Cuándo considerar las bombas de tornillo en alta

Jun 28, 2023

Publicado el 26 de noviembre de 2018 a las 18:12 por Josh Pepper

Tradicionalmente, las bombas centrífugas han sido una tecnología de primera elección en la que los constructores navales han confiado en aplicaciones de carga/descarga de gran volumen, especialmente en flotas compuestas por buques petroleros muy grandes (VLCC) y petroleros ultra grandes (ULCC). Sin embargo, las bombas de tornillo doble y triple de desplazamiento positivo pueden ser una alternativa más versátil, confiable y eficiente a las bombas centrífugas en operaciones críticas de transferencia de fluidos de transporte marítimo de larga distancia.

El reto

En términos generales, la mayor parte de los fluidos que se manejan en barcos, tanqueros y barcazas deben transferirse a caudales y volúmenes muy altos (con capacidades de hasta 320 000 toneladas de peso muerto (DWT) para VLCC y 550 000 DWT para ULCC), lo que afecta el punto óptimo operativo de las bombas centrífugas. Esto significa que los ingenieros que se sienten cómodos con las bombas centrífugas intentarán trabajar dentro de sus límites operativos.

Para ilustrar este estado de ánimo, en algunos casos, un ingeniero de diseño elegirá mezclar o calentar el líquido como una forma de lograr que la viscosidad del fluido sea inferior a 300 cSt, lo que facilita que la bomba centrífuga transfiera el fluido. Lo que están haciendo en este caso es reacondicionar el fluido para que se ajuste a la tecnología de bombeo, sin tener en cuenta ningún impacto potencial en el costo final.

Incluso si el fluido ha sido reacondicionado, se debe tener cuidado para garantizar que la bomba centrífuga esté funcionando en o cerca de lo que se conoce como su "Punto de mejor eficiencia" (BEP). Las bombas centrífugas rara vez funcionan en su BEP exacto porque rara vez se logran las condiciones de bombeo perfectas, pero una bomba centrífuga que se considera tolerablemente "eficiente" funcionará en una ventana que está entre el 80 % y el 110 % de su BEP.

Sin embargo, cuando la bomba se aleja demasiado de su BEP, se aplicará una presión desigual al impulsor, lo que aumentará el empuje radial que puede hacer que el eje de la bomba se "desvíe". Cuando ocurre esta desviación, se colocarán cargas más altas en los cojinetes y el sello mecánico, lo que puede dañar la carcasa, la placa trasera y el impulsor de la bomba. Por lo tanto, es imperativo asegurarse de que la bomba funcione dentro de un rango de BEP aceptable, pero puede ser una tarea que requiere mucho tiempo, ya que la bomba debe monitorearse constantemente y ajustarse según sea necesario, lo que cuesta tiempo y dinero.

Darse cuenta de los diferentes tipos y volúmenes de fluidos quedebe ser manejado a altas tasas de flujo en la industria marina,Blackmer® ofrece una familia completa de alta eficiencia yBombas versátiles de doble y triple tornillo.

Lea el libro blanco completo: Conozca las formas en que las bombas de tornillo pueden superar a las bombas centrífugas en aplicaciones de transferencia de fluidos de gran volumen en VLCC y ULCC. Además, para ilustrar aún más cómo sus bombas de tornillo doble y triple de la serie S de Blackmer® son la mejor opción, Blackmer ha producido un folleto de la línea de productos y videos de "Cómo funciona" para los modelos de tornillo doble y triple.

La solución

La respuesta a las desventajas operativas de las bombas centrífugas son las bombas de tornillo de desplazamiento positivo (PD). Los avances de diseño recientes permiten que los modelos de bombas de tornillo de hoy en día ofrezcan una amplia gama de volúmenes de caudal, con rangos de caudal de 220 gpm (833 L/min) a 11 000 gpm (41 635 L/min) que no son infrecuentes.

El diseño de las bombas de tornillo también les permite manejar líquidos con diferentes niveles de viscosidad, incluso el petróleo crudo más espeso que es el producto principal de los VLCC y ULCC. El principio de funcionamiento de la bomba de tornillo consiste en tornillos opuestos acoplados para formar una cavidad sellada con la carcasa de la bomba circundante. A medida que giran los tornillos impulsores, el fluido se transporta de manera constante hacia el puerto de descarga, lo que crea una tasa de flujo volumétricamente constante, independientemente de la presión de bombeo.

Reconociendo las posibles ventajas operativas de las bombas de tornillo en aplicaciones de transferencia de fluidos en barcos, camiones cisterna y barcazas, Blackmer®, Grand Rapids, MI, EE. UU., un proveedor líder de bombas para uso industrial y una marca de productos de PSG®, Oakbrook Terrace, IL, EE. UU., una empresa de Dover, ha desarrollado la línea de productos de bombas de tornillo de la serie S.

Específicamente, Blackmer recomienda dos de sus modelos de bombas de la serie S para uso de los constructores navales: tornillo doble con engranaje de sincronización (WTG) y tornillo triple.

Las bombas de doble tornillo (WTG) han sido diseñadas con cojinetes externos y una transmisión de engranajes de sincronización, que produce una operación de autocebado de doble succión sin contacto de metal con metal entre los componentes internos de la bomba. Las bombas de triple tornillo están hechas para manejar fluidos lubricantes limpios sin contenido sólido en una amplia gama de viscosidades, temperaturas y presiones. Ambos modelos ofrecen sellos mecánicos dobles opcionales para proteger contra descargas de fluidos de proceso. El resultado son bombas que son más seguras para el personal del sitio, el barco, el camión cisterna o la barcaza, las áreas circundantes y el medio ambiente.

Conclusión

El éxito operativo de los superpetroleros y los petroleros de productos solo puede garantizarse si se puede contar con que las bombas que se utilizan para cargar y descargar sus grandes volúmenes funcionen de manera confiable y eficiente. Las principales ventajas que ofrecen las bombas de tornillo, la capacidad de manejar una ventana más amplia de viscosidades de fluidos a tasas y presiones más altas, menor consumo de energía y sin BEP que tratar, las convierten en una alternativa más eficiente, confiable y versátil a las bombas centrífugas para los constructores navales que deben equipar sus flotas.

Sobre el Autor

Josh Pepper es el Gerente de Producto Global - Bombas de tornillo para Blackmer®, Grand Rapids, MI, EE. UU., y puede comunicarse con él al (616) 248-9235 o [email protected]. Para obtener más información sobre la línea completa de bombas y compresores de Blackmer, visite blackmer.com o llame al (616) 241-1611.

Las opiniones expresadas aquí son del autor y no necesariamente las de The Maritime Executive.