Cómo seleccionar una bomba para su próximo proyecto de diseño

Sep 29, 2023

3 de abril de 2023 Por Contenido patrocinado

Introducción Los diseñadores generalmente están familiarizados con las necesidades de flujo y presión de sus aplicaciones y lo que planean bombear, pero eso es solo 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 problemas ambientales, de sistema y de medios. Consultar al principio del proceso de diseño con una empresa de bombas ayuda a garantizar que la bomba seleccionada funcione como se espera y minimiza el mantenimiento continuo.

Entorno de la bomba La mayoría de los ingenieros diseñan y prueban a la presión atmosférica o cerca de ella y, a menudo, no consideran los efectos que deben tenerse en cuenta si su equipo se utilizará 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 ambiente. Si la humedad es demasiado baja, la humedad puede salir de las piezas de elastómero y también puede 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 los medios no comprimibles y potencialmente corrosivos. La situación es aún más común con los cabezales de bomba multietapa. Otros temas 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, cuanta más resistencia haya en una aplicación de bombeo, más fuerza se necesita para empujar un fluido a través de ella. Cada característica de la ruta de flujo (DI del tubo, material, acabado, longitud, orificios, válvulas, accesorios, codos, silenciadores, etc.) tiene una caída de presión a lo largo 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 mayor diferencia de succión 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 en cuanto a si debe funcionar de forma continua o encenderse y apagarse. 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, escobillas o CC sin escobillas), los límites de ruido, la vida útil deseada de la bomba, la vida útil de la batería por carga, la susceptibilidad a los picos de corriente y las vibraciones, la generación de calor y la carga al encender 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 prolonga la vida útil de la bomba, así como 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. Además 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 partículas en el gas o líquido que se bombea, y la forma y la dureza de las partículas pueden ser tan importantes como su tamaño para determinar qué tan perjudiciales serán. Por ejemplo, las partículas pueden desgastar los engranajes de las bombas de engranajes, lo que podría acortar su vida útil a niveles inaceptables. Las fibras pueden causar problemas potenciales con ciertas tecnologías de bombas. Idealmente, las partículas deben eliminarse de los medios eliminando su entrada y/o desarrollo o filtrando 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 qué tan frecuentes se pueden esperar las partículas para que puedan modificar los diseños o proporcionar 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 enjuagar. Los desechos y las partículas no solo 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 desafiante para las bombas manejar medios mixtos de líquido/gas, lo que puede ocurrir al aspirar un líquido de una placa de pozo o un contenedor de residuos líquidos. Para tales aplicaciones, las bombas de diafragma son ideales porque soportan líquidos potencialmente agresivos y son aptas para 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 muchas de las trampas 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, las tasas de flujo de la bomba cuando solo mueve aire y solo mueve líquidos, protecciones contra obstrucciones aguas abajo (especialmente si hay medios peligrosos). involucrados), fugas internas y externas, requisitos de documentación regulatoria 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 a todos si se quiere 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 de confianza. Este enfoque consultivo y exhaustivo es el camino que más a menudo conduce al éxito.

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