CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS DE DOBLE TORNILLO MULTIFÁSICAS

CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS DE DOBLE TORNILLO MULTIFÁSICAS

Dietrich Müllert-Link, Joh. Heinr. Bornemann GmbH

Jonathan Calvert, J.P.S. (UK) Limited

1 Introducción

Desde mediados del siglo pasado la bombas de doble tornillo (1) han probado su habilidad para operar con mezclas gas/líquido. Cerca del 80% de las aplicaciones de bombeo multifásico mundiales en el sector de gas y petróleo son cubiertas por estas bombas. Es esencial entonces entender el principio de funcionamiento y las características de estas bombas en relación capacidad y aumento de presión de manera que pueda lograrse la selección del tipo y tamaño de bomba apropiado para la aplicación en cuestión.

2 Desafíos del bombeo multifásico

En aplicaciones multifásicas el GVF cambia constantemente y siempre da lugar a condiciones de flujo transitorias a la entrada de la bomba. Esto es especialmente cierto para variables como presión y temperatura así como la gravedad específica del fluido.

La fracción de volumen de gas varía con frecuencia entre 0 y 100%, es decir, de fluido totalmente líquido a totalmente gas. Dependiendo de las relaciones de presión y temperatura deberá garantizarse la presencia de líquido para desalojar el calor generado.

Las condiciones de operación en estado transitorio se caracterizan también por cambios frecuentes de temperatura que desafían el diseño completo de la bomba y de sus componentes internos. Esto es debido a la expansión térmica y a la posible distorsión de los diferentes materiales y componentes involucrados.

En la mayoría de los casos la fase líquida se compone de crudo y agua. Romper una emulsión sin duda es una tarea difícil, y la bomba multifásica por lo tanto no debe promover la creación de emulsión.

3 Características de las bombas de doble tornillo.

Se caracterizan por un conjunto de Engranajes de sincronización conectados a los ejes contra-rotativos conductor y conducido, cada uno con un par de tornillos, de este modo las fuerzas axiales que surjan son equilibradas. No hay contacto metal con metal entre estos elementos y el alojamiento circundante. Los tornillos engranados forman cámaras de volumen constante. La capacidad teórica de la bomba se define como el volumen de la cámara multiplicado por el número de revoluciones. La capacidad real está influida por la presión diferencial así como la viscosidad del fluido.

Como la bomba solamente transfiere un volumen de la succión a la descarga, no se crea presión interna. Simplemente responde a la presión aguas arribas de la bomba. Una válvula de alivio integrada cargada con resorte evita que la bomba sea sometida a sobrepresión. Esta permite una recirculación interna en el caso de que la contrapresión sea demasiado alta.

La mecánica está aislada del líquido bombeado por medio de los sellos mecánicos.

4 Las bombas de doble tornillo en servicios multifásicos

En relación a una bomba de doble tornillo para una aplicación de líquido, las bombas multifásicas no son muy diferentes a excepción de que poseen una carcasa de mayor volumen. Esta sirve como un reservorio de líquido y su contenido se recicla continuamente a través de la bomba, es decir, el líquido está siempre disponible en la entrada incluso cuando la fracción de gas es del 100%.

La presión de descarga sólo depende de las pérdidas

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