Transcript Kg/cm 2

XIII Foro GLP
Monterrey, NL
Julio 2014
1
2
3
¿Qué es una bomba?
Un aditamento que
mueve un fluido y le
añade energía, o
presión diferencial.
4
Clasificación de Bombas
Bombas
Cinéticas
Centrífugas
Periféricas
Desplazamiento
Positivo
Rotativas
Alternativas
5
6
Bombas Blackmer
Desplazamiento Positivo
Rotativas
Paletas Deslizantes
Paletas Ranura
Paletas en Rotor
Desplazamiento Constante
7
Eficiencia Mecánica
Bombas
•
•
•
•
Paletas:
Engranaje:
Canal lateral:
TR:
8
80-90%
60-65%
40-50%
30-35%
Aplicaciones de Bombas para GLP
Almacenamiento
Autotanque
Vaporizadores
Propano-aire
Carburación
9
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)
10
Bombas LG de 1” NPT
Acoplamiento Directo al Motor
LGF1 / LGF1P
LGB1 / LGB1P
11
Bombas LGL de 1 ¼” & 1 ½” NPT
Acoplamiento Directo al Motor
12
Bombas LGL
Acoplamiento Directo al Motor
Modelo
RPM
Max.
HP
PSID
Max.
(Kg/cm2)
GPM a
100 PSID
(LPM a 7 Kg/cm2)
LGF1 / LGB1
1750
1
125 (8.8)
6 (23)
LGF1P / LGB1P
1750
1½
125 (8.8)
10 (38)
LGRLF 1 ¼ / LGRL 1 ¼
1750
1-1 ½
150 (10.5)
14 (53)
LGLF 1 ¼ / LGL 1 ¼
1750
1-3
150 (10.5)
18 (68)
LGL 1 ½
1750
1-3
150 (10.5)
29 (150)
13
Serie LGL150
14
Características y Cualidades
• Alta presión diferencial
• Acoplamiento directo al
motor eléctrico
• Motor uso continuo
• Conexiones: NPT y brida
ANSI
• Presión de trabajo
425 PSIG
• Aprobación UL
15
Aplicaciones Típicas
• Autogas; 1-2 mangueras
• Llenado aerosol
• Alimentación de
vaporizadores
• Tanques enterrados
• Tanques aéreos
16
Montaje Motor Rígido
Motores Eléctricos:
• 2 HP, 1 & 3 fases
• 3 HP, 1 & 3 fases
• 5 HP, 1 & 3 fases
• 7 ½ HP, 3 fases
17
Montaje Motor C-Face
Motores Eléctricos:
•
•
•
•
2 HP, 1 & 3 fases
3 HP, 1 & 3 fases
5 HP, 1 & 3 fases
7 ½ HP, 3 fases
18
Serie LGL150
Acoplamiento Directo al Motor
Modelo RPM
Motor
Eléctrico
HP
Fase
LGL154A
1750
2-3 HP
1&3
LGL156A
1750
2-5 HP
1&3
LGL158A
1750
2-7 ½
3
GPM
(LPM)
PSID
(Kg/cm2)
11.2
(42.4)
21
(79.5)
32.3
(122)
140 PSID
(9.8 kg/cm2)
160 PSID
(11.2 kg/cm2)
200 PSID
(14 kg/cm2)
19
LGL158 @ 1750 RPM
Versus
FF075 @ 3450 RPM
20
Caudal vs. Presión Diferencial
LGL158 vs. FF075
45
40
35
30
25
LGL158
FF075
GPM
20
15
10
5
0
25
50
75
100
125
150
175
200
Presión Diferencial PSID
21
Eficiencia Mecánica vs. Presion Diferencial
LGL158 Vs. FF075
60
50
40
Eficiencia
30
Mecánica
LGL158
FF075
20
10
0
25
50
75
100
125
150
175
Presion Differencial PSID
22
200
LGL154 @ 1750 RPM
Versus
C12 @ 3450 RPM
23
Caudal vs. Presión Diferencial
LGL154 vs. C12
20
18
16
14
12
GPM
LGL154
C12
10
8
6
4
2
0
25
50
75
100
125
140
150
Presión Diferencial PSID
24
Eficiencia Mecánica vs. Presión Diferencial
LGL154 vs. C12
70
60
50
LGL154
C12
40
Eficiencia
Mecánica 30
20
10
0
25
50
75
100
125
140
150
Presión Diferencial PSID
25
Montajes para Bombas LGL
Plantas de Almacenamiento
26
Bombas LGL
Plantas de Almacenamiento
Modelo
RPM
Max.
HP
PSID
Max.
(kg/cm2)
GPM @ 100 PSID
(LPM a 7 kg/cm2 )
LGLD2
640
7½
150 (10.5)
55 (208)
LGLD3
640
15
150 (10.5)
112 (424)
LGLD4
640
25
125 (8.8)
220 (833)
27
LGL3021
28
Características y Cualidades
• Hierro Dúctil.
• Camisa supresora de cavitación.
• Presión diferencial de 150 PSID (10.5 kg/cm2)
• Revolución máxima de 800 RPM.
• Dimensionalmente igual a bombas de la competencia;
sin ninguna modificación.
• Mayor caudal con menor potencia requerida.
• Piezas internas iguales a la bomba LGLD3
• Aprobación UL.
29
GPM Versus
Presión Diferencial (PSID)
250
200
GPM
150
LGL3021
1021
Z3500
100
50
0
10
125
150
PSID
30
Potencia Versus PSID
30
25
20
HP
LGL3021
15
1021
Z3500
10
5
0
10
125
150
PSID
31
Potencia Versus GPM
250
200
150
LGL3021
GPM
1021
Z3500
100
50
0
5.8
7
8
13
20
25
28
HP
32
Bomba para Alta Presión Diferencial
en Aplicaciones de Autotanques
LGLH2
@ 165 PSID (11.6 kg/cm2)
LGLD2E
@ 125 PSID (8.8 kg/cm2))
33
LGLH2
Aplicaciones típicas:
• Despacho de
Autotanques
• Llenado de aerosoles
• Alimentación de
vaporizadores
34
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
35
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 (231 LPM) @ 780 RPM
& 145 PSID (10.2 kg/cm2)
• Capaz de manejar 20% vapor
36
Caudal Propano @ (27 C) 640 RPM
Modelo
Bomba
Presión Diferencial
125 PSI
145 PSI
(8.8 Kg/cm2) (10 Kg/cm2)
160 PSI
(11 Kg/cm2)
LGLD2
50 GPM
(189 LPM)
47 GPM 1
(178 LPM)
N/A
LGLH2
50 GPM
(189 LPM)
47 GPM 2
(178 LPM)
43 GPM 2
(163 LPM)
1: By-pass abierto; parte caudal retornando al tanque
2 : Usando By-Pass BV1.25A9 @165 PSID
37
Válvulas By-Pass
Modelo
BV1.25A5
BV1.25A9
Rango Presión Diferencial
71 – 125 PSI
(~ 5 – 8.8 Kg/cm2)
160 -200 PSI
(~ 11 – 14 Kg/cm2)
38
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.
39
Despacho Autotanque
Nueva modalidad:
• Usuarios instalan un
medidor de líquido en
sus instalaciones.
• Restricción adicional,
del orden de 6 kg/cm2
40
Surtidor & Bombas
41
Bombas Ebsray
• Inicia operaciones a finales de la década del
1920 como empresa de ingeniería de diseño de
equipos de precisión.
• Se convierte en diseñador y fabricante de
bombas en el 1938, con el compromiso al
diseño, desarrollo, aplicación y fabricación de
bombas especializadas.
• En el 2013 es adquirida por Blackmer-PSG, una
empresa de Dover.
43
Clasificación de Bombas
Bombas GLP Autogas
•Tanques sobre tierra
•Tanques enterrados
•Bombas sumergibles
Bombas Trasvase GLP
•Autotanques, transportes
•Llenado cilindros; aerosol
•Trasvase GLP
45
Serie R10
Característas
•Conexiones ANSI 300#
•Bajo costo de mantenimiento;
un sólo impulsor flotante.
•Acoplamiento a motor eléctrico
de base rígida.
•Un sólo sello mecánico,
balanceado.
•Operación silenciosa, sin
vibraciones, fácil de reparar.
46
Serie R10
Rasgo de Desempeño
Materiales Construcción
•Caudales de hasta 36 GPM
LPM)
(138
•Cuerpo hierro dúctil
A 395
•Presión diferencial de hasta
PSID (24 kg/cm2)
348
•Impulsor de bronce
ASTM
•Potencia de hasta 10 HP
•Eje; aleación acero, alta esfuerzo
en tracción.
•Hasta 3500 RPM
•Otros materiales disponibles
47
48
Modelos RX10 & RX33
Característas
•Bomba sumergible, turbina regenerativa
de un etapa.
•Conexiones; 1 ½” & 2” FNPT.
•Motor eléctrico a prueba de explosión;
diseño certificado para inmersión en
GLP.
•Tanques especiales con fosa para la
bomba; de hasta 5 pies de diámetro
•Elementos de seguridad integrados.
•Sin sello mecánico.
•Operación silenciosa.
49
Modelos RX10 & RX33
Rasgo de Desempeño
Materiales Construcción
•Caudales de hasta 47 GPM
LPM)
(180
•Cuerpo hierro dúctil
A 395, o acero.
•Presión diferencial de hasta
PSID (24 kg/cm2)
348
•Impulsor de bronce
•Rodamientos de carbón
compuesto
•Otros materiales disponibles
•Potencia; 3 HP & 5 HP
•Hasta 3500 RPM
50
ASTM
51
Válvulas By-Pass
Serie RV
52
Válvulas By-Pass
Serie RV
• Conexión entrada / salida
a 90 0
• Brida ANSI 300 #, NPT;
1” & 1 ½”
• Tornillo ajuste Presión
• Baja resistencia al caudal
53
Válvulas By-Pass
Serie RV
Materiales Construcción
•Cuerpo hierro dúctil o acero
•Elastómeros Viton ®
•Otros materiales disponibles
Rango Operación
•Caudales hasta 158 GPM
(600
LPM)
•Presión diferencial hasta 203 PSID
(14.3 kg/cm2)
Válvula By-Pass
55
Accesorios Complementarios
Bombas Sumergibles
Panel Control Bomba
Válvula Presión Diferencial
– Monitorea presión,
temperatura &
corriente eléctrica
– PLC programado
Asegurar lubricación y
enfriamiento del motor y bomba
56
Accesorios Complementarios
Bombas Sumergibles
Válvula PPV™
Eliminación de vapores
• Conjunto accesorios
eléctricos
• Conjuntos tuberías de
interconexión.
57
Funcionamiento
Bombas LGL
58
Bombas Aspas Deslizantes
Áreas de la Cámara de Bombeo
• Fluido a través de la bomba.
Entrada - Expansión
Transporte - Estático
Salida - Reducción.
59
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).
60
3 Fuerzas en las Bombas
Blackmer de Aspas Deslizantes
• FUERZA CENTRIFUGA
• FUERZA MECANICA
• FUERZA HIDRAULICA
61
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)
62
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.
63
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)
64
Gases Licuados:
El caudal de la bomba se reduce
al bajar la temperatura del
producto
65
66
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
67
Instalación Típica de
Vaporizador con Bomba
68
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
69
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
70
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
71
¿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.
72
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.
73
Diagnóstico Sistema
de Bombeo
- Caída en presión; succión
- Presión diferencial:
-Operación y máxima.
- Caudal de líquido
- Presión abertura by-pass
- Producto: grado y temp.
- Modelo, RPM de la bomba
- Potencia motor eléctrico
- Caudal cierre válvula de
exceso de flujo
74
¿Cómo se selecciona la
válvula by-pass?
• Flujo nominal de la bomba.
• Presión diferencial requerida.
75
Guía de Selección
Modelo BV0.75 (conexiones roscadas de ¾” NPT)
Modelo BV1
(conexiones roscadas de 1” NPT)
Pueden ser usadas con bombas Blackmer de 1”, 1 ¼” & 1 ½”
Modelo BV1.25 (conexiones roscadas de 1 ¼” NPT)
Modelo BV1.5 (conexiones roscadas de 1 ½” NPT)
Pueden ser usadas con Bombas Blackmer de 2” & 3”
Modelo BV2
(conexiones de bridas roscadas de 2” NPT)
Usadas con Bombas Blackmer de 3” & 4”
76
Flujo máximo a través de la válvula
Flujo Nominal Máximo * - GPM (LPM) @
Modelo
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
60
(227)
80
(303)
100
(379)
125
(473)
BV2
150
(568)
180
(681)
220
(833)
250
(946)
* Flujo normal sin excederse significativamente la presión de calibración
77
Compresores para GLP
78
¿Qué es un compresor?
Un artefacto mecánico que
comprime gases.
79
Tipos de Compresores
80
Compresores para GLP
• Desplazamiento positivo
• Alternativo
• Pistón
Alta eficiencia volumétrica
Operación simple
Bajo costo
81
Aplicaciones para
Compresores de GLP
• Trasiego de líquido
• Recuperación de vapores
• Sistema para el vaciado
de cilindros
82
Trasiego de GLP Líquido
Usando un Compresor
83
Recuperación de Vapores
Usando un Compresor
84
Sistema para el vaciado de
cilindros usando compresor
85
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
86
Capacidad del Compresor
Trasiego de GLP Líquido
Modelo
RPM
Max HP
GPM (LPM)
LB161
810
10
92 (348)
LB361
810
15
196 (742)
LB601
810
40
345 (1337)
LB942
810
50
669 (2532)
87
Criterios de Selección
Trasiego de GLP Líquido
• GLP con mayor contenido de propano
• Temperatura máxima de operación
88
CAUDAL DE LIQUIDO INDUCIDO POR UN COMPRESOR
LB361 @ 810 RPM VERSUS TEMPERATURA
(Programa LBL TRAN)
900
800
CAUDAL LPM
700
600
500
Propano
Butano
400
300
200
100
0
10
21
32
43
TEMPERATURA C
89
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
90
HP
Potencia Requerida
Compresor versus Bomba
Propano
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Compresor
Bomba
85
180
300
Caudal GPM
91
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
92
Criterios a considerar
para un óptimo desempeño
de los equipos
y reducir los costos
operacionales.
93
Programas de
Mantenimiento
Preventivo
94
Bombas
• Lubricar rodamientos; bomba y motor; 3
meses.
• Bandas, correas:
– Alineamiento
– Tensión
– Condición
• Reemplazar periódicamente paletas,
sellos mecánicos, discos; 3 millones de
litros
95
Criterios Bomba Planta
• Tubería succión:
– Caudal nominal, butano a mínima temperatura
– NPSH disponible 
• Tubería descarga:
– Caída en presión; rango de presión diferencial
de la bomba.
– Potencia ~ presión diferencial
96
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
97
Criterio Tubería By-Pass
DPR= Caída en presión
tubería de retorno
DPD= Caída en presión
tubería de
descarga
DPD DPR
98
Criterios Bomba Autotanque
• Tubería succión:
– Caudal nominal, butano a mínima
temperatura
– NPSH disponible 
• Tubería descarga:
– Caída en presión; rango de presión
diferencial de la bomba.
– Potencia ~ presión diferencial; desgaste
motor
99
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
100
Criterios Bomba Autotanque
Alineamiento eje de la toma de fuerzas
101
Sistema de Accionamiento
Hidráulico
102
Enfriador HYDRIVE
103
104
105
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
106
Criterios Compresor
• Dimensionar tuberías y válvulas exceso
de flujo:
– Propano, máxima temperatura
– Caída presión; 2 kg/cm2
• Interruptores:
– Baja presión de aceite
– Alto nivel líquido trampa
– Baja presión succión
107
Inquietudes
Ahorros Costo Inicial
Gastos Operacionales
108
Muchas
Gracias
109