Del pistón al flujo: Comprensión de la bomba reciprocante en un artículo

Bomba reciprocante Es un dispositivo de transferencia de fluidos que suministra energía directamente al líquido en forma de energía de presión mediante el movimiento alternativo de pistones/émbolos dentro de cilindros. Son las bombas de desplazamiento positivo más utilizadas en aplicaciones industriales, como... bomba de lodo, bomba de prueba de presión, bomba de alta presión, bomba de cementación, y bomba de inyección. Ya sea en inyección de agua en yacimientos petrolíferos, limpieza a alta presión, o plataformas de perforaciónDesempeñan un papel fundamental y ocupan una posición insustituible. Pero ¿se ha preguntado alguna vez cómo un simple movimiento alternativo genera energía de presión estable para impulsar el transporte de fluidos? A continuación, presentaremos el movimiento alternativo más fundamental, guiándolo gradualmente hacia una comprensión completa del principio de funcionamiento de la bomba alternativa.

Componentes principales de una bomba reciprocante

1. Extremo de potencia: cigüeñal, biela, cruceta, biela intermedia, etc.;

2. Extremo hidráulico: pistón/émbolo, sello de pistón/sello de émbolo, manómetro resistente a golpes, válvula de seguridad, etc.;

3. Válvulas de control: válvula de succión, válvula de descarga (normalmente válvulas de retención);

4. Otros: Sistema de lubricación, sistema de refrigeración, etc.

Principio de funcionamiento de las bombas reciprocantes

El motor eléctrico impulsa el cigüeñal de la bomba para que gire mediante una polea grande y una pequeña y una correa estrecha. El cigüeñal impulsa la biela, el pistón o el émbolo para realizar un movimiento alternativo. Cuando el pistón o el émbolo retrocede, la válvula de entrada se abre, permitiendo que el líquido entre en el cuerpo de la bomba hasta que el pistón o el émbolo alcanza su posición final (el cigüeñal gira 180°), finalizando así el proceso de succión. El pistón o el émbolo inicia entonces su carrera de avance. Durante esta fase, el líquido dentro de la cámara de la válvula de la bomba se comprime, aumentando la presión. En consecuencia, la válvula de entrada se cierra mientras la válvula de salida se abre, permitiendo que el pistón o el émbolo expulse el líquido a través de la válvula de salida.

Materiales de las bombas reciprocantes

1. Los componentes del extremo de potencia son predominantemente piezas fundidas, fabricadas principalmente de materiales como QT450 y QT600.

2. Los componentes del extremo hidráulico son piezas de flujo continuo que requieren una selección según los parámetros proporcionados por el cliente:

• Características del medio: nombre del medio, gravedad específica, viscosidad, corrosividad, toxicidad, etc.
• lDiámetro de partícula y contenido de sólidos en el medio.
• Temperatura media: (°C)
• l Caudal requerido
• lPresión: presión del tanque de succión, presión del tanque de descarga.

3. Los materiales comúnmente utilizados incluyen, entre otros, los siguientes:

45#, 304, 316L, 2205, 17-4PH, 0Cr17Ni2.

Ciclo de trabajo de la bomba reciprocante

1. Carrera de succión

• Durante la carrera de succión, el pistón o émbolo se mueve hacia atrás, creando una zona de baja presión dentro del cilindro.
• La válvula de entrada se abre debido a la presión del fluido externo, atrayendo líquido hacia el cuerpo de la bomba.
• A medida que el cigüeñal continúa girando, el pistón o émbolo se mueve gradualmente a su posición final, completando todo el proceso de succión.

La clave de esta etapa radica en asegurar la integridad del sellado de la válvula de entrada para evitar la entrada de aire o el reflujo de líquido, garantizando así la eficiencia y estabilidad operativa de la bomba.

2. Accidente cerebrovascular de descarga

• Cuando el pistón o émbolo comienza a moverse hacia adelante, el fluido dentro del cilindro se comprime, lo que hace que la presión aumente rápidamente.
• La válvula de entrada se cierra y la válvula de salida se abre bajo presión. El líquido sale del cuerpo de la bomba a través de la válvula de salida y entra en la tubería de impulsión.

Este proceso requiere que la válvula de drenaje posea una excelente resistencia a la presión y una capacidad de respuesta rápida para adaptarse a las frecuentes aperturas y cierres en condiciones de alta presión. Un funcionamiento eficiente durante todo el ciclo de trabajo depende de la coordinación precisa entre todos los componentes, lo que garantiza un suministro de fluido continuo y estable.

Ventajas de las bombas reciprocantes

1. Compatible con prácticamente cualquier fluido;

2. Alta eficiencia, superior al 90%;

3. Adaptable a diversas condiciones de operación;

4. Vida útil prolongada;

5. Estructura simple para fácil mantenimiento y servicio;

Caudal y presión de bombas reciprocantes

1. El caudal está determinado por el pistón o émbolo, la longitud de la carrera y la velocidad de rotación.

2. La presión está determinada por la potencia de la bomba, la integridad del sellado de la válvula y la resistencia de descarga.

Las bombas reciprocantes son un tipo de bomba de desplazamiento positivo que transporta fluidos mediante cambios periódicos en el volumen de su cámara de trabajo. La energía mecánica del motor primario es convertida directamente por la bomba en energía de presión para el fluido transportado. El caudal de la bomba depende únicamente del cambio en el volumen de la cámara de trabajo y de la frecuencia de este cambio por unidad de tiempo, y es (teóricamente) independiente de la presión de descarga.

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