Instituto tecnolgico superior de villa la venta
Alumno: Oscar Alejandro Carballo Velzquez
Asignatura: sistema de bombeo en la industria petrolera
Ing. Agustn Carlos Celis Prez
UNIDAD 4 Bombas rotatorias
6 semestre grupo P
INDICEObjetivo------------------------------------------------------------------------------------------------3Alcance------------------------------------------------------------------------------------------------3Desarrollo4.1
Principio de
funcionamiento-----------------------------------------------------------------44.2
Tipos de bombas
rotatorias-----------------------------------------------------------------54.3
Aplicaciones tpicas para las bombas
rotatorias---------------------------------------74.4 Limitaciones
de las bombas rotatorias,
normatividad--------------------------------8Conclusin-------------------------------------------------------------------------------------------9Anexos------------------------------------------------------------------------------------------------10Bibliografa------------------------------------------------------------------------------------------15
ObjetivoEn esta investigacin se conocer el principio de
funcionamiento de las bombas rotativas tambin llamadas de
desplazamiento positivo que actan dependiendo a los materiales que
contenga como son los engranes, aspas, pistones, levas, tornillos
conforme a esto se dar a conocer las clasificacin de cada uno de
estos as como sus principales elementos tambin se determinara las
aplicaciones ms comunes que existen para estas , adems mencionar
las limitaciones o algunos inconvenientes que se encuentran
presentes en ellas.
Alcance
Se pretende obtener un conocimiento amplio del principio de
funcionamiento bsico de las bombas rotatorias y as poder determinar
cul es la ms ptima para ser empleada en un proceso de bombeo en la
industria petrolera tambin se tratara de comprender los tipos de
este tipo de bomba que existen, adems de conocer las limitaciones
que estas tienen durante su utilizacin
1.1 Principio de Funcionamiento.
Las bombas rotatorias que generalmente son unidades de
desplazamiento positivo, consisten de una caja fija que contiene
engranes, aspas, pistones, levas, segmentos, tornillos, etc.Es
decir as bombas rotatorias, en sus diferentes variedades, se
consideran de desplazamiento positivo, pues su principio de
operacin est basado en un transporte directo del fluido de un lugar
a otro. Los elementos rotatorios de la bomba crean una disminucin
de presin en el lado de succin, permitiendo as que una fuerza
externa (en ocasiones la presin atmosfrica) empuje al fluido hacia
el interior de una cavidad; una vez llena sta, los elementos
rotatorios, en su propia rotacin, arrastran o llevan el fluido que
qued atrapado en la mencionada cavidad, formada por la parte
rotatoria de la bomba y la carcasa (estacionaria), siendo empujado
hacia la descarga, forzndose a salir. El fluido as es prcticamente
desplazado de la entrada hacia la salida en un movimiento fsico de
traslacin y Produciendo un caudal al transportar el fluido entre
los engranes acoplados es decir, Uno de ellos es accionado por el
eje de la bomba (motriz), y este hace girar al otro (libre)
producindose as una depresin del lquido a lo largo de la pared de
la carcasa hacia la cmara de admisin y est a su vez manda el lquido
a la salida reiniciando el proceso.(Ver anexo figura 1)
4.2 Tipos de bombas rotatoriasBombas de Engranes Externosstas
constituyen el tipo rotatorio ms simple. Conforme los dientes de
los engranes se separan en el lado el lquido llena el espacio,
entre ellos. ste se conduce en trayectoria circular hacia afuera y
es exprimido al engranar nuevamente los dientes. Los engranes
pueden tener dientes simples, dobles, o de involuta. Algunos diseos
tienen agujeros de flujo radiales en el engrane loco, que van de la
corona y del fondo de los dientes a la perforacin interna. stos
permiten que el lquido se comunique de un diente al siguiente,
evitando la formacin de presiones excesivas que pudiesen
sobrecargar las chumaceras y causar una operacin ruidosa. (Ver
anexo figura 2)Bombas de Engrane InternoEstas tienen un rotor con
dientes cortados internamente y que encajan en un engrane loco,
cortado externamente. Puede usarse una particin en forma de luna
creciente para evitar que el lquido pase de nuevo al lado de succin
de la bomba. (Ver anexo figura 3)Bombas de TornilloEstas bombas
tienen de uno a tres tornillos roscados convenientemente que giran
en una caja fija. Existe un gran nmero de diseos apropiados para
varias aplicaciones. Las bombas de un solo tomillo tienen un rotor
en forma espiral que gira excntricamente en un estator de hlice
interna o cubierta. El rotor es de metal y la hlice es generalmente
de hule duro o blando, dependiendo del lquido que se maneje. Las
bombas de dos y tres tornillos tienen uno o dos engranes locos,
respectivamente, el flujo se establece entre las roscas de los
tornillos, y a lo largo del eje de los mismos. Pueden usarse
tornillos con roscas opuestas para eliminar el empuje axial en la
bomba. (Ver anexo figura 4)Bombas de AspasTienen una serie de aspas
articuladas que se balancean conforme gira el rotor, atrapando al
lquido y forzndolo en el tubo de descarga de la bomba. Las bombas
de aspas deslizantes usan aspas que se presionan contra la carcasa
por la fuerza centrfuga cuando gira el rotor. El lquido atrapado
entre las dos aspas se conduce y fuerza hacia la descarga de la
bomba. Bombas de junta universal.- Tienen un pequeo tramo de flecha
en el extremo libre del rotor, soportado en una chumacera y80
grados con la horizontal. El extremo opuesto del rotor se encuentra
unido al motor. Cuando el rotor gira, cuatro gruposde superficies
planas se abren y cierran para producir una accin de bombeo o
cuatro descargas por revolucin. Un excntrico en una cmara flexible
produce la accin de bombeo exprimiendo al miembro flexible contra
la envoltura de la bomba para forzar el lquido hacia la descarga.
(Ver anexo figura 5)Bombas Lobularesstas se asemejan a las bombas
del tipo de engranes en su forma de accin, tienen dos o ms rotores
cortados con tres, cuatro, o ms lbulos en cada rotor. Los rotores
se Sincronizan para obtener una rotacin positiva por medio de
engranes externos, Debido a que el lquido se descarga en un nmero
ms reducido de cantidades mayores que en el caso de la bomba de
engranes, el flujo del tipo lobular no es tan constante. (Ver anexo
figura 6)Bombas de Leva y PistnTambin se llaman bombas de mbolo
rotatorio, y consisten de un excntrico con un brazo ranurado en la
parte superior. La rotacin de la flecha hace que el excntrico
atrape el lquido contra la caja. Conforme contina la rotacin el
lquido se fuerza de la caja a travs de la ranura a la salida. (Ver
anexo Figura 7) Bombas De Pistones Axiales Bombas De Pistones
radialesBombas de tubo flexibleTienen un tubo de hule que se
exprime por medio de un anillo de compresin sobre un excntrico
ajustable. La flecha de la bomba, unida al excntrico, lo hace
girar. Las bombas de este diseose construyen con uno o dos pasos.
(Ver anexo figura 8)Bombas de paletasUn determinado nmero de
paletas se desliza en el interior de unas ranuras de un rotor que a
su vez gira en un anillo. Las cmaras de bombeo se generan entre las
paletas, el rotor y el anillo.Durante la rotacin, a medida que
aumenta el espacio comprendido entre las paletas, el rotor y el
anillo, se crea un vaco que hace que entre el fluido por el
orificio de aspiracin. Cuando se reduce el espacio, se ve forzado a
salir.
La estanqueidad se consigue entre el conjunto paletas-rotor y
las placas laterales, as como al ajustar el vrtice de las paletas y
el anillo. Bombas De Paletas Compensadas Bombas De Paletas No
Compensadas(Ver anexo figura 9)
4.3 Aplicaciones tpicas para las bombas rotatoriasLas
aplicaciones tpicas incluyen el paso de lquido de todas las
viscosidades, procesos qumicos, alimento, descarga de barcos,
lubricacin a presin, pintura a presin, sistemas de enfriamiento,
servicio de quemadores de aceite, manejos de grasa, gases licuados
(propano, butano, amonio, fren, etc.), y un gran nmero de otros
servicios industriales.Adems de otros procesos como son: Para
alimentacin de calderas Para grasa De pozo profundo Para lodos de
perforacin drenaje Bombeo de lquidosTambin las usamos en la
transferencia de aceites lubricantes, en procesos hidrulicos, La
mayor parte de las bombas rotatorias son autocebantes y pueden, de
ser necesario, trabajan con gas o aire.
4.4 Limitaciones de las bombas rotatorias, normatividadLa mayora
de las bombas presentan inconvenientes o limitaciones que alteran
el proceso de bombeo entre las cuales encontramos debido a su
diseoOperan bajo el mismo principio de desplazamiento positivo.
Esto quiere decir que al igual que las recprocas, en cada ciclo o
revolucin es impulsada una cantidad relativa de lquido.La bomba
rotatoria no puede bombear lquidos que contengan slidos. Puesto que
pequeas partculas abrasivas como cascajo o arena se almacenarn
entre las partes. Su capacidad de flujo es generalmente de bajo
rango es decir la capacidad de manejo de flujo en una bomba
rotatoria, est en funcin de su tamao y velocidad de rotacin.Son
bombas sensibles a la presencia de abrasivos, por la gran friccin
que hay entre los engranes o lbulos y el fluidoLas frecuencias
torsionales naturales no amortiguadas del conjunto de la bomba,
deben estar al menos entre 10% de la frecuencia de excitacin en el
rango de velocidades de operacin especificados. Adems de que estas
no son utilizadas en temperaturas altasSu rango de presin de
descarga es medio, del orden de 20 kg/cm2 mximo yen la mayora su
capacidad de succin es de 0.65 atmsferas (6.5 m de col. de
agua).Cuando la bomba pierde succin se pone ruidosaNormas de PEMEX
para bombas rotativasNRF-209-PEMEX-2014Bombas rotatoriasEsta norma
tiene como objetivo establecer los requisitos tcnicos y
documentales para la adquisicin o contratacin de servicios de
bombas rotatorias.Esta norma de referencia establece los
requerimientos de diseo, materiales, inspeccin y pruebas en la
adquisicin o contratacin de servicios de bombas rotatorias
utilizadas en las instalaciones de petrleos mexicanos y organismos
subsidiarios.Esta norma no tiene concordancia con ninguna norma
mexicana o internacional.
Conclusin
Las bombas rotativas tienen una extensa variedad de
caractersticas que ayudan a determinar cul es la ms ptima
dependiendo el lquido que se est utilizando dentro del proceso por
ello es conveniente conocer cada uno de los tipos, su campo de
aplicacin as como las limitaciones que estn tienen como sabemos en
la industria petrolera se emplean casi todos los tipos de bombas,
con ciertas preferencias en aplicaciones o actividades concretas,
como es el caso de estas que se utilizan por ejemplo en el flujo de
fluidos de perforacin especficamente en los lodos por ello es
importante conocer su principio de funcionamiento puesto que son de
mucha utilidad en trabajos encomendados a la ingeniera.
Anexos
Figura 1 funcionamiento de una bomba rotativa Figura 2 Bomba de
Engranes Externos Figura 3 Bomba de Engranes Externos
Figura 4 Bomba de Tornillo
Figura 5 bomba de aspa
Figura 6 Bomba Lobular
Figura 7 Bomba de Leva y Piston
Figura 8 Bomba de tubo flexible
Figura 9 bomba de paleta
Bibliografiawww.monografias.com/trabajos15/tipos-bombas/tipos-bombas.shtml#ixzz3bA8JERLmhttp://es.scribd.com/doc/19023009/bombas-rotativas#scribdhttp://bombas-hidro.blogspot.mx/2008/03/bombas-rotatorias.htmlhttp://www.academia.edu/5118041/PRINCIPIOS_DE_LAS_BOMBAS_DE_DESPLAZAMIENTO_POSITIVOhttp://www.ehowenespanol.com/ventajas-desventajas-bombas-engranaje-hidraulicas-hechos_142260/http://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtml
