Cómo leer las curvas de una bomba de desplazamiento positivo

¿Alguna vez se ha preguntado cómo descifrar las curvas crípticas que contienen la clave del rendimiento de una bomba de desplazamiento positivo?

Leer las curvas de las bombas de desplazamiento positivo implica comprender la relación entre el caudal, la presión y la velocidad de la bomba.

Curvas de bombas de desplazamiento positivo

Capacidad

Las curvas de las bombas de desplazamiento positivo muestran la capacidad como el volumen de fluido desplazado por revolución. A diferencia de las bombas centrífugas, el caudal permanece constante independientemente de la presión de descarga.

La curva muestra el caudal (normalmente en galones por minuto o GPM) frente a la velocidad de la bomba (en revoluciones por minuto o RPM). A medida que aumentan las RPM, el caudal aumenta proporcionalmente.

Viscosidad

La viscosidad afecta significativamente el rendimiento de la bomba. Las bombas de desplazamiento positivo manejan fluidos de alta viscosidad de manera más eficiente que las bombas centrífugas.

La curva puede incluir factores de corrección de la viscosidad para tener en cuenta los cambios en el caudal y los requisitos de potencia a medida que aumenta la viscosidad del fluido. Las viscosidades más altas generalmente reducen el deslizamiento interno, mejorando la eficiencia volumétrica.

Viscosidad dinámica

La viscosidad dinámica, medida en centipoise (cP), representa la resistencia del fluido al flujo bajo tensión cortante aplicada. Las curvas de bomba pueden incluir múltiples líneas que representan el rendimiento a diferentes viscosidades dinámicas. consistencias.

Densidad

La densidad del fluido afecta la potencia requerida para bombear un volumen determinado. Si bien no siempre se muestra explícitamente en las curvas de la bomba, la densidad afecta el cálculo de la potencia de frenado. Los fluidos más densos requieren más potencia para bombear al mismo caudal y presión.

Cortar

La curva de sensibilidad al corte puede indicar la idoneidad de la bomba para productos sensibles al corte.

Los diseños de bombas de bajo cizallamiento, como las de lóbulos o de pistón circunferencial, mantienen un flujo constante con una degradación mínima del producto. Los comportamientos de adelgazamiento o espesamiento por corte pueden afectar significativamente el rendimiento y la eficiencia de la bomba.

Potencia de frenado (BHP)

La potencia de frenado (BHP) es un componente crítico de las curvas de las bombas de desplazamiento positivo. Representa la potencia total requerida para operar la bomba, considerando tanto el trabajo realizado sobre el fluido como las pérdidas internas de potencia debido a la viscosidad. BHP se calcula sumando los caballos de fuerza de trabajo (WHP) y los caballos de fuerza viscosos (VHP).

Caballos de fuerza de trabajo

Los caballos de fuerza (WHP) son la potencia necesaria para lograr el caudal deseado y al mismo tiempo superar las caídas de presión del sistema. Está directamente relacionado con la capacidad de la bomba para mover fluido contra la presión de descarga. A medida que aumenta la presión de descarga, se requiere más potencia de trabajo para mantener el mismo caudal.

Caballos de fuerza viscosos

Los caballos de fuerza viscosos (VHP), también conocidos como caballos de fuerza internos, son la potencia mínima necesaria para superar la viscosidad del fluido y permitir que las piezas giratorias de la bomba giren. Las viscosidades de fluidos más altas dan como resultado mayores requisitos de VHP.

Presión/Cabeza

Las curvas de bombas de desplazamiento positivo generalmente muestran la presión o la altura en el eje vertical. A diferencia de las bombas centrífugas, las bombas de desplazamiento positivo mantienen un caudal relativamente constante en un rango de presiones. La curva a menudo aparece como una línea recta, lo que indica que el caudal depende principalmente de la velocidad de la bomba (RPM) más que de la presión de descarga.

Cabeza dinámica total

La altura dinámica total (TDH) es un factor crucial en la selección de bombas y la evaluación del rendimiento. Abarca la altura estática, la sustentación estática y las pérdidas por fricción en el sistema.

Velocidad de la bomba (rpm)

Las curvas de bombas de desplazamiento positivo generalmente muestran la velocidad de la bomba en revoluciones por minuto (RPM) en el eje horizontal. A diferencia de las bombas centrífugas, las bombas de desplazamiento positivo mantienen un caudal constante a una velocidad determinada, independientemente de la presión de descarga. El caudal aumenta linealmente con la velocidad de la bomba. La velocidad máxima permitida a menudo se indica en la curva para evitar daños a la bomba.

Altura de succión positiva neta requerida (Npshr)

NPSHR representa la presión de succión mínima necesaria para evitar la cavitación en bombas de desplazamiento positivo. Generalmente se expresa en unidades de presión (psi) en lugar de unidades de carga (pies) para estas bombas. Los valores de NPSHR se determinan mediante pruebas y los proporcionan los fabricantes de bombas.

Curvas de Eficiencia y Punto de Mejor Eficiencia (Bep)

Las bombas de desplazamiento positivo mantienen una eficiencia relativamente constante en todo su rango operativo, a diferencia de los perfiles de eficiencia curvos de las bombas centrífugas. El punto de mejor eficiencia (BEP) es menos pronunciado para las bombas de desplazamiento positivo. La eficiencia puede representarse como una curva separada o incorporarse a la curva de desempeño principal.

Fluir

El caudal generalmente se muestra en el eje vertical de las curvas de las bombas de desplazamiento positivo, a menudo en galones por minuto (GPM) o litros por minuto (LPM). El caudal es directamente proporcional a la velocidad de la bomba para un modelo de bomba determinado. Se pueden mostrar múltiples curvas de flujo para tener en cuenta diferentes viscosidades de fluidos o tamaños de bombas dentro de una serie.

Deslizamiento de la bomba

El deslizamiento se refiere a la fuga interna desde el lado de descarga hacia el lado de succión de una bomba de desplazamiento positivo. El deslizamiento aumenta con presiones de descarga más altas y viscosidades de fluido más bajas. Las curvas de la bomba pueden incluir factores de corrección de deslizamiento o múltiples curvas para tener en cuenta el deslizamiento en diferentes condiciones de operación.

Preguntas frecuentes

¿Las bombas de desplazamiento positivo tienen una curva de bomba?

Sí, las bombas de desplazamiento positivo tienen curvas de bomba. Estas curvas suelen mostrar el caudal frente a la presión de descarga. A diferencia de las curvas de las bombas centrífugas, las curvas de las bombas de desplazamiento positivo suelen ser líneas rectas, lo que indica un flujo constante independientemente de los cambios de presión.

¿Qué es el desplazamiento positivo en una bomba?

El desplazamiento positivo en una bomba se refiere al método de mover fluido atrapando un volumen fijo y forzándolo hacia la tubería de descarga. Esto se logra mediante la expansión y contracción de las cavidades dentro de la bomba, lo que garantiza un caudal constante.

¿Las bombas de desplazamiento positivo son autocebantes?

La mayoría de las bombas de desplazamiento positivo son autocebantes. Pueden crear un vacío para aspirar fluido hacia la bomba, incluso cuando están ubicados sobre la fuente de fluido. Sin embargo, se debe tener cuidado para evitar el sobrecalentamiento o daños durante los períodos de funcionamiento en seco.

¿Qué es el desplazamiento positivo frente a la centrífuga?

Las bombas de desplazamiento positivo mueven fluidos atrapando y desplazando volúmenes fijos. Las bombas centrífugas utilizan energía rotacional para aumentar la velocidad y la presión del fluido. Las bombas de desplazamiento positivo mantienen un flujo constante independientemente de la presión, mientras que el flujo de las bombas centrífugas varía con la presión.

Curva de bomba de desplazamiento positivo frente a centrífuga

Las curvas de las bombas de desplazamiento positivo suelen ser líneas rectas y muestran un flujo constante en todos los rangos de presión. Las curvas de las bombas centrífugas son curvas, lo que indica caudales variables con cambios de presión. Las bombas de desplazamiento positivo mantienen la eficiencia a altas presiones, a diferencia de las bombas centrífugas.

En conclusión

Comprender las curvas de las bombas de desplazamiento positivo es crucial para la selección y operación adecuadas de la bomba. Estas curvas proporcionan información esencial sobre caudales, capacidades de presión y requisitos de energía.

Dominar la interpretación de las curvas garantiza un rendimiento y una eficiencia óptimos de la bomba en diversas aplicaciones. Para obtener más ayuda con la selección de la bomba, consulte a un especialista en bombas calificado.