Bombas para pulpa

La gama de bombas M3H de McLanahan fue desarrollada a partir de más de 50 años de experiencia en bombas con cabezal y mejoras en la eficiencia de modelos anteriores. Esta gama de bombas centrífugas para pulpa de eje horizontal, resistentes a abrasión y corrosión, está diseñada para arenas para la construcción, arena de fractura, arena de vidrio, arena de sílice, arenas minerales, instalaciones de tratamiento de aguas y más.

Cómo funcionan las bombas para pulpa

Al utilizar la conversión de energía cinética de rotación en energía hidrodinámica del flujo de fluido, las bombas centrífugas para pulpa motivan el flujo de fluido a lo largo de las tuberías. La rotación de la bomba, y por lo tanto la energía de rotación, normalmente se crea mediante el motor eléctrico que impulsa el eje de la bomba a través de una transmisión por correa V. El fluido ingresa de forma axial en el ojo del impulsor de la bomba, que por su rotación actúa tangencial y radialmente sobre el fluido. El fluido es acelerado por el impulsor ganando velocidad y presión, fluyendo de manera radial hacia el interior de la cubierta, desacelerando pero aumentando la presión. Al ser presurizado, sale de la voluta. El fluido desplazado en el cabezal de la bomba es reemplazado por la presión atmosférica y la presión estática que actúan sobre el fluido en el sumidero, empujándolo hacia el impulsor.

La velocidad de la bomba está regulada por el índice de transmisión más, en algunos casos, el uso de un variador de frecuencia para sintonizar la velocidad para un trabajo más exacto. Se debe tener cuidado de no utilizar índices de reducción altos, que dan como resultado una pérdida de potencia. El cabezal o más específicamente, el cabezal dinámico total, que es la suma de los cabezales estáticos, de fricción y de presión, se utiliza para encontrar el cabezal de velocidad. La altura de agua calculada se corrige (H_R) utilizando el d50 de las partículas que se bombean, la concentración de sólidos por volumen. La potencia se calcula como trabajo realizado y, por lo tanto, incluye la gravedad específica del fluido. Siempre se debe hacer referencia a las curvas del fabricante para asegurarse de que la bomba esté funcionando en la zona más eficiente.

Debe tenerse en cuenta que este diseño de bomba, a diferencia de una bomba de desplazamiento positivo autocebadora, en realidad no aspira el fluido dentro de la cubierta. Como se mencionó anteriormente, el fluido fluye hacia la bomba basado en la presión atmosférica y la altura del fluido en el recipiente (14,5 psi o 33,5 ft.hd.[10 mhd] + la altura hasta el nivel del agua en el sumidero).

Otros factores afectan el rendimiento de la bomba, el más importante es la carga neta positiva de succión (CNPS), que no es solo un problema de equipo, sino de sistema. CNPS_Aes una medida para saber cuán cerca de la presión de vapor se encuentra el fluido. CNPS_R es el valor de la altura en el lado de succión que se requiere para evitar que el fluido cavite. Las soluciones calentadas son particularmente riesgosas. Cuando una bomba cavita, pueden ocurrir daños significativos al impulsor y a los rodamientos.

La función inversa de la bomba centrífuga es como una turbina de agua que convierte la energía potencial de la presión del agua en energía mecánica de rotación. Algunos ejemplos de esto es el desecho de residuos en pendientes descendentes largas hacia los estanques. Se requieren construcciones especiales.

Los materiales de revestimiento varían y normalmente se seleccionan en función de los materiales que se van a manipular y de cualquier sustancia química presente. La mayoría de los materiales del tamaño de arena <5 mm (malla 4) pueden manejarse eficazmente mediante el uso de los compuestos de revestimientos de goma natural de alta calidad. La grava debe manejarse por bombas de metal duro, como Ni-Hard o Hi-Chrome (27 %).

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Por qué conviene utilizar las bombas para pulpa de McLanahan

Las bombas para pulpa de McLanahan cuentan con un diseño de cubierta dividida que permite un fácil acceso a los revestimientos, el impulsor y al prensaestopas para su mantenimiento. La mayoría de las bombas para pulpa vienen con un brazo de ayuda para el montaje que soporta la cubierta de succión durante el reemplazo del impulsor y el mantenimiento del prensaestopas. Esta característica permite al técnico girar la cubierta para retirarla de la bomba, en lugar de dejar caer el componente al suelo o utilizar una grúa.

Las bombas para pulpa de McLanahan cuentan con revestimientos de extremo húmedo reemplazables en terreno para facilitar el mantenimiento. Estos revestimientos son autosellados para proporcionar un sellado seguro. Varios compuestos de goma están disponibles para diversas aplicaciones: una mezcla de goma natural de alta resistencia a la abrasión y nitrilo para diferentes productos químicos.

El montaje del rodamiento de McLanahan es excepcionalmente sencillo pero de larga duración. A diferencia de otros fabricantes, el proceso de reensamblaje de la caja de rodamientos no requiere ninguna configuración de precarga, dado el rodamiento de rodillos de servicio pesado del extremo húmedo y el rodamiento de rodillos esféricos autoalineables de doble hilera del extremo impulsor. Ajuste los componentes en la caja de acuerdo con el manual de instalación, operación y mantenimiento, lubríquelos según las instrucciones y estará listo para comenzar a trabajar. Están disponibles los montajes de rodamientos reconstruidos en fábrica para el mantenimiento más urgente.

Tipos de prensaestopas para bombas para pulpa

Hay tres estilos de prensaestopas disponibles con las bombas para pulpa de McLanahan:

Los de tipo D son nuestros prensaestopas más adecuados y cuentan con un anillo de sellado de goma giratorio y una superficie cerámica estática. Estos dos componentes altamente resistentes a la abrasión están ajustados de tal manera que se deja pasar una cantidad mínima de pulpa entre las superficies para que actúe como lubricante. Este diseño absorbe poca energía y no requiere lubricación externa, aunque en algunos casos puede equiparse con agua de enjuague. Este diseño de prensaestropa es ideal para aplicaciones en las que no se dispone de agua de proceso limpia o en las que la dilución de la pulpa que se bombea no es deseable. Este diseño no se recomienda para los tipos de pulpa más viscosos.
Los de tipo H necesitan poco mantenimiento, pero requieren un suministro seguro y constante de agua dulce de 1-5 gpm a 3-5 psi por encima de la presión de descarga de la bomba (0,2-1 m³/h a 20-25 kPa por encima de la presión de descarga de la bomba). Este prensaestopas tiene dos sellos de goma separados por un anillo de cierre donde se inyecta el agua presurizada. El sello externo se ajusta para permitir que el agua del prensaestopas se filtre para la lubricación, mientras que el agua del sello interno expulsa los sólidos del sello. Este prensaestopas es ideal para aplicaciones como el caudal inferior del espesador.
Los de tipo P tienen un diseño clásico y son los más comunes en la industria. Los anillos de compactadores especializados se enrollan alrededor de la manga del prensaestopas y se comprimen para formar un sello. Este prensaestopas requiere una fuente de agua externa para lubricar el empaque y filtrar pequeñas cantidades de agua de proceso a la atmósfera. El agua limpia es lo más importante para este prensaestopas, aunque en algunos casos, se puede suministrar un prensaestopas lubricado con grasa con revestimientos y componentes compatibles con hidrocarburos.

Cada uno de estos prensaestopas está diseñado para sellar el extremo húmedo presurizado de la bomba desde la atmósfera. Todos los prensaestopas tienen una manga para proteger el eje de la abrasión. Las juntas y los componentes están fabricados con materiales resistentes a la abrasión y la corrosión.

Tipos de impulsores de bombas para pulpa

McLanahan también ofrece dos diseños de impulsores: de paletas cerradas y de paletas abiertas.

Los impulsores de paletas cerradas están diseñados con goma de alta calidad sobre un armazón de acero. Están diseñados para mantener la eficiencia durante un período mucho más largo que los de paleta abierta y no requieren mantenimiento adicional para ajustar la holgura en la interfaz del revestimiento de succión. Los impulsores abiertos típicos dejan un bypass importante a medida que se desgastan, lo que reduce la eficiencia drásticamente.

Los impulsores de paletas abiertas no son una bomba del tipo con impulsor empotrado. Son el cabezal de una bomba estándar con impulsor con diseño de flujo de vórtice que impulsa los fluidos a través de la cubierta y hacia el exterior. La paleta abierta es la elección para materiales sólidos y fibrosos con un riesgo mínimo de atascamiento, como en aplicaciones agropecuarias que separan el estiércol de la arena de cama.

Preguntas frecuentes sobre las bombas para pulpa

Pregunta a un experto

: Además de la protección habitual de los componentes giratorios, es importante consultar al fabricante o a su distribuidor. Esto es especialmente cierto si compra una bomba de segunda mano. Aunque el manual diga que fue diseñada para bombear 2.000 gpm, es posible que no pueda bombear un valor siquiera cercano a ese si el servicio no es el mismo que el original. Cada tarea es muy específica. Digamos que usted instaló la bomba y tenía una tubería del tamaño incorrecto, entonces podría tener un problema serio con la sedimentación del material, lo que podría incluso hacer que la bomba explotara.
La Dirección de Salud y Seguridad Minera informó sobre este fenómeno (boletín 2009) como una preocupación importante. Si se produce un bloqueo en la tubería de entrada y salida de la bomba para pulpa, se estima que el 40 % de la energía del motor se destinará a calentar el contenido del extremo húmedo de la bomba. El aumento de calor puede ser rápido y la presión de vapor se acumulará, y puede ocurrir una explosión. Confirmar el flujo correcto para mantener los materiales en suspensión y mantener la concentración de sólidos y el tamaño de partícula de diseño puede reducir este riesgo. También se recomienda instalar sensores de monitoreo de potencia y presión que estén enclavados y/o con alarma. El dispositivo de termopar recientemente desarrollado por McLanahan es otra característica de seguridad cuando se instala y se configura la alarma.
Un buen diseño de proceso, un diseño mecánico adecuado de los sumideros y tuberías, y el uso de complementos relacionados con la seguridad son factores que determinan la operación segura de una bomba. El fabricante es siempre el mejor lugar para empezar.
: Debido a que la bomba está funcionando a una velocidad fija y no se le ha dicho que usted quitó una sección de la tubería, seguirá girando, pero ahora encuentra que es más fácil bombear. Si observa la curva de su bomba, verá que si baja la carga (resistencia) que se está bombeando, el nuevo punto de trabajo se moverá hacia la derecha y la curva de velocidad y la carga se intersectarán a una velocidad de flujo más alta. La mayor velocidad de flujo significa que se está trabajando más y, por lo tanto, la demanda de energía es mayor. Sería lo mismo si redujera la altura a la que está bombeando. Lo contrario ocurre si se aumenta la carga añadiendo tubería o altura vertical al punto de descarga. El peligro de aumentar la altura sin cambiar la velocidad es la menor velocidad de flujo resultante, que puede estar por debajo de la velocidad de ajuste crítica. Póngase en contacto con el fabricante si encuentra cambios en alguna parte del sistema de bombeo.
: Los conjuntos de rodamientos de McLanahan están diseñados para el uso de lubricación con grasa, lo que significa que las juntas utilizadas no son adecuadas para el aceite. Es más complicado diseñar para aceite, y una fuga es mucho más problemática tanto por la falta de lubricación como por el derrame. La lubricación con grasa simplifica el mantenimiento y es apropiada para las revoluciones por minuto típicas de este tipo de equipos.
: En lugar de limitarse a decir que no, que sería la primera reacción de cualquier fabricante de bombas, veamos por qué probablemente no le convenga. Desde nuestra perspectiva, el 90 % de los problemas están en la parte de succión de la bomba. De esos problemas, el 90 % de ellos están asociados a un diseño deficiente del sumidero, como ángulos de pared incorrectos (acumulación en ángulos y esquinas de valle), demasiado bajos (vórtices), demasiado grandes (asentamiento y desprendimiento), demasiado pequeños (arrastre de aire, vórtice) y línea de succión incorrecta (arrastre y problemas de CNPS). La ciencia del diseño de sumideros no empieza o termina con un cubo o un viejo tanque de agua montado en un camión; un sumidero correctamente diseñado puede ahorrarle muchos miles de dólares en mantenimiento de su bomba, o incluso salvar una vida.
: ¿Qué tan calientes están? Los rodamientos de McLanahan están diseñados para funcionar a una temperatura relativamente alta, fijamos un máximo de 120 ^oC (248 ^oF). Las posibles razones para que los rodamientos se calienten incluyen, probablemente, una falla del rodamiento; sin embargo, habrá otros síntomas, como ruidos fuera de lo normal. La falla del rodamiento puede ocurrir poco después de la falla del prensaestopas si la pulpa ha entrado en el sello del extremo húmedo de la bomba.
Simplemente puede ser un rodamiento defectuoso. ¿Se utilizaron rodamientos del fabricante del equipo original durante la última reparación? No sería la primera vez que priorizar el precio por encima del valor ocasione el reemplazo por rodamientos de baja calidad.
La falla, o los síntomas de falla, también pueden ocurrir debido a la alta tensión de la cinta (extremo de transmisión) o al arrastre de aire o cavitación (extremo húmedo), lo que finalmente dañará los rodamientos. Confirme el aumento de la temperatura (aumentos con el tiempo o casi inmediatos) y la temperatura final. Busque otros síntomas, como el ruido. Para garantizar la seguridad personal, utilice una palanca de escucha contra la caja de rodamientos para detectar señales de que los rodamientos no funcionan correctamente. Consulte a la fábrica respecto de la variedad de síntomas.
Afortunadamente, los conjuntos de rodamientos de McLanahan son fáciles de reparar. Compre un kit de reparación de rodamientos y siga las instrucciones. Tenga preparado un horno para calentar, pero el ensamblaje no requiere ajustes de precarga, simplemente coloque los rodamientos en su lugar, lubrique y coloque las tapas de los extremos, termine la lubricación y listo.

Las bombas para pulpa son ideales para arena para la construcción, arena deportiva, arena especial, residuos, cemento, minería metalífera, pulpa de celulosa y papel, tratamiento de aguas, harina de piedra, caudal inferior del espesador y aplicaciones ambientales.

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Funciones y beneficios

Revestimientos de extremo húmedo reemplazables en terreno para facilitar el mantenimiento.
Revestimientos autosellados para proporcionar un sellado seguro.
Varios compuestos de goma están disponibles para diversas aplicaciones.
La mezcla de goma natural de alta resistencia a la abrasión está disponible en diferentes durómetros, normalmente, entre 40A y 60A.
El nitrilo y el neopreno también están disponibles para diferentes productos químicos.
Tres estilos de prensaestopas: tipo D, tipo H y tipo P.
Los prensaestopas están diseñados para sellar el extremo húmedo presurizado de la bomba desde la atmósfera.
Protectores de acero que cumplen con los requisitos de OSHA y que cubren todas las piezas móviles.
Se pueden fabricar configuraciones verticales por pedido especial.
Un tapón de drenaje en la cubierta del lado de succión para drenar el extremo húmedo de su contenido.
Dos diseños de impulsor disponibles: de paleta cerrada y de paleta abierta.