La bomba es una máquina destinada a impulsar el propano en fase líquida disponiendo de mecanismos de seguridad especiales por tratarse de un líquido inflamable.
El accionamiento suele ser eléctrico y las incorporadas en los camiones cisternas de trasvase son accionadas por la propia caja de cambio del motor (Figura 2.11.1a).
Funcionamiento: Por el centro del eje de la bomba entra el líquido axialmente aspirado por la rotación del rodete, pasando a ser impulsado radialmente por los álabes en su movimiento de giro, tendiendo a salir del cuerpo de la bomba por el orificio de impulsión. La salida es cónica (difusor) para que el líquido pierda velocidad para trasformar la energía cinética en energía de presión. La diferencia de presión entre impulsión y aspiración se llama presión co- municada por la bomba o presión total.
Los ejes del motor y de la bomba han de estar acoplados perfectamente; para ello se montan ambos aparatos sobre una bancada común horizontal.
Los cojinetes del motor de la bomba se lubrican con el propio líquido a trasegar por lo que la bomba no ha de fun- cionar en seco ya que se dañaría el mecanismo.
En el caso de desearse aumentar el caudal transportado, se deberán acoplar en paralelo bombas de las mismas ca- racterísticas. Normalmente se instalan por parejas, una en uso y la otra en reserva. Las bombas han de incluir lla- ves de mantenimiento (Figura 2.11.1b).
El montaje en serie se utiliza para aumentar la presión de impulsión (altura manométrica); con ello se aumenta tam- bién un poco el caudal.
El sentido de rotación de la bomba se indica con una flecha en el cuerpo de la bomba, no debiendo girar nunca en sentido contrario.
Cavitación de la bomba. La cavitación es el fenómeno de aparición de burbujas de gas en el seno del GLP, den-
tro de la bomba o conducciones y que provoca, además de un desgaste grande de la misma (por reducción del en- grase de las partes móviles), una reducción de su rendimiento e incluso un funcionamiento en vacío.
MONTAJE EN SERIE
MONTAJE EN PARALELO tramo de fase gaseosa
(no imprescindible)
CISTERNA DEPÓSITO
∆P = 2 × ∆p QT = 2 × q
MANGUERA ENTRE CONEXIÓN A CISTERNA CONEXIÓN A DEPÓSITO
MG1 fase gas cisterna y compresor (aspiración) WECO (H) 1 – 1 ”
MG2 fase gas compresor (impulsión) y depósito — ACME 1 ” (boca de carga)
ML fase líquida cisterna y depósito WECO (H) 2” 34” NPT (chek-lok)
1 2 Figura 2.11.1a. Figura 2.11.1b. 1 4
Esto es debido a que la presión absoluta en la bomba o conducción desciende por debajo de la tensión de va- por del líquido, considerada a la temperatura del medio. En consecuencia, el líquido se vaporiza parcialmente for- mando una burbuja de mayor volumen que el que ocupaba el líquido vaporizado. Esto provoca un tapón en la conducción o bomba.
No se debe olvidar que los GLP pueden vaporizarse por falta de presión o aumento de temperatura, por lo que se debe evitar que la bomba se caliente. En el tramo de impulsión se producen aumentos locales de temperatura y ba- jadas locales de la presión, causa de que se produzca cavitación.
Recomendaciones Generales en la instalación de bombas.
• Las llaves a instalar se situaran con su eje en posición horizontal para evitar la localización de burbujas. • En las conducciones se ha de evitar las reducciones de sección bruscas, y de realizarlas, montarlas excén-
tricas. Situar las reducciones necesarias, distanciadas de las bridas de la bomba a mas de 5 veces el diá- metro (Figura 2.11.1c).
• Los codos serán sustituidos por curvas y en todo caso se situarán alejados de la bomba, evitar los cambios de dirección horizontales próximos a la bomba.
• El equipo de trasvase se diseñará para que la velocidad en la bomba sea la recomendada por el fabricante. Los limitadores de caudal y las bombas deberán ser compatibles entre sí en sus características.
• Antes de la puesta en marcha de la bomba hay que purgarla del vapor que pudiera contener (cebar) para lo cual se abrirá lo estrictamente necesario el purgador dispuesto para tal fin. El gas fugado hay que ventilarlo conduciéndolo directamente al exterior.
A Tramo de aspiración:
• Las instalaciones se han de diseñar de forma que se evite la posibilidad de cavitación y caso de ocurrir, se puedan separar las burbujas conduciéndolas a la fase gaseosa de la cisterna mediante una derivación al efecto.
• Se procurará que la pendiente sea descendente hacia la bomba para evitar se pueda formar burbuja (cavitación) en la parte alta si se realiza en forma de sifón. Esto provoca que la bomba se descebe.
• El diámetro del tramo de aspiración debe ser igual o superior al diámetro de conexión de la bomba para al- canzar a la entrada movimiento laminar con objeto de eliminar turbulencias que pudieran perturbar su funcio- namiento. El cambio de sección no deberá tener inclinación negativa para evitar la formación de burbujas. Di- cho tramo de aspiración será de mayor sección de paso que el de impulsión.
• La conducción de admisión no se debe enterrar, también se evitará que esta conducción pase por puntos calientes. La diferente temperatura o el enterramiento hacen de vaporizador lo que provoca el cambio de fase.
• Un líquido en ebullición no debe ser aspirado por lo que la bomba se deberá situar a nivel inferior al depósi- to. La bomba ha de recibir por gravedad un caudal, al menos, el nominal de trasiego. Para la correcta ubicación de la bomba seguir las recomendaciones del fabricante.
• Se evitarán curvas y estrangulamientos en el tramo de aspiración de la bomba así como una longitud excesiva del mismo, para producir una mínima pérdida de carga. A la entrada de la bomba, se recomiendan utilizar fil- tros de acero inoxidable cuya malla sea la recomendada por el fabricante y no otra más fina. Con ella se re- tendrán los sedimentos que pudiera transportar el líquido.
No
Sí
La cavitación provoca una gran bajada en el rendimiento y un mayor desgaste de la bomba. Puede incluso, provocar una rotura instantánea de la bomba.
B Tramo de impulsión:
• En el tramo de impulsión se puede producir exceso de presión que puede dañar a la bomba. Para evitar esto último, se ha de situar una derivación con una válvula diferencial, que solo se abra cuando la presión en la im- pulsión se eleve anormalmente. La válvula diferencial se debe tarar correctamente para evitar la sobrepresión en la bomba. El escape de dicha válvula ha de conectarse al depósito de donde se extrae o si esto no fuera po- sible, al tramo de aspiración pero esto último podría generar burbujas en el tramo. No se deben situar llaves de corte entre la bomba y la derivación.
• Si no se diseña convenientemente la instalación, el conducto de impulsión puede quedar descebado lo que se traduce en interrupciones de funcionamiento.
Defectos e instalaciones incorrectas típicas:
T3: 2.11.2 Compresores
Los compresores son máquinas de émbolo (cilindro y pistón), que trabaja únicamente con la fase gaseosa del GLP, Producen una sobrepresión en el gas con el que se opera. Esta sobrepresión se aprovecha para trasegar EL GLP de un envase a otro y también para elevar la presión de un gas en un envase.
La diferencia de presiones alcanzada entre la cisterna y el depósito, aspirando la fase gaseosa del depósito y compri- miendo la de la cisterna, provoca el flujo del líquido de un recipiente a otro a través de otra conducción que inter- comunica ambos recipientes. Por efecto de la compresión se produce un aumento de la temperatura.
EL CONTENIDO
Líne de líquido (se mantiene cerrada durante la operación) LA EXTRACCIÓN DE VAPOR
REALIZADA POR EL COMPRE- SOR FUERZA A LA VAPORIZA- CIÓN DEL RESTO DE LA FASE LÍQUIDA.
Restos de líquido Línea de vapor Figura 2.11.1d.
Figura 2.11.2a. Trasvase de cisterna a depósito.
INSTALACIONES CORRECTAS
INSTALACIONES INCORRECTAS
1 2 3
4 5 6
Derivación al depósito a través de válvula diferencial tarada correctamente para evitar la sobrepresión en la bomba.
El compresor introduce vapor en el líquido, donde burbujea, condensándose.
• Durante el llenado del depósito, el compresor aspira de la zona gaseosa del depósito y comprime la fase gase- osa de la cisterna.
• Durante el vaciado del depósito, produce la aspiración de la fase gaseosa de la cisterna y comprime la fase ga- seosa del depósito que al aumentar la presión obliga a circular el líquido que contiene hacia la cisterna. Como se puede apreciar, se ha de comprimir el depósito que deseamos vaciar y aspirar del que se requiere llenar, con esto se consigue que la fase líquida fluya del uno al otro.
Los émbolos trabajan como en los motores de explosión, en cuanto que tienen fase de admisión (aspiración) y fase de compresión (impulsión). Los compresores son accionados por un motor eléctrico o a gas. Figura 2.11.2b.
Como se ha mencionado anteriormente, los compresores se utilizan para el llenado, el vaciado, la recuperación de gas y para el trasiego entre depósitos. Mediante la incorporación de una llave de cuatro vías, se facilita la inversión del sentido de flujo necesario para pasar de una a otra posición.
Esta válvula tiene dos posiciones: una para el llenado y otra para el vaciado o recuperación, del depósito objeto del trasvase. Mediante un simple giro de 90º de su palanca se consigue la inversión del proceso.
Es muy importante evitar la entrada de fase líquida en un compresor, Para ello el grupo compresor lleva un calde-
rín incorporado en la aspiración del compresor. Este incorpora un interruptor de nivel para interrumpir el funcio-
namiento del motor cuando el nivel de condensados alcance un valor máximo (Figura 2.11.2d).
La aspiración hace que la fase gas atraviese el calderín en donde su velocidad de desplazamiento disminuye conside- rablemente lo que hace se decante en él la fase líquida que pudiera llevar en suspensión, depositándose en el fondo donde posteriormente puede vaporizarse de nuevo al ascender la temperatura o al disminuir la presión.
El calderín ha de drenarse lentamente para evitar una depresión fuerte que aspire el aceite del cárter. Se ha de com- probar frecuentemente el nivel de aceite en el cárter.
El separador de aceite (decantador) situado a la salida del compresor tiene por objeto separar las partículas de aceite que se pudieran formar al ser calentado el gas (polimerización) y que son arrastradas por el mismo gas. El separador está en comunicación con el cárter del motor para acumular allí los aceites cuando se pare el mo- tor. (Figura 2.11.2d).
Se ha de diseñar la conducción de aspiración corta para evitar condensaciones eventuales.
COMPRESOR BANCADA MOTOR CORREAS ENTRADA (SUCTION) SALIDA (DISCH) SENTIDO DE GIRO F. GAS F. GAS F. LÍQUIDA Figura 2.11.2b. Figura 2.11.2c. VÁLVULA DE 4 VÍAS
Posición LLENADO Posición VACIADO/RECUPERACIÓN VÁLVULA DE 4 VÍAS
Bajo el punto de vista estratégico de la instalación en relación con la factoría más cercana En algunos casos puede ser más conveniente el uso del compresor frente al de la bomba pues permite, en caso de necesidad, la descompre- sión de una cisterna para un posible auxilio en el vaciado del depósito de otra instalación.
Cuando el trasvase se realice mediante compresor, éste dispondrá de presostatos de baja y de alta.