Bombas Centrifugas Eim
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FACULTAD DE MECANICA ESCUELA DE INGENIERIA Bombas Axiales Fausto Hidrobo Alex Chauca Carlos Sani Lenin Orozco ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO 24/03/2010 1
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FACULTAD DE MECANICA
ESCUELA DE INGENIERIA
Bombas Axiales
Fausto Hidrobo
Alex Chauca
Carlos Sani
Lenin Orozco
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA
DE CHIMBORAZO
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En el rodete de una bomba centrífuga actúan fuerzas
antagónicas (que se oponen) sobre ambas caras, esto
debido a la presión que actúa sobre las mismas.
La presión a cada lado del rodete suele ser diferente, lo
que ocasiona un empuje en la dirección del eje que se
debe compensar mediante el empleo de cojinetes de
empuje.
En las bombas de efectos múltiples, estos empujes se
contrarrestan, en parte, disponiendo los rodetes en
posiciones opuestas.
Fuerzas para el empuje axial
En la Figura se presenta un impulsor con sus dos discos A y
B de superficies respectivas SA y SB. Sobre el disco A actúa
la presión p2 (de descarga) que origina una fuerza (hacia la
derecha) igual a FA = p2 SA; sobre el disco B actúa también la
presión p2 sobre el área SB (hacia la izquierda) y presión p1.
La fuerza total sobre el impulsor tiene una componente
hacia la izquierda, de valor:
F = p2 SB- p1 (SB- SA ) - p2 SA = (p2 - p1 ) (SB- SA )
Que depende de las diferencias de presión de
aspiración y descarga, así como de la diferencia de
áreas de los discos. Esta fuerza axial tiene que ser
absorbida por el cojinete de empuje.
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El empuje axial en los impulsores abiertos es mayor
que en los cerrados, pues la parte anterior está
sometida a una presión media menor; para paliar este
defecto se les provee de álabes posteriores Fig
II.14, que disminuyen en gran manera la presión media
en la cara posterior.
Empuje residual.- Si en lugar de un impulsor hay
varios Fig. IV.28 y los suponemos idénticos, el
esfuerzo total hacia la izquierda viene dado por:
F = ( p4- p1 ) (SB - SA )
En estas fórmulas se introduce un coeficiente
corrector ya que las presiones en las caras de los
impulsores no son uniformes, sino que se distribuyen
como se indica en la Fig. IV.25.
Si en la zona próxima al eje de la cara B del impulsor
se practican varios orificios, (orificios de equilibrio), la
presión en esa zona tenderá a igualarse con la presión
de aspiración y, por lo tanto, F1 y F2 serán
prácticamente iguales.
Si la bomba requiere varios impulsores se pueden
colocar opuestos dos a dos, quedando compensados
en gran medida los esfuerzos axiales. El orden de
circulación sería el 1, 2, 3, 4, Fig.
Para bombas con varios impulsores en serie, los
esfuerzos axiales se pueden compensar mediante un
tambor de equilibrado situado próximo a la última
etapa, Fig IV.30.
CONCLUSION
Los impulsores de doble aspiración tienen la ventaja
de una mejor capacidad de aspiración y ausencia de
empuje axial y una menor NPSHr. Se usan para alturas
no muy grandes y potencias medias y elevadas. Se
pueden considerar como dos impulsores de
aspiración simple, opuestos y en paralelo que llevan
aros de cierre en los dos oídos.
El comportamiento de las puntas de los alabes se pueden
mejorar desbastando una longitud suficiente produciendo
una conicidad gradual.
El achaflanado o redondeo de las puntas de descarga
puede incrementar las perdidas y NO SE LO DEBE
HACER
Desbaste superior. No hay incremento en el espacio d
de los alabes antes del desbaste dF después del
desbaste, por lo que el área de descarga no se altera
Desbaste inferior. El desbaste inferior aumentara el
espaciamiento de los alabes de d a dF y por lo tanto, el
aérea de descarga que reduce la velocidad meridiana
promedio cm2 a una capacidad Q
La carga y consecuentemente la potencia aumentan a
la misma capacidad. La eficiencia máxima
generalmente se mejora y puede desplazarse a una
capacidad mayor
CÁLCULO DE LA PRESIÓN MÍNIMA DE
PRUEBA HIDROSTÁTICA
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CÁLCULO DE LA PRESIÓN MÍNIMA DE PRUEBA
HIDROSTÁTICA
La presión de prueba hidrostática tiene que ser una vez y media
la presión de diseño dada por el constructor de la máquina.
La presión de prueba hidrostática dada por el suministrador ha de
ser superior a la presión mínima: donde
• Pdif es la presión diferencial a válvula
cerrada, considerando el máximo diámetro que se
puede instalar en la bomba.
• b es un porcentaje (por exceso) permitido por la
norma API 610 como tolerancia a válvula cerrada
• nmáx es la velocidad máxima que puede
alcanzar el motor a válvula cerrada; para
accionamiento por turbina se considerará la
velocidad de disparo.
• n es la velocidad normal de funcionamiento
• Pmáx asp es la presión de aspiración
máxima, en atm
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El espesor e de la carcasa se calcula en base a la presión de prueba
hidrostática de la bomba; a este espesor se añadirán 3 mm como
sobreespesor de corrosión.
El espesor de la carcasa no será, en ninguna zona, inferior al calculado según
la expresión:
en la que:
- phid es la presión de prueba hidrostática
- Dmáx voluta es el diámetro máximo de la voluta
- σtrab es el coeficiente de fatiga correspondiente a la temperatura
de prueba hidrostática
- ξ es un coeficiente de seguridad a aplicar cuando hay partes
soldadas; su valor depende del grado de la inspección radiográfica;
para carcasas de fundición ξ = 1.
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