TECNOLÓGICO DE ESTUDIO SUPERIORES DE TIANGUISTENCO. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Automatización industrial

Transcripción

1 TECNOLÓGICO DE ESTUDIO SUPERIORES DE TIANGUISTENCO NOMBRE DE LA ASIGNATURA: Automatización industrial NOMBRE DEL ALUMNO: Hinojosa Berriozábal Jani Dafne NOMBRE DE LA ACTIVIDAD: Investigación diferentes elementos de trabajo, control, bombas de desplazamiento positivo y compresores existentes en el mercado. ACTIVIDAD NO. 3 TIANGUISTENCO, MEX., 1 DE OCTUBRE DE 2013.

2 ÍNDICE INTRODUCCIÓN 3 DESARROLLO 3 CONCLUSIONES 11 BIBLIOGRAFÍA 11

3 INTRODUCCIÓN Un equipo de bombeo es un transformador de energía, mecánica que puede proceder de un motor eléctrico, térmico, etc. Y la convierte en energía, que un fluido adquiere en forma de presión, de posición y de velocidad. En los sistemas de bombeos existen una gran variedad de bombas las cuales según su construcción del material o diseño permite aplicaciones diferentes. En una serie de clasificación de bombas se toma en cuenta la forma cómo el fluido se desplaza dentro de los elementos, así para aquellos en los que el fluido se desplaza a presión dentro de una carcaza cerrada, como resultados del movimiento suavizada de un pistón o embolo, se le denomina bombas de desplazamiento positivo, funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño y costo. DESARROLLO BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Estas bombas guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro. El movimiento del desplazamiento positivo consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara. Por consiguiente, en una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor). Sin embargo, en las máquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias, siempre hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por esto a éstas máquinas también se les denomina Volumétricas

4 Las bombas positivas tienen la ventaja de que para poder trabajar no necesitan "cebarse, es decir, no es necesario llenar previamente el tubo de succión y el cuerpo de la bomba. Las bombas de desplazamiento positivo se pueden clasificar como se expresa en el siguiente esquema BOMBAS RECIPROCANTES El funcionamiento de una Bomba Reciprocante depende del llenado y vaciado sucesivo de receptáculos de volumen fijo, para lo cual cierta cantidad de aceite es obligada a entrar al cuerpo de la bomba en donde queda encerrada momentáneamente, para después ser forzada a salir por la tubería de descarga. Como el proceso de llenado y vaciado sucesivo de receptáculos de volumen fijo requiere fricción por resbalamiento entre las paredes estacionarias del receptáculo y las partes

5 móviles, estas bombas no son apropiadas para manejar líquidos que contengan arenas o materias en suspensión. Estas bombas son relativamente de baja velocidad de rotación, de tal manera que cuando tienen que ser movidas por motores eléctricos deben ser intercaladas trasmisiones de engranes o poleas para reducir la velocidad entre el motor y la bomba. Otra característica importante es la velocidad del fluido en los conductos tanto de entrada como de salida llegando a los parámetros de Línea de ingreso Línea de descarga 0,4 a 1,5 (m/s) 2 a 5 (m/s) Clasificación: Bombas de Piston Bombas de diafragma BOMBA DE PISTON (Embolo) Durante la carrera de descenso del pistón, se abre la válvula de admisión accionada por el vacío creado por el propio pistón, mientras la de descarga se aprieta contra su asiento, de esta forma se llena de líquido el espacio sobre él. Luego, cuando el pistón sube, el incremento de presión cierra la válvula de admisión y empuja la de escape, abriéndola, con lo que se produce la descarga. La repetición de este ciclo de trabajo produce un

6 bombeo pulsante a presiones que pueden ser muy grandes. -Soporta temperaturas hasta 80 C BOMBAS DE DIAFRAGMA El elemento de bombeo, colocado dentro de un cuerpo cerrado que se acciona desde el exterior por un mecanismo reciprocante. Este movimiento reciprocante hace aumentar y disminuir el volumen debajo del diafragma, 2 válvulas colocadas a la entrada y la salida fuerzan el líquido a circular en la dirección de bombeo Como en las bombas de diafragma no hay piezas friccionantes, ellas encuentran aplicación en el bombeo de líquidos contaminados con sólidos, tal como los lodos, pulpas, drenajes, soluciones acidas y alcalinas. BOMBAS ROTATORIAS Estas bombas, no tienen válvulas ni partes reciprocantes; el movimiento del líquido es efectuado por la acción combinada de dos elementos giratorios semejantes a las ruedas dentadas. No debe intentarse el emplearla para el bombeo de líquidos delgados. las bombas positivas rotatorias pueden trabajar a grandes velocidades sin el peligro de que se presenten presiones de inercia. Clasificación: Bomba de tornillo Bomba de Engranaje Bomba de lóbulos

7 Bomba de Paletas BOMBA DE TORNILO Trabajan a grandes velocidades, a pesar de ello es una bomba silenciosa. También se le conoce como bomba helicoidal. El tornillo central tiene rosca de derechas y es el eje del motor; mientras que los otros dos tornillos son de rosca de izquierdas. Al girar se originan cámaras entre los filetes de los tres tornillos haciendo que el fluido circule desde la zona de aspiración a la zona de impulsión. El tornillo central es el que mueve a los otros dos tornillos. Las velocidades que puede llegar a alcanzar oscila entre los 3000 y los 5000 r.p.m. Pueden trabajar con pequeños y grandes caudales, aunque la presión no supera los 180 bar. BOMBA DE ENGRANAJE: Son utilizadas en caudales grandes, pero con presiones bajas, el funcionamiento es simple, uno de los engranajes hace de conductor y mueve al otro engranaje.la

8 cámara de bombeo esta formada entre los engranajes y la carcasa, el fluido circula a través de los dientes de los engranajes, su rendimiento puede llegar al 90 %. Principales características -Puede proporcionar un caudal de 1 a 600 (l/min.) -Presiones de 15 a 200 (kp/cm2) -Velocidad de 500 a 3000 (rpm) -Temperatura máxima de trabajo 70 C BOMBA DE LOBULOS Estas bombas se asemejan al funcionamiento de una bomba de engranajes de dientes externos los cuales giran en sentidos opuestos con lo que logran aumentar el volumen y disminuir la presión y con ello conseguir la aspiración del fluido. BOMBAS DE PALETAS

9 La bomba de paletas consta de un rotor ranurado que gira dentro de una cámara conformada por un anillo de forma ovalada que sirve de pista para las paletas que van dentro de las ranuras del rotor, entrando y saliendo con el movimiento, y los platos de presión, en los cuales está el orificio de entrada en uno y de salida en el opuesto, Los espacios que quedan delimitados entre el anillo, el rotor, las paletas y los platos laterales se denominan cámaras de bombeo. Dichas cámaras van cambiando de volumen en la medida que el rotor va girando impulsado por el eje. Cuando las paletas están mas salidas, el volumen es mayor que cuando están metidas entre el rotor. FALLAS MÁS COMUNES EN ACTUADORES (BOMBAS). Ruido Es posible que el eje este desbalanceado, o exista algún cuerpo solido en rotor, etc. Aumento de temperatura (Refrigeración inadecuada, circuito obstruido, presión y velocidad de giro elevada, piezas gastadas) Falla de presión (válvula de seguridad averiada, eje de la bomba roto, mala transmisión entre motor y la bomba, grandes fugas en el circuito, mala regulación de las válvulas) Poco caudal (eje roto, entrada de aire en la aspiración, fluido muy viscoso, sentido de giro invertido, filtro obstruido, aire en el circuito) Fugas (mala estanqueidad en los retenes, fugas en los cuerpos, piezas internas gastadas). COMPRESOR Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir. El Compresor se compone de las siguientes partes: * Un Cilindro (eje, pistones y cámara). *Un Conjunto de Tapas (trasera y delantera).

10 *Un Conjunto de Válvulas (exteriores de conexión, e interiores de lengüeta y platos de válvula). * Arandelas de gomas y Empacaduras. * Conjunto de sellos (eje y tapa). *Conjunto de Embrague (bobina, rotor, placa de arrastre). TIPOS DE COMPRESORES Compresor de tornillo: Son relativamente nuevos y, además, caros, aunque debido a su bajo desgaste, a largo plazo son muy ventajosos. Son muy silenciosos y proporcionan unos caudales de hasta 8 m3/min, junto con una presión que oscila entre los 7 y los 14 bar. El funcionamiento de estos compresores se basa en el giro de dos tornillos helicoidales que comprimen el aire que ha entrado por el orificio de aspiración, y lo expulsan hasta el orificio de salida. COMPRESOR DE EMBOLO O DE PISTON Este es el tipo de compresor más difundido actualmente. Es apropiado para comprimir a baja, media o alta presión. Funciona en base de un mecanismo de excéntrica que controla el movimiento alternativo de los pistones en el cilindro. Cuando el pistón hace la carrera de retroceso aumenta el volumen de la cámara por lo que aumenta el volumen de la cámara y disminuye la presión interna, esto a su vez provoca la apertura de la válvula de admisión permitiendo la entrada de aire al cilindro. Una vez que el pistón ha llegado al punto muerto inferior indica su carrera ascendente, cerrándose la válvula de aspiración y disminuyendo el volumen disponible para el aire, esta situación origina un aumento de presión que finalmente abre la válvula de descarga permitiendo la salida del aire comprimido ya sea una segunda etapa o bien acumulador.

11 Los compresores de embolo oscilante pueden refrigerarse por aire o por agua y según las prescripciones de trabajo las etapas que se precisan. Es el compresor más difundido a nivel industrial, dada su capacidad de trabajar en cualquier rango de presión. Normalmente se fabrican de una etapa hasta precisiones de 5 bar, de dos etapas para precisiones de 5 a 10 bar y para presiones mayores, 3 o más etapas. CONCLUSIONES. Como nos dimos cuenta en esta investigación las bombas de desplazamiento positivo crean la succión y la descarga, desplazando agua con un elemento móvil. El espacio que ocupa el agua se llena y vacía alternativamente forzando y extrayendo el líquido mediante el movimiento mecánico. La gran variedad de compresores creados para el trabajo industrial se obsersa según las características del trabajo, los más utilizados, como ya se dijo anteriormente, son los de embolo, debido a su precio y a su flexibilidad de funcionamiento, es decir, permiten trabajar con caudales de diferentes magnitudes y con un amplio rango de relación de compresión. BIBLIOGRAFÍA Maquinarias Compresores, Pedro Fernandez Diez.