SISTEMAS Y MAQUINAS DE FLUIDOSUNIDAD 1

INVESTIGADORES:VICTOR SEBERO GARCIA

DAVID ALEJANDROSANTIAGO RODRÍGUES GONZÁLEZ

ÍNDICE

• 1 Introducción normas y reglamentos de Instalaciones

• 1.1 Nomenclatura para definir las partes de bombas centrifugas de flujo radial y mixto

• 1.2 Nomenclatura de términos usados en las de bombas rotodinamicas

• 1.3 Nomenclatura para definir las partes que integran las bombas verticales tipo turbina

• 1.4 Tuberías y accesorios utilizados en los diferentes sistemas de conducción de fluidos

Bombas Centrífugas:

Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial requeridas. Las bombas centrífugas tienen un uso muy extenso en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier servicio. Las más comunes son las que están construidas bajo normativa DIN 24255 (en formas e hidráulica) con un único rodete, que abarcan capacidades hasta los 500 M3/h y alturas manométricas hasta los 100 metros con motores eléctricos de velocidad estándar.

Funcionamiento de una bomba centrifuga

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Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos niveles; son pues, máquinas hidráulicas que transforman un trabajo mecánico en otro de tipo hidráulico. Los elementos de que consta una instalación son: a) Una tubería de aspiración, que concluye prácticamente en la brida de aspiración. b) El impulsor o rodete, formado por un conjunto de álabes que pueden adoptar diversas formas, según la misión a que vaya a ser destinada la bomba, los cuales giran dentro de una carcasa circular. El rodete es accionado por un motor, y va unido solidariamente al eje, siendo la parte móvil de la bomba. El líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta la entrada del rodete, experimentando un cambio de dirección más o menos brusco, pasando a radial, (en las centrífugas), o hermaneciendo axial, (en las axiales), acelerándose y absorbiendo un trabajo.

Nomenclatura:

• Bombas centrífugas verticales• Bombas centrífugas verticales de materiales termoplásticos,

ideales para aplicaciones industriales, líneas de producción e instalaciones ecológicas cuyas características de resistencia a la agresión química se tienen que unir a confianza y facilidad de mantenimiento.

• Su particular construcción excluye cualquier contacto de las partes metálicas con los líquidos, mientras que la selección de los materiales asegura amplia compatibilidad con los productos trasladados y una larga duración de ejercicio en plena conformidad con las normas vigentes. La adopción de bombas con estas características excluye, incluso en casos de roturas, peligrosos escapes y la necesidad de aberturas en el fondo de los pozos o de los tanques, permitiendo el bombeo de sustancias químicas en condiciones seguras.

Características generales

• Materiales constructivos: PP, PVC, PVDF, PE-HD.• Caudal hasta 150 m³/h, altura de elevación hasta 60 m w.c.• Partes hidráulicas y estructurales obtenidas por estampado

con materiales termoplásticos.• Partes en arrastre fluidificadas por el líquido bombeado.• Motores eléctricos a alto rendimiento y conformes a las

normas internacionales. Suministrados según el pedido del cliente y las exigencias de la instalación.

Pie de figura

a) Pernos revestidos en PP, PVC, PVDF. b) Guarniciones en EPDM o FPM. c)Forros de desgaste con fluidificación directa, en PTFE

cargado, cerámica o SiC. d)Eje en voladizo, sin soportes intermedios y revestido en PP,

PVC, PVDF. e)Cuerpo bomba, tapa, rodete y otros componentes

estampados y trefilados en materiales termoplásticos anticorrosión.

Bombas centrífugas verticales

bombas rotodinámicas

• La bombas rotodinámicas utilizadas en riego se clasifican habitualmente atendiendo a los siguientes criterios.

• Por tipo de flujo:• Axial.• Radial.• Mixto.• Por el tipo de impulsores:• Unicelulares.• Multicelulares. • Por la disposición del eje de rotación:• Verticales.• Horizontales.

Bombas horizontales:

• Su característica mas representativa es la de estar ubicados la bomba y el motor en superficie. La conexión mas común entre ambos es la de manguito semielástico o unión directa para motores eléctricos.; y la de poleas y correas o eje Cardan, en motores Diesel o en bombas movidas por toma de fuerza de tractor.

rotodinamica horizontal

Bomba vertical:• Son grupos pensado para pozos profundos en donde el

nivel dinámico del agua se encuentra a mas de 5 m. Su característica principal es la de estar sumergida la bomba (a la profundidad que requiera el nivel dinámico) y el motor instalado en superficie. La transmisión se realiza mediante un eje , a veces de decenas de metros, que se instala en el interior de la tubería  de impulsión, sujetado mediante cojinetes. Cuando la profundidad empieza a ser importante (no es aconsejable su instalación a mas de 80-90 m de profundidad) este modelo de grupos deja de ser interesante por diversos motivos, entre otros, que al no ser perfecta al 100% la verticalidad del eje se producen desgastes y averías, a el elevado coste de la instalación, las grandes pérdidas de rendimiento y lo costoso del mantenimiento.

Bomba vertical:

bomba vertical tipo turbina

• En estas bombas, el eje va por el interior de la tubería de impulsión, desnudo si la lubricación es por agua, o dentro de un tubo protector si la lubricación es por aceite de una fuente externa. El conjunto de impulsores y eje soportado por los cojinetes de empuje están colocados en el mismo cabezal o en la parte superior del motor, si su eje y el de la bomba están rígidamente acoplados (motores de eje hueco).

Rendimiento:a) Capacidad hasta: 8500 l/sc) Potencia: 5 a 3,500 hpd) Velocidad: 1,800 rpm

Características: Transmisión por motores eléctricos verticales de eje hueco y eje sólidoo por cabezal de engranajes para acoplar a motores diesel.b) Lubricación por agua o aceite.c) Bombeo desde pozo profundo o fosa llena.d) Impulsor del tipo cerrado.e) Fabricación en materiales estándar y especiales.f) Empaque convencional o por sello mecánico.g) Diámetros desde 4 a 66 pulgadas.

Clasificación de los sistemas de conducción

• En una Estación de Servicio las tuberías se clasifican por el tipo de fluido que conducen, ya sea para producto (gasolinas, diesel) y vapores, así como agua y aire. Según el tipo de producto que conducen, se identifica el tipo de tubería, marca, conexión a utilizar, sus características técnicas, pudiendo ser rígidas o flexibles, y para el caso de productos petrolíferos las tuberías subterráneas cumplirán con el criterio de doble contención: pared doble y espacio anular (intersticial) para contener posibles fugas en la tubería primaria.

• Clasificación de los sistemas de conducción:

Clases de tuberías

• Tubería de acero y hierro dulce: Se utiliza para altas presiones y temperaturas, generalmente transporta agua, vapor, aceites y gases. Esta tubería se especifican por el diámetro nominal, el cual es siempre menor que el diámetro interior (DI) real de la tubería. De manera general tiene tres clases: “estándar” (Schedule 40), extrafuerte (Schedule 80) y doble extrafuerte.

• Tuberías de hierro fundido: Este tipo de tuberías se instala frecuentemente bajo tierra para transportar agua, gas y aguas negras (drenaje); aunque también se utiliza para conexiones de vapor a baja presión. Los acoplamientos de tuberías de hierro fundido generalmente son del tipo de bridas o del tipo campana y espigo. (paginas 566 Jensen figura 25.3)

• Tuberías sin costura de latón y cobre: Estas se usan extensamente en instalaciones sanitarias debido a sus propiedades anticorrosivas. Tienen el mismo diámetro nominal de las tuberías de acero y hierro, pero el espesor de sus paredes es menor.

• Tuberías de cobre: Se usan en instalaciones sanitarias y de calefacción en donde hay que tener en cuenta la vibración y el desalineamiento como factores de diseño, por ejemplo en diseño automotriz, hidráulico y neumático.

• Tuberías plásticas: Estas tuberías se usan extensamente en industria química debido a su resistencia a la corrosión y a la acción de sustancias químicas. Son flexibles y se instalan muy fácilmente pero no son recomendables para instalaciones en donde haya calor o alta presión.

ACOPLAMIENTOS Y ACCESORIOS DE TUBERIAS

• Accesorios: Son las piezas que se usan para unir tramos de tuberías. Su uso puede ser para cambiar de diámetro o de dirección y para unir tramos de tuberías o suministrar unión de tuberías en bifurcaciones. Se agrupan en tres clases generales: roscados, soldados y de bridas; aunque también puede agruparse particularmente por su uso, es decir: tuberías de hierro fundido, de cobre y para tubos de plástico.

Los accesorios se especifican por el diámetro nominal de la tubería, el nombre del accesorio y el material. Ejemplo una T usa diferentes diámetros de unión por lo que habrá de especificar la apertura de mayor diámetro del ramal principal, seguido por la apertura opuesta y finalmente la salida. (Figura 25.2 pagina 565 Jensen)

• Accesorios Roscados: Se usan generalmente en instalaciones de tuberías de 2 ½ pulgadas de diámetro, o menos. Se usa un compuesto (aceite y plomo) en las conexiones roscadas como lubricante y para sellar cualquier irregularidad. (pagina 566 figura 25.4 Jensen) La rosca normalizada americana es de dos clases: cónica y paralela.

La rosca cónica, tiene una conicidad de 1/16 por pulgada en las rocas externas o internas. Con esta conicidad se fija la distancia que la tubería entra en el accesorio y se asegura un acoplamiento ajustado. Se identifica esta rosca en los dibujos como NPT y se pueden dibujar con la conicidad o sin ella. (Figura 25.6 y 25.5 Jensen pagina 567)

Las roscas paralelas se identifican en los dibujos NPTS y se usan en casos especiales, así como también tienen el mismo número de filetes por pulgada que las cónicas.

Se debe suponer que todas las roscas de tubería son cónicas a menos que se especifiquen lo contrario.

• • Accesorios soldados: Se usan cuando las conexiones

deben ser permanentes y en líneas de alta presión y temperatura. Otras ventajas sobre los accesorios de bridas o roscados son: las tuberías soldadas son más fáciles de aislar, se pueden colocar más cerca las unas de las otras y pesan menos. Los extremos de la tubería y los accesorios se biselan para poder acomodar la soldadura. Se pueden usar anillos de empalme cuando la tubería soldada se debe desmontar periódicamente. (pagina 568 dibujo 25.7 Jensen)

• Accesorios de bridas: Proporcionan una forma rápida de desarmar tuberías. Las bridas se unen a los extremos de las tuberías por medio de soldadura, rosca o solapándolas. Las caras de las bridas se acoplan entonces por medio de pernos, cuyo tamaño y espaciamiento se determina por el tamaño y presión de trabajo de acoplamiento. (pagina 568 dibujo 25.8 Jensen)

• Bibliografía • Microsoft ® Encarta ® 2006. © 1993-2005 Microsoft

Corporation. • Reservados todos los derechos. • http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/

Bombas/PDFs/BOMBAS • 1.pdf • http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/

Bombas/PDFs/BOMBAS2.pdf • http://www.savinobarbera.com/espanol/teoria.html