Transporte Y Almacenamiento De Solidos, Liquidos Y Gases

TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS

TRANSPORTE

El transporte de líquidos se encuentra presente en cualquier instalación industrial o urbana. Básicamente requiere dos elementos: una máquina impulsora y unas conducciones que distribuyan el fluido.

En un proceso, el transporte de los líquidos se lleva a cabo a través de bombas y tuberías. Los medios comúnmente empleados para lograr dicho transporte son: gravedad, desplazamiento, fuerza centrífuga, fuerza electromagnética, transferencia de cantidad de movimiento, impulso mecánico.

* Desplazamiento: tiene como principio fundamental la descarga de un fluido de un recipiente mediante el desplazamiento parcial o total de su volumen interno con un segundo flujo o por medios mecánicos.

* Fuerza centrífuga: es aquella fuerza que proporciona una bomba centrífuga o un compresor, cuya función básica es producir energía cinética mediante la acción de una fuerza centrífuga y convertir esta energía en presión, mediante la reducción de la velocidad del fluido en movimiento.

* Fuerza electromagnética: cuando el fluido es un buen conductor eléctrico, es posible aplicar un campo electromagnético entorno al ducto del fluido, para así ejercer una fuerza impulsora que provoca el flujo del mismo. Estas bombas se desarrollaron para el manejo del líquido para la transferencia de calor, sobre todo para los reactores nucleares.

* Transferencia de cantidad de movimiento: este principio es utilizado por lo general en el manejo de fluidos corrosivos, en el manejo desde profundidades inaccesibles o para el vaciado. Se produce desaceleración de un fluido con objeto de transferir su cantidad de movimiento a otro fluido.

* Impulso mecánico: es la combinación de dos equipos, uno encargado de suministrar la energía mecánica necesaria al otro equipo para que este último se encargue del transporte del fluido.

Existen otros medios tales como la medida del rendimiento, capacidad, carga dinámica total y de succión, carga estática de succión, carga total de descarga, carga estática de descarga, velocidad, viscosidad, carga de fricción, trabajo, potencia, entre otros.

Estos medios son representados en los equipos llamados bombas. Existen variadas y grandes cantidades de tipos de bombas, las cuales varían su clasificación, bien sea por tamaño, tipo de desplazamiento, material, líquido a trasportar, entre otras.

BOMBAS

De desplazamiento

positivo

Dinámicas

Reciprocantes

Rotatorias

Pistón

Embolo

Diafragma

Centrífugas

Electromagnéticas

De chorro

Eyector

Inyector

De proceso

De acoplamiento cerrado

De motor encapsulado

Verticales

De sumidero

Multietapas

De propulsor

De turbina

Engranaje

Paleta

Tornillo

Especiales

BOMBAS DINÁMICAS

BOMBA CENTRÍFUGA. La bomba centrífuga es el tipo que se utiliza más en la industria química para trasferir líquidos de todos los tipos, así como también para los servicios generales de abastecimiento de agua, alimentación a los quemadores, circulación de condensadores, regreso de condensado, entre otros. El tamaño y el tipo más adecuado para una aplicación dada solo se pueden determinar mediante un estudio de ingeniería del problema.

Las ventajas primordiales de una bomba centrífuga son la sencillez, el bajo costo inicial, el flujo uniforme (sin pulsaciones), el pequeño espacio necesario para su instalación, los costos bajos de mantenimiento, el funcionamiento silencioso y su capacidad de adaptación para su empleo con unidad motriz de motor eléctrico o de turbina.

Una bomba centrífuga, en su forma más simple, consiste en un impulsor que gira dentro de una carcasa. El impulsor consta de cierta cantidad de hojas, ya sean abiertas o resguardadas, montadas sobre un árbol o eje que se proyecta al exterior de la carcasa. Los impulsores pueden tener ejes de rotación horizontal o vertical, para adaptarse al trabajo que se vaya a realizar. Por lo común, los impulsores resguardados o de tipo cerrado suelen ser más eficientes. Los impulsores del tipo abierto o semiabierto se emplean para líquidos viscosos o que contengan materiales sólidos, así como también en muchas bombas pequeñas, para servicios generales. Los impulsores pueden ser del tipo de succión simple o de doble, simple si el líquido entra por un lado, doble, si entra por los dos lados.

Las carcasas son de tres tipos generales, pero consisten siempre en una cámara en la que gira el impulsor, con una entrada y una salida para el líquido que se bombea. La forma más simple de las carcasas es la circular, que consiste en una cámara anular en torno al impulsor; no se ha hecho ningún intento por superar las pérdidas debidas a los choques y remolinos que se producirán cuando entra a la cámara el líquido que sale del impulsor con velocidades relativamente elevadas. Es raro que se utilicen esas carcasas.

Las carcasas de volutas en espiral toman esa forma, con un área de sección transversal creciente al acercarse a la salida. Las volutas convierten eficientemente la energía de velocidad que el impulsor imparte al líquido en energía de presión.

Entre las bombas centrífugas más comunes, se encuentran:

Bomba de proceso: Son unidades sencillas montadas sobre pedestal con impulsores sobresalientes de succión sencilla y una caja de empaque sencillo también. Estas bombas se diseñan para facilitar el desmantelamiento y la accesibilidad en el manejo, con sellos mecánicos o empaques, construidas especialmente para el manejo de líquidos corrosivos o difíciles de manejar.

Figura 1. Bomba de proceso

Bombas de succión doble, de etapa simple: Estas bombas se emplean para servicios generales de circulación y abastecimiento de agua y para servicios químicos de manejo de líquidos no corrosivos para el hierro o el bronce.

Figura 2. Bomba de succión doble de etapa simple

Bombas de acoplamiento cerrado: Son aquellas bombas con motor eléctrico incluido o a veces, de impulso por turbina de vapor, (o sea con el impulsor y la hélice de la bomba sobre el mismo eje). Estas unidades son extremadamente compactas y apropiadas para gran variedad de servicios en los que los materiales estándar de hierro y bronce resultan satisfactorios.

Figura 3. Bomba de acoplamiento cerrado

Bombas de motor encapsulado: Este tipo recibe una atención considerable en la industria química. Estas unidades son diseños de acoplamiento cerrado en las que la cavidad que aloja al rotor del motor y la carcasa de la bomba se encuentran interconectadas. Estas bombas se están utilizando mucho para el manejo de disolventes orgánicos, líquidos orgánicos para transferencia de calor y aceites ligeros.

Figura 4. Bomba de motor encapsulado

Bombas verticales: es aquella que tiene un eje vertical cuya longitud desde el extremo de la unidad motriz al impulsor es aproximadamente de 1 m hasta 20 m o más. Las bombas verticales se emplean como bombas de pozo húmedo (inmersas) o bombas de pozo seco (montadas externamente) en conjunto con tanques estacionarios o móviles que contienen líquidos de difícil manejo.

Figura 5. Bomba vertical

Bombas de sumidero o sentina: Son pequeñas bombas verticales de etapa simple que se utilizan para el drenaje de sumideros o pozos pocos profundos. Tienen la misma construcción general que las bombas verticales de proceso, pero no se diseñan para condiciones severas de funcionamiento.

Figura 6. Bomba de sumidero

Bombas centrífugas multietapas: Estas bombas se utilizan, en forma general, para servicios donde se requieren cargas (presiones) mayores que las generadas por una bomba de impulsor simple. Todos los impulsores se encuentran dispuestos en serie y el líquido pasa de un impulsor a otro y finalmente llega a la descarga de la bomba.

Figura 7. Bomba multietapas

Bombas de flujo axial (propulsor): Son esencialmente unidades de capacidad muy elevada y baja carga. Normalmente, se diseñan para flujos de más de 450 m3/h, contra cargas de 15 m o menos. Se emplean en forma muy adecuada en los sistemas de circulación de lazo cerrado, donde la carcasa de la bomba se convierte simplemente en un codo en línea.

Figura 8. Bomba de flujo axial

Bombas de turbina: Son aquellas unidades con impulsores con flujo mixto (o sea, parte axial y parte centrífuga). Estas unidades existen en capacidades de 20 m3/h y superiores, para cargas de hasta aproximadamente 30 m por etapa. Las bombas de turbina suelen ser casi siempre verticales.

Figura 9. Bomba de turbina

Bombas regeneradoras: También con frecuencia se denominan bombas de turbina, por la forma del impulsor; emplean una combinación de impulso mecánico y fuerza centrífuga para producir cargas de varios centenares de metros a bajos volúmenes por lo común de menos de 20 m3/h. El impulsor, que gira a alta velocidad con pequeños franqueos, tiene muchos pasajes radiales cortos, fresados a cada lado de la periferia.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO. Estas bombas guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un émbolo, un diente de engranaje, un aspa,

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