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Limitaciones - Housing Bomba
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7/21/2019 Limitaciones - Housing Bomba
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Limitaciones de Presión de lasBombas
Reda Production Systems
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Límites de Presión La siguiente limitación a
tomar en cuenta es lapresión. Una bomba toma fluido a baja
presión para aumentarla presión. La presiónno es realmente el
problema aquí sino masbien la fuerza queresulta de esa presión
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1 libra
Presión = 1 psi
1 pulg.
1 p u l g
.
Presión en psi La presión se define como la relación entre una fuerza
y el area sobre la que actúa la fuerza. Una fuerza deuna libra actuando sobre un area de una pulgadacuadrada resulta en una presión de 1 psi.
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Bastidor de la Bomba La bomba ejerce una presión en la parte interna del
bastidor. El bastidor tiene una superficie que traslada la presión a
una fuerza.
Esta fuerza debe ser resistida por el material del bastidor.
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4.00
1000 psi
D Series
1000 psi
.13
G Series
Diameters A medida que el diámetro de las bombas es mayor,
para una presión constante, la magnitud de la fuerza
es mayor. Esto es debido a que el area aumenta enproporción al diámetro. Veamos en una pulgada delongitud del bastidor de la bomba.
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4.00
1000 psi
D Series
1000 psi
.13
G Series
Diámetros
Area = Circuferencia x Longitud
Area =Π x 4.00 x 1.00 = 12.57 in
Fuerza = Presión x Area
Fuerza = 1000 x 12.57 = 12,570 lbs
Area = Circuferencia x Longitud
Area =Π x 5.13 x 1.00 = 16.12 in
Fuerza = Presión x Area
Fuerza = 1000 x 16.12 = 16,120 lbs
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Falla
Aún cuando se aplica la misma presión en cada caso,
la bomba “Serie G" experimenta 3,550 libras mas defuerza. Si la fuerza es demasiado alta y se excede elpunto de cedencia (yield point) del material del
bastidor, este se romperá. Debido a esto, hay una presión máxima permitida para
una configuración dada. Esta presión máxima puedeestar relacionada a un número de etapas, surespectiva capacidad de levantamiento y la gravedadespecífica del fluido.
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Peor Caso
Cuando se chequean los límites
de presión, considere elescenario con el “peor caso”.
El peor caso es cuando se cierra
la descarga y esto puede pasarcuando se cierra una válvula porencima de la descarga.
“Podemos controlar el diseño,pero no podemos controlar a la
gente.”
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Opciones
¿Que pasa si hacemos
nuestros cálculos yencontramos que lapresión de cierre de la
descarga excede lacapacidad del bastidor?
¿Nos rendimos?
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Presión Diferencial
No necesariamente. Al mirar la presión de descarga
solamente, no estamos considerando lo que realmente estápasando.
Con el mismo razonamiento que usamos para determinar
que la presión interna ejerce un fuerza hacia afuera, vemosque la presión externa también ejerce una fuerza haciaadentro del bastidor, la presión en el anular ejerce unafuerza hacia adentro.
Lo que realmente necesitamos considerar es la presión
diferencial entre la descarga y el anular alrededor de ladescarga.
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P
anular
descarga
P
neta
= P
descarga
- P
anular
Presión Diferencial
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La presión diferencial nos permitirá calcular la fuerza
neta actuando sobre el bastidor. Esta fuerza neta es la que se requiere que sea menor
que el punto de cedencia (yield point).
En general, use los límites de presión establecidos enel catálogo.
Efectos de la Presión Diferencial
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Falla
¿Donde esperaríamos
que el bastidor se abrasi se excede la presiónmáxima?
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Cabezal de
Descarga
Bastidor
Falla
Primero, el peor punto
será la descarga de labomba porque ahí lapresión es máxima.
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Falla
El punto mas débil estará en
las roscas debido a que elbastidor es mas delgado porel mecanizado para hacer
las roscas. Mas delgado significa
menor resistencia.