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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

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BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Introducción
Las bombas de desplazamiento se dividen en 2 grupos:
Rotatorio
Recíprocas
Las bombas de desplazamiento positivo se seleccionan cuando:
Hay que evitar las fugas o la contaminación cruzada entre el líquido que se bombea y otros fluidos.
El flujo no debe alterar con las variaciones de presión de descarga.
Se requiere gran exactitud para controlar la capacidad de salida.
La cámara de bombeo debe estar separada del resto de la bomba.
Rotatorias
Engranes
Aspas
Tornillo
Cavidad progresiva
Lóbulo o leva
Tubo flexible (Peristáltico)
Recíprocas
Pistón
Émbolo
Diafragma
Engranes
Cuenta con dos engranes, esta diseñada para bombear fluidos densos y viscosos, sin partículas sólidas en suspensión.
Ventajas:
Solo dos piezas se mueven.
Descarga continua.
Ideal para líquidos con alto grado de viscosidad.
Descarga continua sin importar cambios de presión.
Operación en cualquier dirección.
Desventajas:
Requiere de velocidades moderadas
Limitadas a presiones medias
Cojinete en contacto con el líquido bombeado
Sobre carga en el cojinete de la flecha
Aplicaciones
Filtración
Circulación
Transferencia
Lubricación
Para uso de la marina y fuerzas armadas
En la industria petroquímica
Para servicio ligeros, medianos y pesados
Para la industria en general
Funcionamiento
Su funcionamiento se puede explicar cómo: el fluido que entra por el orificio de entrada mediante una aspiración de la bomba debido a la depresión creada al separarse los dientes uno respecto del otro engranaje. El aceite es transportado a través de los flancos de los dientes del engranaje hasta llegar al orificio de salida de la bomba, donde, al juntarse los dientes del eje conductor con los del conducido, el aceite es impulsado hacia el orificio de salida.
Aspas
Consiste en un rotor excéntrico que con algunas aspas deslizantes las cuales recorren dentro de una carcasa.
Funcionamiento
Se da cuando entra el fluido por el lado de succión de la bomba, luego el fluido entra dentro de la cavidad existente entre dos aspas, las cuales giran dentro de la carcasa y liberan el fluido al otro extremo del área de succión a una presión que viene dada por el sistema.
Ventajas
La bomba tiene un mantenimiento sencillo y rápido.
Capacidad para transportar productos de alta viscosidad.
Gran poder de aspiración.

Desventajas
Aplicaciones
Transferencia de producto en el sector petrolero.
Transferencia de productos químicos.
Transferencia de productos para la industria textil.
Transferencia de agua en instalaciones de refrigeración.
Vaciado de freidoras industriales.
Lubricación de máquinas herramientas.

Funcionamiento
Esta bomba está dispuesta de un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de una camisa y hace fluir el líquido entre el tornillo y la camisa, esta bomba es utilizada para poder mover fluidos viscosos o con gran cantidad de sólidos, ya que dentro de los valles del tornillo caven de gran forma estos.
Ventajas
Producen muy poco sonido en comparación con otras bombas.
Funciona en todo régimen de revoluciones.
Está libre de vibraciones.

Desventajas
Costo relativamente alto debido a las cerradas tolerancias y claros de operación.
Características de comportamiento sensibles a los cambios de viscosidad.
La capacidad para las altas presiones requiere de una gran longitud de los elementos de bombeo.
Aplicaciones
Es usada normalmente para la industria petrolera, para crudos muy viscosos.
Este tipo de bomba opera a 3000 PSI.
Industria de papel y material de celulosa.
Industria de productos alimenticios.
Técnica de combustión.
Industria de pinturas y lacas.
Industria de máquinas herramientas.
Tornillo
Este tipo de bomba puede ser fabricada de diferentes tipos de materiales, los cuales dependen de para que será utilizada la bomba que tipo de altura se requiere que la bomba pueda bombear, etc, por ejemplo para fluidos corrosivos se utilizara acero inoxidable.
Cavidad Progresiva
Está compuesta por un rotor y un estator, el estator está compuesto por un elastómero.
Funcionamiento
“El funcionamiento de las BCP está basado en el principio ideado por René Moineau (no debe confundirse con la bomba de Arquímedes ya que son principios totalmente diferentes), la BCP utiliza un Rotor de forma helicoidal de n lóbulos dentro de un Estator en forma de helicoide de n+1 lóbulos. Las dimensiones del Rotor y el Estator están diseñadas de manera que producen una interferencia, la cual crea líneas de sello que definen las cavidades
Ventajas
Baja inversión inicial.
Bajos costos de transporte.
Bajos costos de instalación y mantenimiento.
Bajos niveles sonoros.
Bajo impacto visual, ocupa poco espacio.
Sustituye equipos de bombeo mecánico, por lo cual ayuda a reducir el impacto ambiental(sonoro, reduce derrames, etc)
Desventajas
Resiste temperaturas de hasta 280 F o 138 C.
Alta sensibilidad a los fluidos producidos.
Tendencia del estator a daño considerable cuando la bomba trabaja en seco por periodos de tiempo relativamente cortos.
Desgaste por contacto entre las varillas y la cañería de producción en pozos direccionales y horizontales.
Requieren la remoción de la tubería de producción para sustituir la bomba.
Aplicaciones
Industria petrolera, explotación de pozos (crudo mediano y pesado, instalaciones profundas, crudos arenosos y muy viscoso, pozos verticales e inclinados, etc)
Pozos de gas “lift”.
Capacidades de la bomba son de hasta 1860 gal/min, 900 psi.
Lóbulo
Conocida también como bomba de levas.
Funcionamiento
Su funcionamiento es similar al de la bomba de engranes.
Ventajas
Precisión en el flujo.
Larga vida útil.
De bajo mantenimiento.
Desventajas
Al tener similitud con la bomba de engranes:
Requiere de velocidades moderadas
Limitadas a presiones medias
Cojinete en contacto con el líquido bombeado
Sobre carga en el cojinete de la flecha
Aplicaciones
• Para sólidos, abrasivos y líquidos viscosos.
• Para aplicaciones de bombeo bidireccional.
• En plantaciones azucareras.
• Para bombear lodo viscoso.
• Industria petro-quimica.
Su funcionamiento se puede explicar cómo: el fluido que entra por el orificio de entrada mediante una aspiración de la bomba debido a la depresión creada al separarse los dientes uno respecto del otro engranaje. El aceite es transportado a través de los flancos de los dientes del engranaje hasta llegar al orificio de salida de la bomba, donde, al juntarse los dientes del eje conductor con los del conducido, el aceite es impulsado hacia el orificio de salida.
Tubo Flexible (Peristáltica)
Una bomba peristáltica es un tipo de bomba hidráulica de desplazamiento positivo usada para bombear una variedad de fluidos.
Funcionamiento
Son únicas debido a que el fluido se captura por completo dentro de un tubo flexible a través del ciclo de bombeo. El tubo se dirige entre un conjunto de rodillos giratorios y una carcasa fija. Los rodillos exprimen el tubo y atrapan un volumen dado entre los rodillos adyacentes.
Ventajas
Las superficies internas de la bomba son fáciles de esterilizar y limpiar.
No existen partes móviles en contacto con el líquido, por lo que este tipo de bombas son fáciles de fabricar.
La carencia de válvulas, de sellos y de arandelas, y el uso de mangueras o tubos, hace que tenga un bajo costo de mantenimiento.
Bombeo de alta presión de hasta un máximo de 13 bar.
Auto empezado en seco de hasta un máximo de 9.5m de levante.
Desventajas
Las presiones de trabajo reducidas limitan la altura de impulsión.
Fragilidad de la máquina ante la presencia de cuerpos extraños
Aplicaciones
Máquinas de diálisis
Máquinas de bombas para bypass de corazón abierto
Fabricación de alimentos
Dispensar de bebidas
Producción farmacéutica
Lodo de aguas residuales
Fuentes y cascadas decorativas de mesa
Aplicaciones
Industria de proteínas
Pastelería y dulces
Productos lácteos
Bebidas
Frutas y verduras
Comidas preparadas/pre-cocinadas
Farmacia
Higiene personal
Medio ambiente
Desventajas
Baja descarga.
Baja eficiencia comparada con las bombas centrifugas.
Muchas partes móviles.
Requieren mantenimiento a intervalos frecuentes.
Succión limitada.
Costo relativamente alto para la cantidad de agua suministrada.
Requieren un torque considerable para llevarlas a su velocidad.
Flujo pulsante en la descarga.
Ventajas
Alta presión disponible
Autocebantes (dentro de ciertos límites)
Flujo constante para cargas a presión variable
Adaptabilidad a ser movidas manualmente o por motor
Funcionamiento
En estas bombas el líquido es forzado por el movimiento de uno o más pistones ajustados a sus respectivos cilindros tal y como lo hace un compresor Como durante el trabajo se produce rozamiento entre el pistón y el cilindro, necesitan de sistemas de lubricación especiales para poder ser utilizadas en la impulsión de líquidos poco lubricantes tales como el agua. Tampoco pueden ser usadas con líquidos contaminados con partículas que resultarían abrasivas para el conjunto.
Émbolo
La bomba de émbolo es una bomba de desplazamiento positiva, diseñada para bombear altos contenidos de sólidos (sólidos del 18-20 %), que comúnmente se encuentran en influentes no tratados.
2004
2007
2013
2010
2001
1998
Ventajas
Estas bombas no necesitan un motor eléctrico para su funcionamiento y operan únicamente por aire comprimido.
Diseño sencillo y robusto.
No requieren de controles complejos.
Cuentan con la particularidad de poder construirse en una amplia gama de materiales para que sean química y térmicamente compatibles con el producto a bombear
Desventajas
No son prácticas para bombear caudales por encima de los 300 GPM (1150 lt/m).
No son fabricadas para operar con presiones de aire mayores de 125 psi (8.6 bar). Aunque algunas versiones pueden incrementar la relación de presiones a 2:1 o 3:1.
Se puede formar hielo en los motores de aire, pero se puede minimizar el efecto con una adecuada selección y diseño.
Los diafragmas tienen una vida finita, fluidos con abrasivos o altas temperaturas de procesos limitan la vida del diafragma.
Aplicaciones
Gracias a su diseño pueden trabajar en muchas industrias y aplicaciones diferentes, entre las que destacan:

Aguas residuales.
Fangos
Industrias alimenticias.
Concentrados de frutas.
Derivados del petróleo.
Industrias de papel.
Plantas de proceso.
Industrias químicas.
Reactivos.
Diafragma
La bomba de membrana o bomba de diafragma es un tipo de bomba de desplazamiento positivo, generalmente alternativo, en la que el aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elásticas membranas o diafragmas que varían el volumen de la cámara, aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente.
Funcionamiento
Este tipo de bombas desplazan el líquido por medio de diafragmas de un material flexible y resistente, colocado dentro de un cuerpo cerrado que se acciona desde el exterior por un mecanismo reciprocante.
Funcionamiento
Su funcionamiento es muy parecido a los motores de pistón. Se trata de varios cilindros pistones o de uno grande y axial que comienza a aspirar líquido y luego a expulsarlo, de manera que salga a presión y pueda ser enviado a distancias mayores que las bombas tradicionales, lo que permite optimizar el transporte de fluidos.
A mayor cantidad de pistones, más potencia se puede generar, de tal manera, que podemos obtener un cabezal de bombeo y una extraordinaria eficiencia.
La entrega que de fluido que proporciona esta bomba varía desde cero al máximo, si se cambia el ángulo de la placa y con ello la carrera de los pistones.
La capacidad de presión llega hasta 5000 psi (34.5 MPa).

Ventajas
Ofrecen un amplio rango de presión, pueden alcanzar niveles de presión altos y la presión puede ser controlada sin impactar el nivel de flujo.
Las bombas de pistón tienen un índice continuo de descarga.
Los cambios de presión y el índice de descarga tienen un efecto mínimo en el desempeño.
Desventajas
Las bombas de pistón cuestan más por unidad para operar comparadas con las bombas centrífugas y las de rodillo.
Los componentes mecánicos son propensos al desgaste, por lo cual los costos de mantenimiento pueden ser elevados.
Las válvulas deben ser resistentes a los abrasivos para que los sólidos grandes puedan pasar a través de ellos.
Las bombas de pistón son pesadas debido a su gran tamaño y al peso del cigüeñal que acciona la bomba.
Aplicaciones
Industria del agua a alta presión.
Industria de la minería y la construcción.
Agricultura.

Pistón
Una bomba de pistón es una bomba hidráulica que genera el movimiento en el mismo mediante el movimiento de un pistón. Las bombas de pistones son del tipo bombas volumétricas, y se emplean para el movimiento de fluidos a alta presión o fluidos de elevadas viscosidades o densidades.
Suele ser bastante pesadas.
Son aparatosas.
Requieren de una fuente de energía relativamente grande.

Conclusiones
Las bombas de desplazamiento positivo, permiten el trabajo con fluidos de manipulación compleja, ya sea por su naturaleza, por sus condiciones de trabajo o por evacuación.
Estas bombas pueden emplear el uso de fuentes neumáticas o eléctricas, lo que permite que se puedan realizar diferentes diseños y configuraciones para su uso industrial.
Cuando se opera en condiciones de diseño las bombas rotatorias de desplazamiento positivo muestran una eficiencia global de 80 a 90%.
Recomendaciones
Indagar en el diseño, construcción e instalación de este tipo de bombas, y en los criterios de mantenimiento de cada una de ellas.
Diferenciar las distintas curvas de rendimiento de una bomba de desplazamiento positivo rotatoria y reciprocante.
Las bombas rotatorias se fabrican con poco espacio de separación entre las partes móviles. la suciedad y la arena pueden acumularse en estas partes y causar graves daños.
Se debe colocar un colador fino en la línea de succión para evitar este tipo de suciedad.
GRACIAS
POR
SU ATENCIÓN
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