Bomba horizontal multietapa de alimentación de calderas
¿Qué es una bomba horizontal multietapas de alimentación de caldera?
Una bomba horizontal multietapa de alimentación de calderas es una clase particular de centrífuga de alta presión que sirve para alimentar un generador de vapor, como una caldera o un reactor nuclear, con agua para la producción de vapor. Suele estar diseñada para instalaciones horizontales con impulsores múltiples para generar la alta presión necesaria para alimentar la caldera. Los fabricantes de bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas emplean un diseño entre cojinetes para las unidades, en el que el rotor se apoya en cojinetes en ambos extremos, para proporcionar más apoyo y equilibrio dinámico y mejorar la eficacia rotacional de los impulsores. Las bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas son componentes esenciales de diversas plantas industriales e instalaciones de producción, como los sistemas de calderas de gran tamaño. Están fabricadas en acero inoxidable de alta calidad o acero fundido y a menudo están revestidas con un material adecuado para protegerlas de la corrosión. Las bombas multicelulares horizontales de alimentación de calderas tienen un bajo requisito de altura de aspiración positiva neta (NPSHr) y suministran de forma fiable caudales medios y bajos a alta presión.
Figura: Configuración de una bomba horizontal multietapa de alimentación de caldera
Componentes de una bomba horizontal multietapa de alimentación de caldera
Carcasa de la bomba
El cuerpo de la bomba, también denominado carcasa, es el principal componente fijo de la bomba horizontal multietapa de alimentación de calderas, y cubre el impulsor y otras piezas internas. La carcasa de la bomba también ayuda a convertir la energía cinética del líquido bombeado en altura de presión y a dirigir el caudal a la conexión de descarga. Los fabricantes de bombas de alimentación de calderas multietapa horizontales fabrican las carcasas de las bombas utilizando acero inoxidable, acero fundido y fundición dúctil de calidad adecuada.
Eje
El eje es un componente mecánico cilíndrico giratorio situado en el centro de la bomba y soportado por cojinetes en ambos extremos. Su finalidad es transportar el impulsor y conectar el conjunto del rotor al motor mediante un acoplamiento. Se fabrica a partir de forja de alta calidad de acero inoxidable de grado adecuado o acero de aleación.
Rodamientos
Los fabricantes de bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas equipan las unidades con rodamientos de bolas de contacto angular, lubricados con aceite y diseñados para hacer frente a los empujes axiales en ambas direcciones. Los rodamientos sujetan el eje y el conjunto del rotor, alineándolos correctamente con los extremos fijos bajo la carga radial y axial.
Motor eléctrico
En una bomba de agua de alimentación de caldera de alta presión, el motor eléctrico está conectado al cuerpo de la bomba mediante un acoplamiento mecánico. El motor eléctrico es la fuente de energía de la bomba.
Impulsores
El impulsor está formado por álabes curvados hacia atrás y se desplaza sobre el eje de la bomba. Su finalidad es impartir energía cinética al líquido bombeado y desplazarlo por el cuerpo de la bomba. La delicada holgura entre el impulsor y la carcasa de la bomba evita el deslizamiento y la recirculación. El impulsor de tipo amortiguado puede fabricarse con materiales similares a los de la carcasa de la bomba, hierro fundido, fundición dúctil o acero inoxidable. Los fabricantes de bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas montan los impulsores en el eje del rotor para que sea fácilmente desmontable y puedan garantizar la ausencia de distorsión térmica.
entrada de aspiración y salida de descarga
El fluido bombeado entra en la bomba por la entrada de aspiración y sale por la salida de descarga, que enlaza con las conexiones de impulsión.
¿Cómo funciona una bomba horizontal multietapas de alimentación de caldera?
La bomba horizontal multietapa de alimentación de calderas convierte la energía mecánica en energía hidráulica mediante la fuerza centrífuga de los impulsores giratorios. Cuando la bomba se pone en marcha, el impulsor gira con el líquido de cebado dentro de la carcasa de la bomba, creando un vacío en el ojo del impulsor, que permite que el agua de alimentación de la caldera fluya hacia la carcasa de la bomba. Una vez que el agua de alimentación de la caldera entra en el ojo del impulsor, la fuerza centrífuga que actúa sobre los álabes del impulsor la desplaza radialmente hacia fuera, alejándola del centro de rotación del impulsor, a gran velocidad tangencial. El flujo arremolinado a la salida del impulsor entra entonces en el difusor, donde la velocidad extrema del flujo de fluido se desacelera debido al canal de flujo que se expande gradualmente. La alta energía cinética del agua de alimentación de la caldera también se convierte en una cabeza de alta presión. Por último, el agua de alimentación de la caldera se descarga de la bomba a presión elevada en la caldera, y el ciclo continúa.
Figura: Funcionamiento de una bomba horizontal multietapas de alimentación de caldera
Tipos de bombas multicelulares horizontales de alimentación de calderas
Bomba horizontal multietapas de acero inoxidable para alimentación de calderas
Esta bomba presenta una construcción completa en acero inoxidable de todos los componentes que entran en contacto con el líquido para protegerlos contra la corrosión. El eje de la bomba, orientado horizontalmente, puede acoplarse a diferentes motores primarios, por ejemplo, una turbina, un motor eléctrico o un motor. La bomba es más fácil de instalar y mantener porque el acoplamiento con espaciador proporciona espacio para una operación de mantenimiento, y los componentes internos de la bomba son fácilmente accesibles. La bomba horizontal multietapa de acero inoxidable para alimentación de calderas es perfecta para aplicaciones pesadas porque puede generar una mayor presión de fluido. También es adecuada para aplicaciones interiores en las que el espacio vertical es limitado.
Figura: Bomba horizontal multietapa de acero inoxidable para alimentación de calderas.
Bomba horizontal multietapa de aspiración simple para alimentación de calderas
Una bomba horizontal multietapa de aspiración simple para alimentación de calderas tiene un impulsor de aspiración simple de tipo cerrado. Un impulsor de aspiración simple admite agua por un lado del impulsor y la descarga por el otro. Por lo tanto, todo el volumen de agua de alimentación de caldera de esta bomba pasa por el ojo de un solo impulsor. Aunque es de diseño sencillo y rentable, la bomba horizontal multietapa de aspiración única de alimentación de calderas es propensa a la cavitación debido al aumento de caudal en la entrada.
Bomba horizontal multietapa de doble aspiración para alimentación de calderas
La bomba horizontal multietapa de doble aspiración para alimentación de calderas consta de un impulsor de doble aspiración, formado por dos impulsores situados uno detrás del otro. Un impulsor de doble aspiración permite que el agua de alimentación de la caldera entre simultáneamente en el centro de los álabes del impulsor desde ambos lados. El diseño de doble succión elimina el empuje axial sobre el impulsor, haciendo que la bomba gestione caudales más elevados que la bomba de succión simple. También está libre de cavitación.
Aplicaciones de las bombas multicelulares horizontales de alimentación de calderas
Las bombas multicelulares horizontales de alimentación de calderas se utilizan en sistemas de calderas que producen vapor para diversos usos industriales, como generación de energía, calefacción de edificios, procesos de saneamiento, etc. Además, se utilizan en muchas otras unidades e instalaciones de producción para trasvasar líquidos como agua, combustibles y disolventes. Entre los usos más comunes se incluyen:
- La bomba horizontal multietapa de alimentación de caldera se utiliza para mantener el agua deseada en la caldera de vapor y evitar averías.
- Las bombas de alimentación de calderas de alta presión se aplican en el suministro de agua dulce desde el condensador a una caldera. La condensación que se forma en los sistemas de calderas suele reciclarse y devolverse a la caldera con bombas de retorno de condensados.
- Se utilizan para bombear de forma intermitente o continua agua de alimentación caliente tratada químicamente a alta presión.
Ventajas de una bomba horizontal multietapa de alimentación de calderas
- Las bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas tienen menos costes de mantenimiento y funcionamiento.
- Soportan altas temperaturas y presiones.
- Tienen una carga de eje equilibrada y un soporte de rotor adecuado gracias al uso de un diseño entre cojinetes.
- Son muy fiables y fáciles de instalar y mantener.
- Las bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas evitan el choque térmico en la caldera o el desaireador elevando la temperatura del agua de alimentación.
- Suponen un importante ahorro de energía y eficiencia operativa.
- El tipo de doble aspiración está libre de cavitación debido a la reducción del caudal en la entrada de la bomba.
- Proporcionan una salida estable y continua.
- La configuración multietapa puede funcionar con impulsores de pequeño tamaño porque la altura de elevación por etapa es menor.
Desventajas de una bomba horizontal multietapa de alimentación de calderas
- Las bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas producen una presión de salida elevada que puede dañar el equipo correspondiente.
- Tienen unos costes iniciales de adquisición e instalación elevados.
- Los fabricantes de bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas deben equipar los equipos correspondientes con válvulas reductoras de presión para evitar daños debidos a una presión excesiva. Esto eleva aún más el coste de los equipos necesarios.
Resolución de problemas de una bomba horizontal multietapa de alimentación de caldera
La bomba no arranca
- Hay un fusible fundido o un disyuntor activado. Inspeccione la bomba horizontal multietapa de alimentación de la caldera en busca de un fusible fundido y sustitúyalo si es necesario.
- El suministro de corriente al panel es insuficiente. Asegúrese de que la tensión y la corriente suministradas a la bomba coincidan con la cantidad especificada en el manual del fabricante de la bomba horizontal multietapa de alimentación de la caldera.
- La tensión es irregular debido a suciedad o corrosión en el presostato. Inspeccione el presostato y límpielo de cualquier resto de suciedad o contaminación.
- Los receptáculos de fusibles están sucios o corroídos. Inspeccione y limpie los receptáculos de fusibles si es necesario.
La bomba se sobrecalienta y se agarrota
- Hay demasiado empuje debido a un fallo mecánico en el interior de la bomba. Inspeccione el conjunto de la bomba y corrija cualquier deficiencia.
- La viscosidad del líquido es diferente a la del diseño. Asegúrese de que la bomba se aplica al fluido correcto siguiendo el Manual del fabricante de la bomba horizontal multietapa de alimentación de calderas y la ficha técnica del producto.
- Los cojinetes de la bomba están desgastados. Inspeccione y sustituya los cojinetes si es necesario.
- La bomba necesita cebarse. Asegúrese de que la carcasa está llena y de que sale agua por el grifo de aire.
- Las piezas giratorias rozan con la pieza fija. Desmonte la bomba y corrija el montaje.
La bomba pierde su cebado después del arranque
- La altura de aspiración es demasiado elevada. Reduzca la altura de aspiración bajando la elevación de la bomba o aumentando el nivel del agua.
- El tubo del sello de agua está obstruido. Limpie o cambie el tubo del sello de agua.
- Hay una cantidad excesiva de aire en el líquido. Esto puede deberse a la entrada de aire a través de las juntas de aspiración. Inspeccione la junta de succión y séllela si es necesario.
La capacidad de la bomba es insuficiente
- La bomba o el tubo de aspiración no están llenos de agua. Inspeccione la válvula de pie en busca de fugas y corríjala.
- La bomba funciona en sentido inverso. Compruebe que el sentido de giro del motor coincide con el sentido indicado por los Fabricantes de bombas de alimentación de calderas multietapa horizontales en la placa de características. Asegúrese de invertir las polaridades del motor.
- Impulsor obstruido. Inspeccione el impulsor y elimine cualquier material.
- La altura total del sistema es superior a la altura de diseño de la bomba. Mida la altura de la bomba con un manómetro. Consulte la altura de presión de diseño de la bomba en el manual del fabricante de la bomba horizontal multietapa de alimentación de la caldera.
- Hay aire acumulado en la tubería de aspiración. Asegúrese de llenar la tubería de aspiración con el líquido bombeado. Elimine la concéntrica para evitar la succión negativa.
La bomba hace ruido o vibra
- El conjunto de la bomba está flojo. Apriete los componentes de la bomba con el par de apriete recomendado por los fabricantes de las bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas.
- Hay elementos desequilibrados en la bomba de turbina vertical. Inspeccione y vuelva a equilibrar los elementos.
- Los impulsores están muy desgastados o defectuosos. Si es necesario, inspeccione los impulsores y sustituya cualquier impulsor desgastado por otro de los fabricantes de bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas.
- Materias extrañas en el impulsor. Abra y limpie la bomba para eliminar las materias extrañas.
- El eje de la bomba está doblado. Desmonte e inspeccione o sustituya la bomba.
- La base de la bomba horizontal multietapa de alimentación de caldera no es rígida. Compruebe la vibración y la oquedad en el bastidor de la base.
Resumen
Una bomba horizontal multietapa de alimentación de calderas es una bomba centrífuga de alta presión única que se utiliza para suministrar agua de alimentación a una caldera o un reactor nuclear. Suele fabricarse con orientación horizontal y múltiples impulsores para alcanzar la alta presión necesaria para alimentar el generador de vapor. Los fabricantes de bombas horizontales multietapa de alimentación de calderas crean las unidades con un diseño entre cojinetes, en el que el rotor se monta sobre cojinetes en ambos extremos. El diseño entre cojinetes proporciona un soporte adecuado del rotor y un equilibrado dinámico, mejorando la eficacia de rotación del impulsor. Las bombas multicelulares horizontales de alimentación de calderas se utilizan principalmente en sistemas de calderas, pero también en muchas otras unidades industriales e instalaciones de producción para bombear líquidos. Las bombas multicelulares horizontales de alimentación de calderas tienen menos costes de mantenimiento y funcionamiento y pueden tolerar altas temperaturas y presiones. También pueden elevar la temperatura del agua de alimentación para proteger la caldera de choques térmicos. Los dispositivos de acero inoxidable de alta calidad o de acero fundido también se revisten a veces con un material adecuado para protegerlos contra la corrosión.