Seminario Bombas y Compresores Agosto 2013.

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1 Seminario Bombas y Compresores Agosto 2013

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5 Factores de Conversión
1 Metro = Pies 1 Kilogramo = Libras 1 Metro cúbico = Galones (US) 1 Metro cúbico = 1,000 Litros 1 Galón (US) = Litros 1 Kilovatio = HP 1 Bar = PSI 1 kg/cm2 = PSI 1 Bar = kg/cm2

6 Factores de Conversión
1 Tonelada métrica = Galones US DR X 8.33 1 PSI = Pies X DR 2.31 DR = Densidad Relativa

7 ¿Qué es una bomba? Un aditamento que mueve un fluido y le
añade energía, o presión diferencial.

8 Clasificación de Bombas

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10 Bombas Blackmer Desplazamiento Positivo Rotativas Paletas Deslizantes
Paletas Ranura Paletas en Rotor Desplazamiento Constante 10

11 Eficiencia Mecánica de la Bomba
Es el cociente de la Potencia Hidráulica requerida: HP =Q x H 1714 Versus la potencia actual del motor eléctrico al eje de la bomba ( bHP) Q = Caudal, galones por minuto H = presión diferencial, PSI

12 Eficiencia Mecánica de la Bomba
Representa la pérdidas dentro de la bomba. Se determina a base de pruebas de funcionamiento en un banco de pruebas, usando un fluido. Se desarrollan curvas de funcionamiento en todo el rango operacional de la bomba.

13 Eficiencia Mecánica de la Bomba
Con un motor eléctrico calibrado para pruebas, se determina la potencia requerida por la bomba en cada punto de prueba. Se compara la potencia hidráulica (calculada usando los valores de caudal y presión diferencial obtenidos en el banco de pruebas) con la potencia del motor eléctrico calibrado.

14 Se determina usando la siguiente
Potencia Requerida Se determina usando la siguiente fórmula general: HP = Potencia Q = Caudal, galones por minuto H = Presión diferencial, PSI Eff.= Eficiencia total

15 Eficiencia Mecánica Bombas
Paletas: % Engranaje: 60-65% Canal lateral: % TR: %

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17 Aplicaciones de Bombas para GLP
Almacenamiento Autotanque Vaporizadores Propano-aire Carburación

18 Bombas LGL Acoplamiento directo al motor
Llenado de cilindros, Carburación, Vaporizadores 8 Modelos hasta 32 gpm (122 lpm) Trasvase, poleas en V, reductor RPM Plantas de almacenaje, terminales, llenado de cilindros, vaporizadores 3 Modelos hasta 300 gpm (1,135 lpm) Transportes, toma de fuerzas Autotanques, semi-remolques 4 Modelos hasta 300 gpm (1,135 lpm)

19 Bombas LG de 1” NPT Acoplamiento Directo al Motor
LGF1 / LGF1P LGB1 / LGB1P

20 Bombas LGL de 1 ¼” & 1 ½” NPT Acoplamiento Directo al Motor

21 Bombas LGL Acoplamiento Directo al Motor
Modelo RPM Max. HP PSID (Kg/cm2) GPM a 100 PSID (LPM a 7 Kg/cm2) LGF1 / LGB1 1750 1 125 (8.8) 6 (23) LGF1P / LGB1P 1 ½ 10 (38) LGRLF 1 ¼ / LGRL 1 ¼ 1-1 ½ 150 (10.5) 14 (53) LGLF 1 ¼ / LGL 1 ¼ 1-3 18 (68) LGL 1 ½ 29 (150)

22 Nueva Serie LGL150

23 Características y Cualidades
Alta presión diferencial Acoplamiento directo al motor eléctrico Motor uso continuo Conexiones de brida ANSI 2” x 1 ½” Presión de trabajo 425 PSIG Aprobación UL

24 Aplicaciones Típicas Autogas; 1-2 mangueras Llenado aerosol
Alimentación de vaporizadores Tanques enterrados Tanques aéreos

25 Montaje Motor Rígido Motores Eléctricos: 2 HP, 1 & 3 fases

26 Montaje Motor C-Face Motores Eléctricos: 2 HP, 1 & 3 fases

27 Serie LGL150 Acoplamiento Directo al Motor
Modelo RPM Motor Eléctrico GPM (LPM) PSID (Kg/cm2) HP Fase LGL154A 1750 2-3 HP 1 & 3 11.2 (42.4) 140 PSID (9.8 kg/cm2) LGL156A 2-5 HP 21 (79.5) 160 PSID (11.2 kg/cm2) LGL158A 2-7 ½ 3 32.3 (122) 200 PSID (14 kg/cm2)

28 Montajes para Bombas LGL Plantas de Almacenamiento

29 Bombas LGL Plantas de Almacenamiento
Modelo RPM Max. HP PSID (kg/cm2) 100 PSID (LPM a 7 kg/cm2 ) LGLD2 640 7 ½ 150 (10.5) 55 (208) LGLD3 15 112 (424) LGLD4 25 125 (8.8) 220 (833)

30 Bombas Para Transportes y Autotanques

31 Bombas Para Transportes y Autotanques
LGLD2E TLGLF3 TLGLF4

32 Bombas Para Transportes y Autotanques
Modelo Conexiones (entrada/salida) RPM Max. Max. DP PSI (kg/cm2) GPM a 90 PSID (LPM a 6.3 kg/cm2) LGLD2E 2” x 2” NPT 640 150 (10.5) 75 (284) LGLD3E 3” x 3” NPT 150 (568) TLGLF3 3”-300 # x 2” NPT 125 (8.8) 81 (301) TLGLF4 4”-300 # x 2-2” NPT 245 ( 927)

33 Nuevo Diseño Blackmer Bomba para Alta Presión Diferencial en Aplicaciones de Autotanques
LGLD2E @ 125 PSID (8.8 kg/cm2)) LGLH2 @ 165 PSID (11.6 kg/cm2)

34 Aplicaciones típicas:
LGLH2 Aplicaciones típicas: Despacho de Autotanques Llenado de aerosoles Alimentación de vaporizadores

35 Características y Cualidades:
LGLH2 Características y Cualidades: Dimensiones exteriores idénticas al modelo LGLD2E Presión diferencial de 165 PSI (11.6 kg/cm2) Presión de trabajo de 390 PSI (27.4 kg/cm2) Rodamientos de rodillos, para trabajos pesados

36 Características y Cualidades:
LGLH2 Características y Cualidades: Válvula de alivio interno; 190 PSID (13 kg/cm2). Conexiones roscadas de 2” NPT . Caudal de GLP líquido de 61 GPM ( RPM & 145 PSID (10.2 kg/cm2) Capaz de manejar 20% vapor

37 Caudal Propano @ (27 C) 640 RPM
Modelo Bomba Presión Diferencial 125 PSI (8.8 Kg/cm2) 145 PSI (10 Kg/cm2) 160 PSI (11 Kg/cm2) LGLD2 50 GPM (189 LPM) 47 GPM 1 (178 LPM) N/A LGLH2 47 GPM 2 43 GPM 2 (163 LPM) 1: By-pass abierto; parte caudal retornando al tanque 2 : Usando By-Pass PSID

38 Válvulas By-Pass Modelo Rango Presión Diferencial BV1.25A5
71 – 125 PSI (~ 5 – 8.8 Kg/cm2) BV1.25A9 PSI (~ 11 – 14 Kg/cm2)

39 Despacho Autotanque En muchas de estas instalaciones, los tanques están ubicados en los techos de edificios altos, con tuberías de llenado remoto muy pequeñas y largas, obligando a la bomba a levantar una presión diferencial muy alta.

40 Despacho Autotanque Nueva modalidad:
Usuarios instalan un medidor de líquido en sus instalaciones. Restricción adicional, del orden de 6 kg/cm2

41 Funcionamiento Bombas LGL

42 Bombas Aspas Deslizantes Áreas de la Cámara de Bombeo
Fluido a través de la bomba. Entrada - Expansión Transporte - Estático Salida - Reducción.

43 Desplazamiento del Fluido
Al girar el rotor, la paleta crea un vacío en la succión, forzando la entrada del líquido hacia la bomba. El líquido es transportado entre las paletas o aspas. El fluido es descargado en la salida de la bomba (las aspas son forzadas dentro de la ranura en el rotor).

44 3 Fuerzas en las Bombas Blackmer de Aspas Deslizantes
FUERZA CENTRIFUGA FUERZA MECANICA FUERZA HIDRAULICA

45 Operación de las Aspas Fuerza Centrífuga el impulso de la rotación presiona el aspa contra la camisa Impulsor opera entre aspas opuestas, e inicia el movimiento del aspa. (de vital importancia con líquidos viscosos)

46 Operación de las Aspas Fuerza Hidráulica la presión del líquido es transmitida a la base del aspa a través de la ranura en el aspa . Estas tres fuerzas son las responsables del funcionamiento eficaz de las bombas Blackmer.

47 Aspas ranuras hacia la descarga de la bomba. ¿Qué pasa si se
Las aspas con sus ranuras hacia la descarga de la bomba. ¿Qué pasa si se instalan invertidas?

48 Criterios en la Selección de una Bomba
Razón de flujo, o caudal Presión diferencial Producto; densidad relativa, temperatura del liquido. (producto con mayor contenido de butano a la menor temperatura)

49 El caudal de la bomba se reduce al bajar la temperatura del producto
Gases Licuados: El caudal de la bomba se reduce al bajar la temperatura del producto

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52 Diagrama Mollier

53 Diagrama Mollier

54 Propiedades Termodinámicas de Propano Saturado - Densidad
Temperatura oF PSIG Líquido Lb/ft3 Vapor Razón Vapor/Líquido 100 187 29.58 1.69 17 60 92 31.75 0.99 32 30 52 33.20 0.625 53 24 34.54 0.369 94

55 Propiedades Termodinámicas de Butano Saturado - Densidad
Temperatura oF PSIG Líquido Lb/ft3 Vapor Razón Vapor/Líquido 100 38 34.84 0.552 63 60 12 36.45 0.294 124 30 0.60* 37.54 0.153 245 15.0* 38.59 0.0901 428 * Pulgadas de mercurio bajo 1 atmósfera (29.92 in)

56 Aplicaciones Especiales
Carburación, Autotanque; medidor: Capacidad de la bomba; 75-80% del rango máximo del medidor. Vaporizador: 2 ½ to 3 veces la capacidad nominal del vaporizador Válvula de alivio de líquido

57 Instalación Típica de Vaporizador con Bomba

58 Recomendaciones en el Diseño de la Tubería
Succión: minimizar la caída en presión; evitar cavitación. Descarga: Caída en presión dentro del rango operativo de presión diferencial de la bomba

59 Formación de vapor en la succión - Transferencia de calor de fuente externa - Caída de presión en la tubería: Cambio de elevación Pérdidas por fricción : Velocidad del líquido Turbulencia - Vapor arrastrado

60 Recomendaciones: Pintura de tubería, blanca o aluminio
Minimizar largo de tubería Bomba a 4.5 pies (1.4 Mts) bajo el tanque Válvulas de bola de paso completo Minimizar el número de conexiones; codos, tees Colador o restricciones a 10D de la bomba Colador con malla calibre 40 Válvula exceso de flujo, 1.5 el caudal de líquido Diámetro de tubería mayor que la bomba Flujo máximo; 2-3% capacidad del tanque Línea de retorno del By-Pass al espacio de vapor

61 ¿Por qué no queremos vapor en la bomba?
El GLP en su estado líquido, provee la lubricación y enfriamiento necesarios para las paletas y los sellos mecánicos de la bomba. Las propiedades de lubricación y de enfriamiento del GLP en su estado gaseoso, son muy inferiores al del GLP en su estado líquido. De no haber presente suficiente GLP en su estado líquido, las paletas y sellos mecánicos pudieran fallar.

62 Supresor de Cavitación en la Camisa de la Bomba
Por medio de canales internos en la camisa, parte de este caudal se dirige al interior de la cámara de bombeo de la bomba. Al insuflarse este líquido a alta presión, se van colapsando las burbujas de vapor presentes, de forma gradual, evitándose la implosión violenta en la descarga de la bomba.

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64 Datos Requeridos Para el Diagnóstico
- Caída de presión en la succión - Presión diferencial: Operación Máxima - Presión abertura válvula bypass - Caudal: Modelo Bomba RPM Bomba - Potencia Motor HP (KW) - Producto; densidad relativa - Temperatura del producto - Válvula exceso flujo. Descarga Succión

65 ¿Cómo se selecciona la válvula by-pass?
Flujo nominal de la bomba. Presión diferencial requerida.

66 Guía de Selección Modelo BV0.75 (conexiones roscadas de ¾” NPT)
Pueden ser usadas con bombas Blackmer de 1”, 1 ¼” & 1 ½” Modelo BV (conexiones roscadas de 1 ¼” NPT) Modelo BV (conexiones roscadas de 1 ½” NPT) Pueden ser usadas con Bombas Blackmer de 2” & 3” Modelo BV (conexiones de bridas roscadas de 2” NPT) Usadas con Bombas Blackmer de 3” & 4”

67 Flujo máximo a través de la válvula
Modelo Flujo Nominal Máximo * - GPM 20 PSI 1.4 Kg/cm2 50 PSI 3.5 Kg/cm2 80 PSI 5.6 Kg/cm2 120 PSI 8.4 Kg/cm2 BV1 25 (95) 40 (151) 50 (189) 60 (227) BV1.5 80 (303) 100 (379) 125 (473) BV2 150 (568) 180 (681) 220 (833) 250 (946) * Flujo normal sin excederse significativamente la presión de calibración

68 Compresores para GLP

69 Un artefacto mecánico que comprime gases.
¿Qué es un compresor? Un artefacto mecánico que comprime gases.

70 Tipos de Compresores

71 Compresores para GLP Desplazamiento positivo Alternativo Pistón
Alta eficiencia volumétrica Operación simple Bajo costo

72 Aplicaciones para Compresores de GLP
Trasiego de líquido Recuperación de vapores Sistema para el vaciado de cilindros

73 Trasiego de GLP Líquido Usando un Compresor

74 Recuperación de Vapores Usando un Compresor

75 Sistema para el vaciado de cilindros usando compresor

76 Selección Para Aplicaciones de Trasiego de GLP Líquido
Caudal de líquido requerido Producto: Densidad relativa Temperatura, presión de vapor Cociente de los calores específicos (N) Caída en presión del sistema

77 Capacidad del Compresor Trasiego de GLP Líquido
Modelo RPM Max HP GPM (LPM) LB161 810 10 92 (348) LB361 15 196 (742) LB601 40 345 (1337) LB942 50 669 (2532)

78 Criterios de Selección Trasiego de GLP Líquido
GLP con mayor contenido de propano Temperatura máxima de operación

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80 Usar un Compresor Versus una Bomba
Descarga tanque ferrocarril; succión pobre Recuperación de vapores Un sólo equipo para cargar y descargar Presión diferencial de menos de 30 PSI Sin medidor de líquido; excepto másico

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82 Diagnóstico Sistema de Compresión
Caída presión sistema Caudal de líquido Producto; grado temperatura Modelo, RPM compresor Potencia motor eléctrico Caudal cierre válvula de exceso de flujo

83 Compresor GLP Modelo LB081

84 Características Cuerpo hierro dúctil ASTM A395
Max. Presión Trabajo 350 PSIG Max. Temperatura 350 oF Enfriado por aire Un pistón, una etapa Libre de aceite Lubricación forzada; no por salpiqueo Rodamientos para uso pesado Montaje LU disponible

85 Aplicaciones Recuperación de GLP líquido en tanques usuarios
Unidad móvil para emergencias Trasvase de GLP Recuperación de vapor en cilindros Vaciado de tuberías en plantas

86 Desempeño RPM Trasvase Líquido PD CFM Potencia HP Mangueras GPM LPM
Vapor 425 25 93 4.2 1 ½ 1 ½” ¾” 560 32 123 5.6 3 715 41 157 7.2 1” 780 45 171 7.8 5 810 46 174 8.1

87 Trasvasar GLP Líquido de un Envase ASME Usando Compresor Portátil LB081

88 Válvula Rego Chek-Lok®

89 Válvula Rego Chek-Lok®
Número Parte Chek-Lok ® Conexión Entrada Salida Caudal Cierre Líquido GPM Máximo Caudal GPM 7590 U ¾” FNPT 1 5/8” UNF 20 14 7591 U 1 ¼” FNPT 1 5/8”UNF 35 24

90 Sistema Vaciado Cilindros

91 Compresores Portátiles NFPA # 58
Motores a combustión interna, accionando compresores portátiles, deberán contar con arresta-llamas e ignición escudada. Compresores portátiles con conexiones temporales, no requieren contar con aditamentos para prevenir la entrada de líquido al compresor (trampa).

92 Curvas Desempeño Motores a Combustión Interna (IC)
RPM: a RPM máxima RPM; a Torque máximo

93 Programa Mantenimiento Preventivo Bombas
Lubricar rodamientos; bomba y motor; 3 meses. Bandas, correas: Alineamiento Tensión Condición Reemplazar periódicamente paletas, sellos mecánicos, discos; 3 millones de litros

94 Criterios Bomba Planta
Tubería succión: Caudal nominal, butano a mínima temperatura NPSH disponible ³ 0 Tubería descarga: Caída en presión; rango de presión diferencial de la bomba. Potencia ~ presión diferencial

95 Criterios Bomba Planta
Bomba más grande a menor RPM Sistema de protección para evitar que la bomba opere en seco. Válvula by-pass: tamaño adecuado y rango de presión diferencial. Calibración; reemplazar cada 5 años

96 Criterio Tubería By-Pass
DPR= Caída en presión tubería de retorno DPD= Caída en presión tubería de descarga DPD ³ DPR

97 Criterios Bomba Autotanque
Tubería succión: Caudal nominal, butano a mínima temperatura NPSH disponible ³ 0 Tubería descarga: Caída en presión; rango de presión diferencial de la bomba. Potencia ~ presión diferencial; desgaste motor

98 Criterios Bomba Autotanque
Bomba y by-pass adecuada; alta presión Bomba de 3” a menor RPM Limitar RPM Manguera 1” Calibración válvula by-pass; reemplazar cada 2 años Medidor másico; menor caída de presión

99 Criterios Bomba Autotanque
Alineamiento eje de la toma de fuerzas

100 Sistema de Accionamiento Hidráulico

101 Enfriador HYDRIVE

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103

104 Programa Mantenimiento Preventivo Compresores
Cambio aceite & filtro; 2,000 horas Lubricar rodamientos motor; 3 meses Bandas, correas: Alineamiento Tensión Condición Reemplazar anillos, sellos, válvulas; anual Lubricar válvula 4-vías; 3 meses

105 Criterios Compresor Dimensionar tuberías y válvulas exceso de flujo:
Propano, máxima temperatura Caída presión; 2 kg/cm2 Interruptores: Baja presión de aceite Baja presión succión Nivel líquido

106 Inquietudes Ahorros Costo Inicial Gastos Operacionales

107 Muito Obrigado