIFICACIN DE LA BOMBAN DE LA BOMBA

Un error muy comn = acumulacin de factores de seguridad

Resultado = costos elevados de operacin

201


0

140

20

40

60

80

100

120

% CAUDAL REQUERIDO

20 40 60 80 100 120 140 160

%

A

L

T

U

R

A

R

E

Q

U

E

R

I

D

A

E - C

Hp - C

H - C

4

3

1

2

5

6

7

202


203


Estabilizador de

Succin

204


Amortiguador de Pulsaciones

205


Amortiguador de Pulsaciones

206


Al determinar la capacidad, considerar la situacin extrema

Pedir al fabricante ajustarse a los datos de diseo

Evitar el sobre dimensionado

Evitar el sub dimensionado

207

BOMBA SOBREDIMENSIONADABOMBA SOBREDIMENSIONADA

Nuestra bomba estar sobredimensionada si obtenemos:

RUIDO

VIBRACIONES

BAJO AMPERAJE

208

MODULO 5MODULO 5

209

PARTE 13PARTE 13

ESTACIONES DE BOMBEOESTACIONES DE BOMBEO

210

GENERALIDADESGENERALIDADES

Instalaciones de Bombas mltiples

Tomar en cuenta la interaccin de las

curvas de las distintas bombas

Considerar la interrelacin entre la curva

de la bomba con la del sistema

Conocer el comportamiento del sistema

211

CURVA DE SISTEMA Y BOMBACURVA DE SISTEMA Y BOMBA

90

Curva de la Bomba

Curva del Sistema

00

90


Regulacin

A

l

t

u

r

a

d

e

P

r

e

s

o

n

d

e

l

a

B

o

m

b

a

y

d

e

l

S

i

s

t

e

m

a

Caudal del Sistema

Punto de

Operacin

212

CURVA DE SISTEMA Y BOMBACURVA DE SISTEMA Y BOMBA

La forma de la curva del sistema la va

dando el incremento de flujo versus las

prdidas

El punto de operacin est en la

interseccin de las curvas

Si se regula el flujo con una vlvula, las

prdidas aumentan por la restriccin

213

ALTURA DE PRESIALTURA DE PRESIN POSITIVAN POSITIVA

90

Curva de la Bomba

Curva de Presin del

Sistema

00

90


Regulacin

A

l

t

u

r

a

d

e

P

r

e

s

o

n

d

e

l

a

B

o

m

b

a

y

d

e

l

S

i

s

t

e

m

a

Caudal del Sistema

Altura de Presin

Esttica Positiva

Altura de Prdidas

del Sistema

Punto de

Operacin

214

ALTURA DE PRESIALTURA DE PRESIN POSITIVAN POSITIVA

La carga esttica o presin final de

proceso no cambia la forma de la curva,

slo desplaza el origen

Las prdidas del sistema se contabilizan

desde el inicio

La disminucin de flujo obliga a aumentar

la presin, y las prdidas por la restriccin

se suman

215

ALTURA DE PRESIALTURA DE PRESIN N NEGATIVANEGATIVA

90

Curva de la Bomba

Curva de Presin del

Sistema

0

0

A

l

t

u

r

a

d

e

P

r

e

s

o

n

d

e

l

a

B

o

m

b

a

y

d

e

l

S

i

s

t

e

m

a

Caudal del Sistema

Altura de Presin de

Succin

Altura de Prdidas

del Sistema

Punto de

Operacin

- H

216

ALTURA DE PRESIALTURA DE PRESIN N NEGATIVANEGATIVA

Estos sistemas pueden muchas veces

funcionar slo por sifn.

Si se requiere mucho flujo, se utiliza una

bomba de caudal

Cuando tenemos pocas prdidas para

vencer, la curva del sistema se vuelve

plana, muy poco pronunciada

217

ESTACION DE BOMBEOESTACION DE BOMBEO

218


219


220


221


Agente reductor de friccin

222


223


224


225

SISTEMAS DE BOMBEO EN SERIE SISTEMAS DE BOMBEO EN SERIE Y EN PARALELOY EN PARALELO

PARTE 14PARTE 14

226

Bombas en ParaleloBombas en Paralelo

227


228

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 800000

20

40

60

80

100

120

140

Bomba Bomba nicanica

2 2 BombasBombas en en ParaleloParalelo


C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

OPERACION PARALELAOPERACION PARALELA

(Slo las bombas, sin sistema)

229

BOMBAS EN PARALELOBOMBAS EN PARALELO

A

L

T

U

R

A

D

E

P

R

E

S

I

O

N

CAUDAL

50% 100%

100%

Dos Bombas enParalelo

Una Bomba

B

A

A

Altura Totaldel Sistema 1

Q1 Q1


B

230


231


232


233


Se debe conocer bien la curva del sistema

para seleccionar si se ponen dos, tres o

mas bombas en serie

Si son bombas idnticas los caudales se

incrementan en igual proporcin

Se debe ir ajustando la curva del sistema

con los caudales aportados

234

Bombas en SerieBombas en Serie

235

OPERACION EN SERIEOPERACION EN SERIE


C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

C

A

R

G

A

T

O

T

A

L

P

I

E

S

0 100 200 300 400 500 600 7000

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

2 2 BombasBombas en en SerieSerie

BombaBomba nicanica

236

Bombas trabajando en serieBombas trabajando en serie

A

L

T

U

R

A

D

E

P

R

E

S

I

O

N

CAUDAL

100%

100%

Dos Bombas enSerie

Una Bomba

B

A

A



B

H

1

H

1

237

Bombas trabajando en serieBombas trabajando en serie

Los caudales se mantienen, el mismo

caudal pasa de la una a la otra bomba

La presin se aumenta en la suma de los

diferenciales de las bombas en serie

Se deben conocer las necesidades reales

del sistema

238

OperaciOperacin Serie n Serie -- ParaleloParalelo

A

L

T

U

R

A

D

E

P

R

E

S

I

O

N

CAUDAL

Dos Bombas enSerie

Una Bomba


H

1

H

1

Dos Bombas enParalelo


239

PERFILES DE PRESIPERFILES DE PRESIN EN N EN OLEODUCTOSOLEODUCTOS

PARTE 15PARTE 15

240


241


Debe ajustarse a la realidad del terreno

Sirve para determinar los puntos de

control

Es un mapa de las presiones de

operacin

Sirven para ubicar a las Estaciones de

Bombeo

242

Esquema de un perfil de presiEsquema de un perfil de presinn

243

Perfil de PresiPerfil de Presin para pruebas n para pruebas hidrosthidrostticasticas

244

Ruta Montaosa

245

Caso 1, Aumento de presin a la entrega

246

Caso 2, Salida de la Estacin C

247

Caso 3, Salida de la Estacin B

248

Caso 4, Aumento de presin de entrega y de prdidas

en cada seccin.

249

MODULO 6MODULO 6

250

PARTE 16PARTE 16

ESTACIONES REDUCTORAS ESTACIONES REDUCTORAS DE PRESIDE PRESINN

251


Las estaciones reductoras se utilizan para proteger la tubera contra presiones extremas mayores a las de diseo.

Estas condiciones pueden darse por recuperacin de altura luego de un cruce de montaa

Son lo contrario a las estaciones de bombeo, retiran la energa potencial absorbida por el fluido

Las vlvulas reductoras se instalan en paralelo, y las estaciones reductoras se instalan en serie.

252

EstaciEstacin Reductora de Presin Reductora de Presinn

253

DetallesDetalles

Una Estacin Reductora de Presin debe contar con los

siguientes equipos:

Lanzador y receptor de limpiadores (Pigs)

Un filtro para partculas que puedan afectar los asientos

de las vlvulas

Vlvulas reductoras en suficiente nmero para manejar

el caudal y la presin de llegada

Equipos complementarios, sistemas contra incendios,

generador de emergencia, sala de control, etc.

254

EstaciEstacin Reductora de Presin Reductora de Presinn

ESTACIESTACIN REDUCTORA EN CONSTRUCCIN REDUCTORA EN CONSTRUCCINN

FILTROSVALVULAS REDUCTORAS

255

VVlvula Reductora de Presilvula Reductora de Presinn

256

PARTE 17

PPRDIDAS DE PRESIRDIDAS DE PRESIN EN N EN OLEODUCTOSOLEODUCTOS

257

GENERALIDADES

f LVf LV22

hhff = (= (DarcyDarcy))

D 2gD 2g

Re = V*D/Re = V*D/

Re = Re = *V*D/*V*D/

V = 1.318 C rV = 1.318 C r0.630.63 SS0.540.54

hhvv = V= V22/2g/2g

Q = V * AQ = V * A

Revisemos las frmulas principales:

258

DIAGRAMA DE MOODY

Para entrar a este cuadro necesitamos:

Caudal o flujo mximo del tubo (Q)

Longitud del tubo (L)

Dimetro interno del tubo (Di)

Viscosidad cinemtica del fluido

transportado

Rugosidad absoluta de la superficie

interna de la tubera

259

DIAGRAMA DE MOODY

Luego de obtener esos datos calculamos:

valor de la rugosidad relativa = /D/D

nmero de Reynolds = V*D/V*D/ = = *V*D/*V*D/

en el cuadro encontramos f

con este valor calculamos hhff

la longitud de la tubera es la longitud equivalente

incluyendo prdidas

260

Diagrama de Moody

261

Grfico de Rugosidades

262

TABLA DE RUGOSIDADES

Relative pipe roughness is computed by dividing the absolute roughness e by the pipe diameter D,

263

TABLA DE DATOS

264

PARTE 18

DISEDISEO DE UNA ESTACIO DE UNA ESTACIN N DE BOMBEODE BOMBEO

265

DATOS NECESARIOSDATOS NECESARIOS

Capacidad nominal

Proyeccin mnimo 10 aos de produccin

Levantamiento topogrfico de la posible ruta

Anlisis de riesgos y posibles dificultades en la ruta

Perfil de presiones en el recorrido

Caractersticas del producto, posibles cambios

266

DATOS NECESARIOS (cont.)DATOS NECESARIOS (cont.)

Necesidades de almacenamiento

Anlisis de gradientes de temperatura

Cdigos, Normas aplicables

Materiales a utilizar, espesores, protecciones

Ubicacin y tamao de las Estaciones de Bombeo

Sitios especiales del recorrido

267

DISEDISEO INDIVIDUAL DE ESTACIO INDIVIDUAL DE ESTACINN

Si la estacin de bombeo debe acoplarse a un sistema existente, debemos considerar:

Capacidad actual del Oleoducto principal

Capacidad y presin de bombeo estimada

Presiones de llegada y salida

Caractersticas fsico-qumicas de los productos

268

DISEDISEO INDIVIDUAL DE ESTACIO INDIVIDUAL DE ESTACINN

Controles e instrumentacin compatibles

Ubicacin fsica definitiva

Plan de construccin

Cronogramas

Commissioning y Start-up

269

EQUIPOS PRINCIPALESEQUIPOS PRINCIPALES

Bombas principales, capacidad, tipo, velocidad, presiones de trabajo, temperaturas

Motores de las bombas, tipos, accesorios

Sistemas de regulacin, lubricacin y enfriamiento

270


Equipos auxiliares de enfriamiento, calentamiento, recuperacin de calor, tratamiento de combustible, etc.

Bombas booster

Sistemas de aire comprimido de instrumentacin y de servicio

Tanques y medidores

271


Lanzador y receptor de raspadores (pigs)

Sistema contra incendios

Generadores, MCC, Sala de control

Sistemas de combustible

Sistemas de drenaje y control de derrames

272

ESTACIESTACIN DE BOMBEO N DE BOMBEO INICIALINICIAL

273

ESTACIESTACIN DE BOMBEO N DE BOMBEO INTERMEDIAINTERMEDIA

274

ESTACIESTACIN DE BOMBEO EN N DE BOMBEO EN CONSTRUCCICONSTRUCCIN N

275

ESQUEMA DE UN OLEODUCTOESQUEMA DE UN OLEODUCTO

276

PARTE 19

VARIOS, DATOS UTILESVARIOS, DATOS UTILES

277

BOMBAS DE DIAFRAGMABOMBAS DE DIAFRAGMA

278


279


280


281

SITIOS RECOMENDADOSSITIOS RECOMENDADOS

http://www.OilLine.com

http://www. pump-zone.com

http://www.hydrocarbons-technology.com

283

GRACIAS POR SU ATENCION!

ESTAMOS A SUS ORDENES:

Ing. Fernando Dvila T., MBA

[email protected]

09-924-7261

Quito - Ecuador

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Curso de Bombas 2005