Cómo seleccionar una bomba para su próximo proyecto de diseño

3 de abril de 2023 Por contenido patrocinado

Introducción Los diseñadores suelen estar familiarizados con las necesidades de flujo y presión de sus aplicaciones y con lo que planean bombear, pero eso es sólo el comienzo. Hay muchos factores específicos de cada aplicación que deben evaluarse antes de poder seleccionar la bomba correcta. La mayoría de estos factores se pueden agrupar en cuestiones ambientales, de sistema y de medios. Consultar desde el principio del proceso de diseño con una empresa de bombas ayuda a garantizar que la bomba seleccionada funcione como se espera y al mismo tiempo minimice el mantenimiento continuo.

Entorno de la bomba La mayoría de los ingenieros diseñan y prueban a presión atmosférica o cerca de ella y, a menudo, no consideran los efectos que deben tenerse en cuenta si sus equipos se utilizarán en elevaciones más altas, como en Denver o Ciudad de México. La elevación afecta muchos aspectos del rendimiento de la bomba, incluido el flujo másico y la reducción de los vacíos y presiones máximos que se pueden lograr. Además, a medida que disminuye la masa del flujo de aire, afecta el enfriamiento del motor y los cojinetes.

La humedad es otro factor importante, especialmente si se bombea aire ambiental. Si la humedad es demasiado baja, se puede extraer humedad de las piezas de elastómero y también acortar la vida útil de los cojinetes y otros componentes del motor; si es demasiado alto, se puede formar condensación, especialmente en el cabezal de la bomba. Una vez que se forma el líquido, los componentes internos de la bomba deben poder funcionar con medios no comprimibles y potencialmente corrosivos. La situación es aún más común con los cabezales de bombas multietapa. Otras cuestiones ambientales importantes a considerar son el aire salado, las temperaturas extremas y el uso en lugares peligrosos.

Factores del sistema Al igual que en una manguera de jardín enredada, cuanto más resistencia hay en una aplicación de bombeo, más fuerza se necesita para empujar el fluido a través de ella. Cada característica de la ruta de flujo (diámetro interno del tubo, material, acabado, longitud, orificios, válvulas, accesorios, codos, silenciadores, etc.) tiene una caída de presión a través de ella. Sumarlos todos determina el cambio total de presión que la bomba debe superar para generar flujo. Las restricciones en la entrada de la bomba son especialmente significativas porque 14,7 psig es la diferencia de succión más grande posible al nivel del mar. Las bombas también deben dimensionarse para producir el caudal requerido incluso cuando los filtros están sucios y necesitan servicio.

Los diseñadores deben saber cuál será el ciclo de trabajo de la bomba. A menudo no hay una respuesta clara sobre si debe funcionar de forma continua o si debe encenderse y apagarse cíclicamente. Si es así, se debe sopesar una lista de factores para determinar la mejor solución para la aplicación. Estos factores incluyen el tipo de motor (CA, con escobillas o CC sin escobillas), límites de ruido, vida útil deseada de la bomba, duración de la batería por carga, susceptibilidad a picos de corriente y vibraciones, generación de calor y carga al arrancar y apagar. Controlar la velocidad del motor es una forma popular y exitosa de abordar estos factores. Hacer funcionar la bomba a velocidades más bajas también ahorra energía y extiende la vida útil de la bomba, así como la de otros componentes aguas arriba y aguas abajo de la bomba.

Los medios de comunicación Los medios pueden tener un gran impacto en la elección de la bomba del sistema. Aparte de los problemas obvios de compatibilidad química que afectan la selección del material de los componentes de la bomba, se deben examinar otros aspectos.

Casi todos los componentes fluídicos se ven afectados por las partículas del gas o líquido que se bombea, y la forma y dureza de las partículas pueden ser tan importantes como su tamaño para determinar qué tan perjudiciales serán. Por ejemplo, los engranajes de las bombas de engranajes pueden sufrir abrasión debido a las partículas, lo que podría acortar su vida útil a niveles inaceptables. Las fibras pueden causar problemas potenciales con ciertas tecnologías de bombas. Idealmente, las partículas deberían eliminarse del medio eliminando su entrada y/o desarrollo o filtrarse en el lado de entrada de la bomba. Si la eliminación es imposible o las partículas son una parte intrínseca y necesaria del medio, entonces su caracterización es importante para la selección adecuada de la bomba. Los diseñadores de aplicaciones deben informar a todos los proveedores de bombas y componentes qué tipo y con qué frecuencia se pueden esperar partículas para que puedan modificar los diseños o suministrar la filtración adecuada.

Las partículas tienden a acumularse con el tiempo, aumentando la caída de presión e incluso bloqueando completamente el flujo en algunos casos. Por lo tanto, el flujo turbulento puede ser útil o puede ser necesario un lavado. Los desechos y partículas no sólo afectan el rendimiento de la bomba, sino que también pueden crear condiciones en las que la bomba funcione más allá de su rango de diseño.

Es particularmente difícil para las bombas manejar medios mixtos de líquido y gas, lo que puede ocurrir al aspirar un líquido de una placa de pozo o un contenedor de líquidos residuales. Para tales aplicaciones, las bombas de diafragma son ideales porque resisten líquidos potencialmente agresivos y son expertas en manejar los requisitos de autocebado y mayor flujo que se presentan al transferir medios mixtos. Otros desafíos relacionados con los medios que pueden influir en las decisiones de selección de bombas incluyen líquidos cerca de su presión de vapor y gases distintos del aire.

Otros factores a considerar Un socio confiable en la fabricación de bombas tendrá la experiencia en aplicaciones necesaria para brindar orientación a través de muchos de los errores comunes del diseño de sistemas. Algunos otros posibles factores a considerar incluyen la orientación y el montaje de la bomba, la sensibilidad del sistema a las pulsaciones, las necesidades de autocebado de las bombas de líquido, los caudales de la bomba cuando solo mueve aire y solo mueve líquidos, salvaguardas contra bloqueos aguas abajo (especialmente si se utilizan medios peligrosos). involucrados), fugas internas y externas, requisitos de documentación reglamentaria y de certificación, etc. La corriente limitada y el voltaje de suministro variable, así como las interacciones con otros componentes y la retroalimentación del sensor disponible, también son algunos de los factores más importantes que deben discutirse.

Resumen Muchas condiciones se presentan durante la vida útil de un sistema. Los diseñadores deben anticiparlos todos para que el dispositivo tenga éxito. Luego se determina la mejor solución evaluando las necesidades de aplicación únicas del cliente y sopesando las posibles soluciones con un proveedor de bombas confiable. Este enfoque consultivo y exhaustivo es el camino que más a menudo conduce al éxito.

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