Bombas a tornillo: Características y aplicaciones de bombas Hillmann FI BT, BY, BD, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física de Procesos Tecnológicos para Microsistemas y Nanosistema

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Bombas a tornillo

BT/, BY/, BD/

Bomba a

triple tornillo

sobre

patÌn

InstalaciÛn de

bombas en

yacimiento

petrolero

Bomba Standard

Bomba a tornillo triple, de cojinete interno, autoaspirante. Debido a su diseÒo modular, cada n˙cleo de bomba puede ser provisto en cuerpo de bomba de montaje con pedestal, brida o fijaciÛn a pared, como asimismo montada sobre base motor, patÌn, zÛcalo o en ejecuciÛn de inmersiÛn. Para un mismo n˙cleo de bomba, especÌfico para la presiÛn requerida, puede proveerse -en ejecuciÛn especial- el cuerpo exterior, o su fijaciÛn, conforme a los condicionamientos locales de su aplicaciÛn.

Opcional: seg˙n el medio a elevar pueden ser provistas con camisa de calefacciÛn o refrigeraciÛn.USO: Uso: para elevaciÛn de aceites o fluidos de efecto lubricante, ideal para altas revoluciones. AplicaciÛn: en la tÈcnica de combustiÛn: para inyecciÛn de combustible, alimentaciÛn o transferencia; en la tÈcnica de construcciÛn de maquinarias: oleohidr·ulica, lubricaciÛn, regulaciÛn; en la industria petrolera: para impulsiÛn en oleoductos, transferencia y oleohidr·ulica; en la industria petroquÌmica, quÌmica, alimenticia, sanitaria: para alimentaciÛn, elevaciÛn, carga y transferencia; en la industria naval: como ìboosterî, inyecciÛn de combustible, transferencia, lubricaciÛn y oleohidr·ulica de la nave.

Bomba Sanitaria

Bomba a tornillo triple, de cojinetes externos, autoaspirante. Abridada a soporte-pedestal con roda- mientos y lubricaciÛn por salpicado. Montaje horizontal (vertical opcional). De apertura r·pida y f·cil desmontaje del n˙cleo de bomba para su limpieza, es una bomba sanitaria por excelencia.

Opcional: el n˙cleo de bomba puede ser de acero inoxidable, material no ferroso y/o sintÈtico, con ca- misa de calefacciÛn o refrigeraciÛn. Uso: para bombeo de medios de baja y alta vis- cosidad y de efecto lubricante. Siendo su caudal pro- porcional al rÈgimen de revoluciones, esta indica- da para funciones de dosificaciÛn simple. AplicaciÛn: en la industria quÌmica, sanitaria y alimenticia; muy utilizada en transporte de pastas de chocolate, manteca de cacao, grasas alimen- ticias, pinturas de impresiÛn, lacas, etc.

TipificaciÛn constructiva

BTL 30-1650 16 2,8-

BTN 30-5300 64 2,8-

BTM 30-2200 100 2,8-

CÛdigo Gama de aplicaciÛn de tipo caudal presiÛn viscosidad min/m·x m·x mÌn/m·x l/min bar mm^2 /s

l/min bar mm^2 /s

BTL / HS 10-200 16 380-

BT

Bomba a triple tornillo

5

CÛdigo Gama de aplicaciÛn de tipo caudal presiÛn viscosidad min/m·x m·x mÌn/m·x l/min bar mm^2 /s

BTG / HX 3-110 40 2,8-

BTG / HZ

BTB / HJ 3-52 6 2,8-

BTB / HK

BTB / HL

BTB / HP

BTB / VL

BTB / VP

BTB / VX 80-110 6 2,8-

l/min bar mm^2 /s

Bomba Inyectora MP

Bomba a tornillo triple, de cojinete interno, autoaspirante. Abridada mediante torreta (para acoplamiento + escuadra-pedestal) a motor (BTG/HX), o en ejecuciÛn de equipo gemelo (BTG/HZ).

Opcional: con filtro y manÛmetro integrado. Uso: elevaciÛn de aceites de combustiÛn, sistema de lubricaciÛn y de oleohidr·ulica. AplicaciÛn: bombas de transferencia, îboosterî, combustiÛn, lubricaciÛn, generaciÛn de presiÛn en equipos oleohidr·ulicos.

Bomba Inyectora BP

Bomba a tornillo triple, de cojinete interno, autoaspirante. Abridada mediante torreta (para acoplamiento + escuadra-pedestal) a motor, para aceites de combustiÛn y lubricaciÛn livianos (BTB/HJ) o pesados (BTB/HK), o en ejecuciÛn de equipo gemelo, de instalaciÛn horizontal, para aceites similares livianos (BTB/HL) o pesados (BTB/HP), o en ejecuciÛn de equipo gemelo de instalaciÛn vertical (BTB/VL-VP), o equipo vertical (BTB/VX) para todos los aceites minerales en general. Los equipos gemelos constan de una bomba de trabajo y una bomba de reserva.

Uso: para elevaciÛn de aceites de combustiÛn y lubricaciÛn livianos o pesados. AplicaciÛn: bombeo en tuberia de recirculaciÛn. trans- ferencia, combustiÛn y lubricaciÛn.

TipificaciÛn constructiva Bomba a triple tornillo

Bomba Universal

Bomba a tornillo triple, de cojinete externo, autoaspirante. Abridada a un soporte porta-bomba o torreta, para instalaciÛn horizontal o vertical. EjecuciÛn opcional para montaje de inmersiÛn. La descarga de la bomba puede ser redireccionada en pasos angulares de 90^0.

Uso: transporte de aceites y fluidos de efecto lubricante en todas las ramas de la industria.

l/min bar mm^2 /s

BTC / BE 30-550 10 2,8-

BT

7

300

200

150

100

60

40

30

20

15

10

6

4

2

1

Diagrama de potencias El programa de bombas a triple tornillo HILLMANNÆ, de simple flujo, se compone de los tipos y caracterÌsticas enunciados en el diagrama de potencias. Las potencias indicadas est·n referidas a regÌmenes de revoluciones correspondientes a la frecuencia de 50 Hz.

BTQ

BTR

BTH

BTM

BTN

BTL

BTC/BE

BTG/HX

BTG/HZ

BTB/HL, HP

BTB/VL, VP

3 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000

Caudal [l/min]

BTP

Salvo modificaciÛn

BT, BM

Bomba de Doble Flujo Bomba a tornillo triple, de doble flujo, de cojinetes internos, autoaspirante. EjecuciÛn vertical con motor superior abridado median- te torreta (BYL/VT) para instalaciÛn en espacios reducidos; ejecuciÛn horizontal (BYD/HT y BYF/HT) para caudales y potencias mayores.

Uso: elevaciÛn de aceites y fluidos de efecto lubricante, con grandes caudales, presiones medias. AplicaciÛn: bombas de transferencia y lubricaciÛn en la industria naval, petrolera (oleoductos), de

BY

Bomba a triple tornillo

CÛdigo Gama de aplicaciÛn de tipo caudal presiÛn viscosidad min/m·x m·x mÌn/m·x l/min bar mm^2 /s

BYL†/†VT 1300-2500 16 3- BYD†/†HT 1300-12500 20 5- BYF†/†HT 180-3400 32 7-

TipificaciÛn constructiva

Ruido / pulsaciÛn El diseÒo constructivo y el sistema de funcionamiento de la bomba a doble tornillo HILLMANNÆ, aseguran un nivel de ruido mÌnimo y una impulsiÛn pr·cticamente libre de pulsaciones.

CaracterÌstica de potencia y rendimiento La preselecciÛn de una bomba puede ser efectuada en base a las tablas de caracterÌsticas adjuntas. Para una elecciÛn mas precisa, se deber·n consultar curvas caracterÌsticas individuales especÌficas, trazadas en funciÛn de la viscosidad del fluido a impulsar y el rÈgimen de revoluciones de la bomba.

RÈgimen de revoluciones Es un tipo de bomba de desplazamiento positivo, que puede aplicarse con total eficiencia a muy variados regÌmenes rotacionales. Para la aplicaciÛn en regÌmenes rotacionales elevados, o para la determinaciÛn del lÌmite de revoluciones, se deber·n evaluar las condiciones de succiÛn o admisiÛn, la ejecuciÛn de los sellos de los ejes y sus cojinete de sustentaciÛn, como asi tambiÈn la velocidad de deslizamiento admisible en los perfiles de los flancos; en tal caso se recomienda la consulta a f·brica.

LÌmites de temperatura y presiÛn La temperatura admisible del fluido a impulsar, seg˙n el elemento sellante utilizado, puede ser de hasta 320 ∞C. Altura de succiÛn admisible Ver valores del ANPA (NPSH req) en diagramas especÌficos. PresiÛn de descarga admisible π) con perfil standard de tornillos impulsores 20 bar con perfil especial de tornillos impulsores a convenir PresiÛn de admisiÛn admisible ≤) con prensaestopa , 3,0 bar con doble retÈn , 1,5 bar con sello mec·nico, no compensado, 7,0 bar Notas: π) la presiÛn de descarga en funciÛn de la viscosidad y regimen de revoluciones se tomar· de los diagramas de caracterÌsticas individuales

2. consultar en caso de presiones superiores de admisiÛn

Material de carcasa Las carcasas de bombas standard se realizan en fundiciÛn gris (GG25); para aplicaciones especiales, a pedido, pueden ser realizadas tambiÈn en fundiciÛn nodular o construcciÛn en chapa de acero soldado, o biÈn, de aceros inoxidables.

Material de la camisa del n˙cleo inserto y tornillos Las camisas del n˙cleo inserto y los tornillos bihelicoidales standard, son de fundiciÛn gris (GG25); para aplicaciones especiales, a pedido, pueden ser realizadas de otros materiales afines. Los tornillos bihelicoidales pueden ser realizados en aceros de aleaciÛn tratados tÈrmicamente, para elevar su resistencia a los materiales de impulsiÛn abrasivos. Para muy alta resistencia al desgaste, a pedido especial, los tornillos se proveen con recubrimiento de aporte de STELITE en los cantos de hermetizaciÛn de los mismos, posteriormente rectificados.

PosiciÛn de bocas Las bombas a doble tornillo del tipo BDL/H-,T-,V- y W-, tienen su bocas sobre un plano axial del eje conductor y en lados opuestos al mismo.

Bridas Las bridas de conexiÛn en todas las ejecuciones pueden ser, seg˙n las presiones requeridas:

Boca de admisiÛn: PN16 DIN2533, PN40 DIN PN16 DIN2633, PN40 DIN Boca de descarga: PN64 DIN2636, PN100 DIN PN160 DIN PN100 DIN PN16 DIN PN40 DIN

A pedido pueden ser provistas bajo normas ANSI- B16.5 en graduaciones 150RF, 300RF, 600RF y 900RF, seg˙n las presiones requeridas. CalefacciÛn y refrigeraciÛn Para calefaccionar, en caso de impulsiÛn de aceites de combustiÛn muy pesados, asfaltos, o biÈn, para fluidos que solidifican al enfriamiento, las bombas a doble tornillo pueden proveerse con los siguientes equipamientos de calefacciÛn: óP calefacciÛn a vapor o agua caliente en pedestal de la bomba óC camisa de calefacciÛn envolvente (solo en construcciÛn soldada) óR calefacciÛn elÈctrica en pedestal

BDL

HILLMANNÆ

Bomba a doble tornillo

11

RefrigeraciÛn sin refrigeraciÛn refrigeraciÛn de ruedas dentadas refrigeraciÛn de cojinetes tapa de refrigeraciÛn refrigeraciÛn total

F N A X ...

CalefacciÛn sin calefacciÛn calefacciÛn en pedestal de bomba encamisado de calefacciÛn calefacciÛn elÈctrica Lavado, lubricaciÛn, fluÌdo sellante * normal con lubricaciÛn con lavado por medio impulsado con lavado por fluido compatible con medio impulsado con fluido sellante con fluido sellante y retÈn con fluido sellante y prensaestopa con fluido sellante y laberinto

Sellado * sin sello 4 prensaestopas 4 sellos mec·nicos simples 4 sellos mec·nicos dobles Cojinetes * cojinete interior cojinete exterior Normas de construcciÛn + bridas HILLMANN API + bridas ANSI HILLMANN + bridas DIN HILLMANN + bridas ANSI HILLMANN + bridas SAE HILLMANN construcciÛn especial

0 1 2 3 1 2

0 1 2 3 4 5 6 7 8

O P C R

O Z L D T

BDL 150 R 102 OOF... (selecciÛn ejemplificada)

A D P S E

2 1 0

*Detalle de combinaciÛn de cojinetes y sellos

/102 Rodamientos interiores, lubricaciÛn del medio, sin sello /211 Rodamientos exeriores, lubricaciÛn independiente, 4 prensaestopas /221 Rodamientos exteriores, lubricaciÛn independiente, 4 sellos mec·nicos simples, lubricados /222 Rodamientos exteriores, lubricaciÛn independiente, 4 sellos mec·nicos simples, lavado por medio impulsado /223 Idem, lavado por fluÌdo compatible /224 Idem, lavado por fluÌdo sellante /225 Idem, lavado por fluÌdo sellante con retÈn /226 Idem, lavado por fluÌdo sellante con prensaestopa /227 Idem, lavado por fluÌdo sellante con laberinto /228 Idem, lavado por fluÌdo sellante a presiÛn constante

PresiÛn m·xima 006 bar B 010 bar C 016 bar L 020 D (consultar) 025 bar E (consultar) 032 bar F (consultar) 080 bar K (consultar)

TamaÒo 088,105,118,135,150,160, 180,195,210,225,244, Sentido de rotaciÛn (frente accionamiento) DextrÛgiro (horario) ............................................ R LevÛgiro (antihorario) ....................................... L Reversible (con inversiÛn de flujo) ..................... X Caudal 020,032,040,045,050,052,056,058,060,064, 075,078,084,092,096,100,102,112,122,136, Tipo constructivo Bomba vertical con zÛcalo ................................... V -

• cojinetes internos ........................................... V I
• cojinetes externos
  • ejecuciÛn corta ...................................... V C
  • ejecuciÛn larga ...................................... V L Bomba vertical de techo (colgante) ...................... T -
• cojinetes internos ........................................... T
• cojinetes externos
• ejecuciÛn corta ...................................... T C
• ejecuciÛn larga ...................................... T L Bomba vertical de pared (adosada) ..................... W -
• cojinetes internos ........................................... W I
• cojinetes externos
• ejecuciÛn corta ...................................... WC
• ejecuciÛn larga ...................................... WL Bomba vertical de inmersiÛn .................................
• cojinetes internos
• cojinete externo
• ejecuciÛn corta ....................................... I C
• ejecuciÛn larga ....................................... I L Bomba horizontal .............................................. H -
• cojinetes internos ........................................... H I
• cojinetes externos
• ejecuciÛn corta ...................................... H C
• ejecuciÛn larga ...................................... H L
• con motor hidr·ulico .............................. H H Bomba especial .............................................. E -

Bomba a doble tornillo BD

Material de carcasa +camisa+tapa fundida+fundida+fundida (gris GG25) fundida+fundida+fundida(nodular GGG40) soldada+fundida+fund. (IRAM1020+GG25) soldada+fundida (acero inoxidable) (para acero distinto AISI 304 sigue cÛdigo)

CÛdigo de SelecciÛn Bomba de Transferencia

BDL

HLP

HILLMANNÆ

Bomba a doble tornillo

13

Desventajas de otros sistemas de bombas convencionales

Ventajas comparativas de la aplicaciÛn de bombas a doble tornillo en impulso y

transferencia de fluidos de todo tipo, de baja a elevada viscosidad, impuros,

abrasivos, corrosivos y a temperaturas de hasta 300 ∞C

Se adecuan preferentemente para impulsiÛn de fluidos de muy baja viscosidad. Si la misma varia, o simplemente es de mediana o alta viscosidad, baja dr·sticamente su eficiencia, hasta su inoperancia. Para presiones de impulsiÛn, habituales en oleoductos ya desde los de mediana distancia, la aplicaciÛn de bombas centrÌfugas se posibilita unicamente con costosas bombas de etapas m˙ltiples. Son bombas de punto de funcionamiento eficiente muy limitado. No son adecuables a pronunciadas variaciones de caudal, presiÛn o potencia. Las bombas centrÌfugas multietapa funcionan generalmente con dos sellos mec·nicos, en los dos extremos del eje principal, que se encuentran sometidos a elevadas presiones; equivalentes, en el mejor de los casos, al 50% de la presiÛn de impulsiÛn. Requieren un mantenimiento muy minucioso, constante y costoso.

2.2 Bombas alternativas a pistones

Son bombas que a medianas y altas presiones de impulsiÛn, preferentemente en oleo- y/o poliductos tienen el serio inconveniente de su alto nivel de pulsaciones y vibraciones que originan. Los dispositivos acumuladores de compensaciÛn de pulsaciones son costosos y no

amortiguan totalmente. Los caudalÌmetros, que miden el producto transferido por el oleoducto, estan aforados bajo un flujo contÌnuo, no pulsante. El elevado nivel de pulsaciones de las bombas alternativas a pistones produce sensibles distorsiones en la mediciÛn resultante en los caudalÌmetros de las bocas de entrega o transferencia de petrÛleo crudo, originando consecuentes pÈrdidas econÛmicas. Tienen un elevado n˙mero de elementos mÛviles en funcionamiento y en funcionamiento alternativo, no contÌnuo. Su mantenimiento es, en consecuencia, necesariamente costoso.

2.3 Bombas a monotornillo excÈntrico (tipo Moineaux) Son bombas que se usan preferentemente para la impulsiÛn de fluidos muy viscosos (hasta 10^5 mm≤/s (cSt)), pastas, aguas servidas con impurezas de granulometrÌa importante (hasta ÿ 35 mm), en industria quÌmica, petroquÌmica, cer·mica, papelera, pesquera y alimenticia, para trasvasamientos intermitentes, a bajas

1.1 En las bombas a doble tornillo, se produce un impulso contÌnuo del fluido por medio del desplazamiento permanente de sus c·maras estancas en sentido axial de los tornillos impulsores, libre de turbulencias y EXENTO DE PULSACIONES, que pueda afectar al producto o a la instalaciÛn. Evita en forma total la fatiga y su consecuente fisura o fractura, de los arcos (ìOMEGAî) de compensaciÛn de dilataciÛn de los oleoductos. Falla esta, frecuente en oleoductos servidos por bombas alternativas a triple pistÛn, preferentemente cuando los mismos deben funcionar a presiones elevadas por distancia, elevada viscosidad o reducida capacidad. 1.2 Las bombas a doble tornillo HILLMANNÆ^ tienen solamente cinco elementos diferentes en movimiento y solicitados UNICAMENTE por movimiento rotatorio uniforme y contÌnuo, que son: a) sus dos tornillos bihelicoidales impulsores; b) sus rodamientos radiales a bolillas o rodillos oscilantes que no contactan al fluido impulsado; c) sus sellos mec·nicos, libres de mantenimiento, o sus prensaestopas; d) su par de rueda dentada de sincronizaciÛn; e) sus retenes de aceite en los ejes accionantes. Como la rotaciÛn del tornillo conducido es inducida a la entrada del accionamiento y por el par de rueda de sincronizaciÛn, no se producen solicitaciones por momentos rotores de transmisiÛn ni contactos met·licos

entre flancos de tornillo. El desgaste es, en consecuencia, de muy reducido a inexistente. Pr·cticamente es una bomba que no requiere mantenimiento. 1.3 Siendo las bombas a doble tornillo HILLMANNÆ bombas de desplazamiento positivo y ampliamente dimensionadas, presentan la gran ventaja de su versatilidad en la gama de caracterÌsticas de su aplicaciÛn. Pueden impulsar fluidos a muy variados regÌmenes rotacionales, presiones y viscosidades. Consecuentemente, una misma bomba puede ser utilizada, sucesiva o alternativamente, para muy variados caudales, presiones o viscosidades de fluido, seg˙n la demanda. 1.4 Las bombas de doble tornillo HILLMANNÆ, de aplicaciÛn general, SE GARANTIZAN POR UN A—O DE SERVICIO CONTINUO, si biÈn su vida ˙til, en condiciones normales de funcionamiento, excede varias veces el perÌodo garantizado. Una eventual reducciÛn en su capacidad de impulsiÛn, por efectos de desgaste por funcionamiento prolongado o daÒos por funcionamiento bajo condiciones anormales, son f·cilmente subsanables. Un simple y r·pido recambio econÛmico del n˙cleo inserto de bomba, reestablece sus caracterÌsticas originales.

2.1 Bombas centrÌfugas

BDL

Informe TÈcnico 91.10.

HILLMANNÆ

Bomba a doble tornillo

HILLMANNÆ

Bomba a doble tornillo

atenciÛn y rÈgimen rotacional reducido. TambiÈn los rodamientos del eje de entrada de la bomba estan sometidos a cargas radiales oscilantes importantes debido a los desplazamientos referidos del eje card·nico conjuntamente con los del monotornillo excÈntrico dentro de su estator de elastÛmero. Solamente en las bombas a monotornillo excÈntrico aplicadas en la captaciÛn profunda de petrÛleo puede prescindirse del crÌtico eje card·nico. Esto es posible porque la longitud de las barras que accionan el monotornillo excÈntrico, desde la superficie, las hace suficientemente flexibles para absorber la mencionada oscilaciÛn. 2.3.4 Bajo rendimiento EnergÈticamente son de bajo rendimiento por la necesaria y continua deformaciÛn del elastÛmero para proveer a la estanqueidad de sus c·maras de impulsiÛn. Su funcionamiento a un bajo rÈgimen de revoluciones implica, en los tamaÒos mayores, el uso de reductores intercalados entre motor y bomba, lo cual motiva una baja adicional del rendimiento energÈtico total. El acoplamiento doble card·nico tambiÈn introduce una pÈrdida de rendimiento. En consecuencia, para un mismo caudal y presiÛn de impulsiÛn de un fluido dado, una bomba a monotornillo excÈntrico absorbe entre un 48 % a 80 % mas de potencia que una bomba a doble tornillo, con el consiguiente aumento del costo inicial y el costo operativo de la unidad motor-reductor-bomba.

2.4 Bombas a pistÛn rotante Son bombas que antiguamente se utilizaban para fluidos de viscosidad media a muy elevada (hasta 70000 cP). En la c·mara de impulsiÛn de la bomba de desplazamiento positivo una pala de sustentaciÛn pivotante apoya su arista de rozamiento permanentemente sobre la superficie cilÌndrica del pistÛn rotativo, de secciÛn frontal elÌptica. Su presiÛn de rozamiento, inicialmente con bomba aun descargada, es causada por efecto de un resorte; con bomba en funcionamiento, el rozamiento es muy superior por efecto de la presiÛn reinante en la c·mara de impulsiÛn. Por el firme cerramiento contÌnuo de la c·mara de impulsiÛn, debido al roce de la pala bajo presiÛn de trabajo, es una bomba de buen rendimiento hidr·ulico, si biÈn simult·neamente, de bajo rendimiento mec·nico. Son de muy bajo rÈgimen rotacional (20 a 100 min-π), de caudal de 5 a 500 l/min, habiÈndo sido construidas solamente hasta de cinco tamaÒos diferentes. Las desventajas que han motivado su obsolecencia son:

2.4.1 El contÌnuo desgaste de su arista de cerradura, potenciado, si de fluidos cristalizantes o abrasivos se tratase. Consecuencia: su necesidad de mantenimiento comtÌnuo. 2.4.2 El bajo rendimiento mec·nico que implica mayores erogaciones en insumos energÈticos; 2.4.3 El flujo pulsante del caudal impulsado; 2.4.4 La necesaria aplicaciÛn de reductores de fuerte reducciÛn, en sus accionamientos.

revoluciones de accionmiento (p.ej. m·x 500 RPM, para los tamaÒos de bombas mayores) y procesos industriales discontÌnuos.

El accionamiento de las bombas a monotornillo excÈntrico se induce a traves de un eje doble card·nico. Este, alojado en el interior del cuerpo de bomba, debe acompaÒar las fuertes oscilaciones que realiza en toda su extensiÛn el monotornillo excÈntrico, durante el movimiento roto- oscilante de impulsiÛn. El monotornillo excÈntrico de acero, rotor de la bomba, desplaza el fluido en c·maras progresivas que se forman con respecto al estator de la bomba, que es de elastÛmero. La estanqueidad de las c·maras se logra por constante deformaciÛn el·stica del estator mediante la presiÛn ejercida por el tornillo excÈntrico. La aplicaciÛn de estas bombas para la impulsiÛn continua de fluidos cualesquiera de mediana a elevada viscosidad tiene, en consecuencia, las siguientes desventajas:

2.3.1 Pronunciado desgaste en la impulsiÛn de fluidos con impurezas, o de facil cristalizaciÛn, abrasivas Como los cristales o impurezas abrasivas se imprimen en el elastÛmero del estator de la bomba a monotornillo, quedando retenidas en el mismo, constituyen un causal abrasivo de primer Ûrden para el rotor monotornillo y por tanto constituyen el causal primordial de su reducida vida ˙til. Dado que adicionalmente, por necesidades propias del tallado del rotor monotornillo (generaciÛn por tallado a torbellino), este puede ser construido exclusivamente en acero aleado con bonificado previo al tallado (baja dureza), solo puede ser mejorada su resistencia al desgaste abrasivo - en pequeÒa medida - por un recubrimiento de cromado duro. Debido tambiÈn a su particular mÈtodo de generaciÛn, los rotores monotornillo no pueden ser provistos con otros recubrimientos antidesgaste especÌficos aportados (p.ej.:STELITE), ya que su perfil no puede ser rectificado en operaciÛn de terminaciÛn.

2.3.2 Extremada sensibilidad a variantes quÌmicas y fÌsicas La composiciÛn de la mezcla del elastÛmero, que debe ser necesariamente muy experimentada para cada aplicaciÛn especÌfica, es a su vez muy crÌtica en lo referente a su exacta adecuaciÛn a las caracterÌsticas fÌsicas y quÌmicas del fluido a impulsar (agresividad quÌmica, temperatura y presiÛn).

2.3.3 Inconvenientes constructivos Para medianas y altas presiones de impulsiÛn (los diseÒos convencionales no exceden los 16 bar) se requiere adoptar un n˙mero desproporcionadamente alto de pasos para el monotornillo excÈntrico, resultando en consecuencia construcciones largas de dificil alineaciÛn y mantenimiento. El aumento de pasos del tornillo impulsor va en sensible detrimento del rendimiento de la bomba.

Los estatores muy largos de elastÛmero en tubo de acero, presentan dificultades en su fabricaciÛn para mantener la concentricidad y el alineado de las c·maras a lo largo de toda su extensiÛn. Uno de los defectos mas frecuentes en estatores de bomba a monotornillo es la falta de adherencia a la pared interna del tubo de acero sostÈn del elastÛmero inyectado.

Otro elemento crÌtico de estas bombas lo constituye su accionamiento mediante el acoplamiento doble card·nico, que - por estar sometido a una oscilaciÛn igual al doble de la excentricidad del monotornillo - requiere permanente

BDL

Informe TÈcnico 91.10.

a independencia de la presiÛn de descarga, de la bomba. Para montaje de la bomba en h˙medo (por ejemplo sobre carcasa de engranaje o m·quina), la bomba se provee ˙nicamente con pistÛn de estrangulamiento, sin sello o retÈn en el eje conductor.

FunciÛn Los tres tornillos conforman entre si, rotando dentro de sus res- pectivos alojamientos del n˙cleo inserto de bomba, debido al perfilado especial de sus flancos, c·maras estancas. Estas transportan su contenido en forma axial, uniforme y contÌnua, desde el extremo de admisiÛn hasta el extremo de descarga. Durante la rotaciÛn de los tornillos impulsores no se genera turbulencia. La constancia volumÈtrica de las c·maras estancas, durante el transporte axial, excluye la generaciÛn de pulsaciones o vibraciones, por la imposibilidad de estrangulamientos eventuales.

Ruido / PulsaciÛn El diseÒo constructivo y el sistema de funcionamiento de la bomba a triple tornillo HILLMANN†Æ, aseguran un nivel de ruido mÌnimo y una impulsiÛn pr·cticamente libre de pulsaciones.

CaracterÌstica de Potencia y Rendimiento La preselecciÛn de una bomba puede ser efectuada en base a las tablas de caracterÌsticas. Para una selecciÛn mas precisa, se deber·n consultar curvas caracterÌsticas especÌficas, trazadas en funciÛn de la viscosidad del fluido a impulsar, de la presiÛn y del rÈgimen rotacional de la bomba.

RÈgimen rotacional Debido a las dimensiones reducidas de los tornillos rotantes, que no generan momentos inerciales de importancia, pueden obte- nerse regÌmenes rotacionales, seg˙n tamaÒo y ejecuciÛn de la bomba, de hasta 11000 min-π^ (RPM). Es pr·cticamente el ˙nico tipo de bomba de desplazamiento positivo que puede aplicarse con total eficiencia a un elevado rÈgimen rotacional. Para la aplicaciÛn en muy altas rotaciones, o la determinaciÛn del lÌmite rotacional, se deber·n evaluar las condiciones de succiÛn o admisiÛn, la ejecuciÛn de los sellos de los ejes y sus cojinetes de sustentaciÛn, como asi tambiÈn la velocidad de deslizamiento admisible en los perfiles de los flancos. Para tal caso, se recomienda la consulta a f·brica.

LÌmites de Temperatura y PresiÛn Temperatura admisible del fluido a impulsar con prensaestopa, ejecuciÛn sello:†/110 y /410 200∞C con doble retÈn, ejecuciÛn sello:†/150 80∞C con sello mec·nico, ejecuciÛn sello:†/160 150∞Cπ ejecuciÛn sello:†/460 80∞C ejecuciÛn sello:†/560 80-150∞Cπ Altura de succiÛn admisible Ver valores del ANPA req (NPSH req) en diagrama respectivo.

PresiÛn de descarga admisible≤ con carcasa de fundiciÛn gris: F(GG25) 55bar con carcasa de fundiciÛn nodular: N(GGG40) 90/100bar≥ con carcasa soldada de acero: A 125bar

PresiÛn de admisiÛn admisible con prensaestopa, ejecuciÛn sello: /110 y /410 3,0 bar^4 con doble retÈn, ejecuciÛn sello: /150 1,5 bar^4 con sello mec·nico, no compensado, ejecuciÛn sello: /150,/460 y /560 7,0 bar^4

Los tamaÒos de bomba BTM 110/, /120/, /140/ y /160/, como asimismo todos los tamaÒos para presiones superiores a los 90/100 bar se proveen en construcciÛn soldada de acero. Las caracterÌsticas dimensionales se detallan en hojas tÈcnicas especÌficas, no incluidas en este folleto.

Sellado del Eje Mediante prensaestopa (ejecuciÛn /110 y /410) compuesto de anillos de fibra mineral, impregnados con Teflon.

Mediante doble retÈn de Goma SintÈtica (ejecuciÛn 120), o biÈn, de Viton (con sobreprecio).

Mediante sello mec·nico, en ejecuciÛn no compensado, no refrigerado, libre de mantenimiento (^5 ).

PN standard a pedido a pedido

Boca de admisiÛn Boca de descarga PN standard bar DIN ANSI B 16. 16 2533,2633 150 RF 40 2635 300 RF

bar DIN ANSI B 16. 16 1633 150 RF 64 2636 600 RF 100 2637,2547 600 RF 160 2638 900 RF

(^1) ) Consultar para temperaturas mayores. (^2) ) La presiÛn de descarga en funciÛn de la viscosidad y regimen de revoluciones se tomar· de los diagramas de caracterÌsticas individuales. Para presiones de hasta 250 bar, ver la bomba tipo BTH. (^3) ) PresiÛn m·xima de 90 bar para las bombas de tamaÒos BTM 060/ hasta BTM 100/ y presiÛn m·xima de 100 bar para los tamaÒos BTM 032/ hasta BTM 055. (^4) ) Consultar en caso de presiones superiores de admisiÛn. (^5) ) A pedido se proveen otro tipo de sellos y/o con otros materiales. (^6) )† Las bombas con doble encamisado de calefacciÛn se proveen ˙nicamente en construcciÛn soldada de acero.

Tipo elÈctrica con vapor o termofluido de placa bomba varillas escudo cartucho doble^6 calefactoras calefactor calefactor encamisado BTM/H SI SI - SI BTM/B SI SI - SI BTM/V SI - SI SI

BTM

HILLMANNÆ

Bomba a triple tornillo

Materiales del sello mec·nico (^5 ) Anillo deslizante: carbÛn duro, con impregnaciÛn met·lica Contraanillo: fundiciÛn gris aleada Sellos secundarios: Viton Resorte: acero CrNiMo Partes met·licas: acero CrNiMo

Una v·lvula de regulaciÛn asegura una reducida sobrepresiÛn en la c·mara de sellado. Su funciÛn es la de prevenir la admisiÛn de aire a traves del sello mec·nico durante la succiÛn de la bomba, y evitar un funcionamiento en seco del mismo. SustentaciÛn del eje Con rodamiento interior EjecuciÛn: /160: el rodamiento a bolillas es lubricado por el fluido de impulsiÛn.

Con rodamiento antepuesto EjecuciÛn: /460 y /410: el rodamiento a bolillas es de lubricaciÛn permanente.

EjecuciÛn: /560: el rodamiento a bolilla es de lubricaciÛn temporaria. Un anillo laberÌntico previene una eventual sobrecarga de grasa y el consecuente sobrecalentamiento inadmisible del cojinete. PosiciÛn de bocas Los tipos de bombas BTM/†H.., /†B.., y /†V..: tienen su bocas sobre un plano axial del eje conductor y en lados opuestos al mismo, con desplazamientos axiales entre boca de admisiÛn y de descarga. La direcciÛn del flujo de impulsiÛn de la bomba puede ser invertido sin cambio del sentido de rotaciÛn de la misma, girando la carcasa sobre su eje principal, en 180∞. Bridas Las bridas de conexiÛn en todas las ejecuciones pueden ser

seg˙n las presiones requeridas

A pedido pueden ser provistas bajo normas ANSI-B16.5 en graduaciones 150RF, 300RF, 600RF y 900RF, seg˙n las presiones requeridas, o con conexiones bajo normas SAE, o ejecutadas seg˙n las normas API, especÌficas para bombas. CalefacciÛn Para calefaccionar las bombas en caso de impulsiÛn de aceites de combustiÛn muy pesados, asfaltos, o bien, para fluidos que solidifican al enfriamiento, estas pueden proveerse con los siguientes equipamientos de calefacciÛn:

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BTN 100 R46 HTP 1 5 0 O Z X...... 316

CalefacciÛn O SIN calefacciÛn, SIN refrigeraciÛn CalefacciÛn a vapor o termofluÌdo con C Camisa envolvente E Escudo P Placa suplemento R CalefacciÛn a resistencia elÈctrica A Calefactor anular de filtro

Sellado 0 Buje estrangulador 1 Prensaestopa 2 Doble retÈn, [>>] 2 interior 3 Triple retÈn,[>><] 2 interior+1 exterior 4 Doble retÈn, [<<] 2 exterior 5 Doble retÈn, [><] 2 opuestos 6 Sello mec·nico simple, no compensado

Normas de ConstrucciÛn+Bridas A HILLMANN + API +bridas ANSI D HILLMANN +bridas DIN P HILLMANN +bridas ANSI S HILLMANN +bridas SAE S HILLMANN +ROSCA E HILLMANN ConstrucciÛn Especial

Carcasa de Cojinete y Sello 0 SIN refrigeraciÛn, SIN calefacciÛn 1 refrigeraciÛn de rodamiento 2 refrigeraciÛn de sello 3 refrigeraciÛn de rodamiento y sello 4 CON calefac. de sello, SIN calefac. de rodamiento

Bomba a triple tornillo BT

PresiÛn M·xima 40 bar (100)* ..................................... N 100 bar (125)* .................................... M *) seg˙n viscosidad, velocidad y serie

TamaÒo 016,020,025,032,040,045,055, 070,080,090,100,110,120,140,

Sentido de RotaciÛn (frente accionamiento) DextrÛgiro (horario) ...................................... R LevÛgiro (antihorario). ................................... L Reversible (con inversiÛn de flujo) ............. X

Caudal 38,40,42,44,46,48,50,51,52,

EjecuciÛn N˙cleo inserto por extremo descarga, brida normal ........................... HO brida grande ........................... BO N˙cleo inserto por extremo admisiÛn, con buje estrangulador ................. TO Bomba de montaje horizontal, con pedestal carcasa ˙nica de admisiÛn y descarga, con n˙cleo inserto (HO), bocas transversales ................. HT en "U" de alineado axial ....... HU Bomba de montaje indiferente con brida, carcasa ˙nica de admisiÛn y descarga, con n˙cleo inserto (BO), bocas transversales ...................................... BT en "U" de alineado axial ....... BU en "U" de alin. transversal ... BC Bomba montaje vertical con brida, carcasa ˙nica de admisiÛn y descarga, con n˙cleo inserto (BO), bocas transversales ................. VT en "U" de alineado axial ....... VU en "U" de alin. transversal ... VC Bomba de montaje en monobloc con motor en torreta-pedestal carcasa ˙nica de admisiÛn y descarga, con n˙cleo inserto (BO), bocas transversales ................ MT en "U" de alineado axial ....... MU en "U" de alin.transversal ..... MC Bomba de montaje de inmersiÛn, carcasa exclusiva de descarga, con n˙cleo inserto (BO), bocas ˙nicas de descarga ...... IT Bomba de montaje en monobloc con motor sumergido bajo aceite, carcasa exclusiva de descarga, con n˙cleo inserto (BO), bocas ˙nicas de descarga ...... ST

Cojinete 0 Cojinete buje estrangulador 1 Rodamiento interior simple hilera 2 Rodamiento interno doble hilera 3 Rodamiento interno reforzado 4 Rodamiento antepuesto, lubricaciÛn permanente 5 Rodamiento antepuesto, lubricaciÛn periÛdica 6 Rodamientos antepuestos en carcasa pedestal

Material de Carcasa F FundiciÛn gris (GG25) N FundiciÛn nodular (GGG40) A ContrucciÛn soldada, acero (IRAM 1020) X ConstrucciÛn soldada, acero inoxidable .... (para acero distinto AISI 304, sigue cÛdigo) Material de N˙cleo Inserto F FundiciÛn gris (GG 25) S AleaciÛn especial de aluminio G AleaciÛn especial anticorroidal Z FundiciÛn(GG25)+recubrimiento DESLIROT(MR)

Valvulas limitadoras de presiÛn Las bombas pueden ser provistas con v·lvulas limitadoras de presiÛn, montadas en su carcasa. Para el caso de ordenarse bombas sin la provisiÛn de v·lvulas limitadoras de presiÛn, se deber· preveer un seguro de sobrecarga en el circuito de control o una v·lvula de montaje en tuberÌa.

Acoplamiento y su protecciÛn Acoplamiento seg˙n DIN 740 Si un pedido incluye la provisiÛn de una bomba con placa de base

BTN / BTM

plamiento, o bien, una torreta portamotor, torreta a pared o torreta pedestal, se provee una protecciÛn contra contacto de acoplamien- to seg˙n norma DIN 24 295. Accionamiento Las bombas pueden ser acopladas directamente con motores elÈtctricos de las mas variadas ejecuciones o con otras m·qui- nas motrices. En la mayorÌa de los casos se preveen motores asincrÛnicos trif·sicos, de refrigeraciÛn superficial, de tipo de montaje IM : B3, o bien, V1; protecciÛn IP 44/54 seg˙n norma IEC, aislaciÛn clase B, bobinado motriz para 380 V, 50 Û 60 Hz.

Bomba Standard (selecciÛn ejemplificada)

CÛdigo de SelecciÛn

HILLMANNÆ

Bomba a triple tornillo

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KTS 25 - 50 - T - G

Tipo

TamaÒo

Paso de tornillos [mm]

EjecuciÛn de inmersiÛn T EjecuciÛn con pedestal F

Sello mec·nico

Bomba de alta presiÛn

KTS 25-

HILLMANNÆ

Bomba a triple tornillo

UtilizaciÛn

La bomba HILLMANNÆ^ a triple tornillo, tipo KTS, es una bomba autoaspirante para el campo de presiÛn elevada. Es especialmente adecuada para la impulsiÛn de fluidos lubricantes, como tambiÈn selectivamente, para ciertos fluidos no lubricantes.

La utilizaciÛn de materiales de alta resistencia al desgaste en su novedosa construcciÛn, posibilitan su empleo tambiÈn para elevadas presiones y casos de aplicaciones extremas.

Campos de AplicaciÛn Preferencial

Industria de M·quinas Herramienta Se aplican para la impulsiÛn de medios lubrirefrigerantes (emulsiones y aceites) para todo proceso de mecanizado, especialmente en el campo de presiones elevadas con herramientas de refrigeraciÛn interior.

ConstrucciÛn de Maquinaria en general Fluidos hidr·ulicos, lubricantes y refrigerantes.

Industria QuÌmica y PetroquÌmica Aceites, grasas, lacas, pastas, resinas, materiales adhesivos, colas, parafinas, ceras, silicatos, polyolÈicos, isocianatos, asfaltos, bit˙menes, glicerinas y silicatos.

Industria de Pinturas y Lacas Se aplican para la impulsiÛn de pinturas, lacas, resinas, barnices y aceites de lino.

Industria del Papel y Materiales de Celulosa Viscosa y pasta celulÛsica.

Industria de Productos Alimenticios Glucosa, jarabe, melasa, aceites vegetales, crema, pastas.

TÈcnica de combustiÛn Aceites de combustiÛn livianos y pesados

Ventajas

§ Larga vida ˙til § Alto rendimiento § Gradual generaciÛn de presiÛn § BajÌsimo nivel sonoro

Datos tÈcnicos

Caudales 5-350 l/min PresiÛn de trabajo 0,5 - 100 bar PresiÛn de admisiÛn max. 3 bar Temperatura max. 80∞C Viscosidad 1-5000 mm≤/s

(valores mayores, consultar)

Materiales

C·mara de presiÛnGG

C·mara de rotaciÛnCarburo de Silicio

• alta resistencia al desgaste
  • mecanizado de precisiÛn

Tornillos rotoresAcero de alta aleaciÛn

• templados, con tratamiento especial
• elevada resistencia al desgaste
  • rectificados de precisiÛn

CÛdigo

garinas, etc.; cuerpo de acero inoxi- dable con camisa calefaccionable y componentes modulares.

POLIVAC: Bomba de plantas de pro- ducciÛn de polÌmeros, con facil des- carga de producto bajo vacio, desde reactores y vaporizadores de pelÌcula fina a granuladores, etc; fusiones de polÌmeros de alta viscosidad como poliamidas, poliÈsteres, poliestiroles, polietilenos, polipropilenos, co- polÌmeros, etc. cuerpo de acero fundido con camisa de calefacciÛn, amplia boca de admisiÛn de producto, zona cÛnica de compresiÛn y estrecha zona de alta presiÛn, con mÌnima tritura- ciÛn del producto y efectiva autolimpi- eza por dentado helicoidal; modesto consumo de energÌa; mantenimiento de sellos mec·nicos sin desmantel- amiento de la bomba.

POLIPRES: Bomba de polÌmeros a los reactores, o bien para multiplica- ciÛn de presiÛn y suavizado del flujo de salida de extrusores; alimentaciÛn de fusiones y soluciones de media a alta viscosidad a cabezales de ex-

trusiÛn, granuladores, etc; elevaciÛn de resinas, poliamidas, poliÈsteres, poliestiroles, polietilenos, poli-propilenos, copolÌmeros, etc. Cuerpo de acero fundido con camisa de calefacciÛn, con posibilidad de generaciÛn de alta presiÛn, en su extensa zona de alta presiÛn, a˙n en viscosidades medias; su dentado helicoidal asegura un tri- turado mÌnimo del producto y una autolimpieza efectiva; el mantenimiento de sellos se realiza sin desmantel- amiento de la bomba.

HILLMANNÆ^ Bombas a lÛbulo de cojinetes externos. CÛdigo BLL / HS.

Son de accionamiento sincronizado por ruedas dentadas y con cojinetes externos. Son de desplazamiento posi- tivo y tienen aplicaciÛn en todas las ramas de la industria, con prepon- derancia en la alimenticia, quÌmica y petroquÌmica. Su ejecuciÛn de bom- ba sanitaria lo es por excelencia, debido a su facil desarme y posibilidad de limpieza de sus pocos elementos ex- puestos al fluido a elevar: dos ruedas lobulares, sendas tuercas de amarre y la c·mara de bombeo que los con- tiene. Se-llos mec·nicos separan la c·mara de bombeo a lÛbulos de la caja de engranaje que contiene las ruedas dentadas de sincronizaciÛn, los rodamientos y el lubricante. Ele- van todo tipo de fluidos, lubricantes o no, de baja a alta viscosidad, con contenido de impurezas y/o sÛlidos blandos de apreciable granulometrÌa, agresivos, corrosivos, fumantes, no- civos, contaminantes de ambiente o neutros; con suave tratamiento del fluido impulsado. Funcionan en todo rÈgimen de revoluciones (siendo de aplicaciÛn ideal para bajas revolu- ciones), sin contacto directo entre flan- cos conjugados, por su sincronizaciÛn externa a ruedas dentadas en c·mara autolubricada. Son autoaspirantes a revoluciones mayores a 200 1/min.

HILLMANNƆ: Bombas a engranaje. CÛdigo YL / YR. Las bombas a

engranaje HILLMANNÆ^ son de desplazamiento positivo y tienen aplicaciÛn en todas las ramas de la industria, con preferencia en la elevaciÛn de fluidos de viscosidades superiores a las del agua. Siendo su construcciÛn con cojinetes internos

y ruedas dentadas (conductora y conducida), en permanente contacto mutuo (accionamiento), se impone su uso preferencial para fluidos de efecto lubricante, no abrasivo. El racional escalonamiento de los tamaÒos en cada tipo, y de los anchos de faja dentada en cada tamaÒo de bomba, asegura una fina distribuciÛn de capacidades, en la cobertura total de su gama de potencias. La selecciÛn de los materiales cons-tructivos esta realizada en funciÛn estricta de los fluidos y sus caracterÌsticas de elevaciÛn. Asi, las carcasas de bomba pueden ser realizadas en fundiciÛn gris, gris de aleaciÛn especial, nodular, de acero, de acero inoxidable, de aleaciÛn liviana o metal no ferroso. Se fabrican bombas especiales de cojinetes externos, para fluidos corrosivos, o de aplicaciÛn sanitaria.

INDUSTRIAL†: Bomba industrial de lubricaciÛn, oleohidr·ulica, de sellado, con cuerpo robusto en fundiciÛn gris de alta compresibilidad.

DESTILERIA: Bomba industrial de lu- bricaciÛn, oleohidr·ulica de sellado,

con cuerpo robusto en acero fun- dido, de uso en destilerias y plantas quÌmicas.

TERMICA: Bomba para aceites de grasas vegetales y animales derretidas, glucosa, bitumen, asfalto, alquitr·n, resina, lacas fundidas, pulpa de cacao, etc; cuerpo de fundiciÛn gris de alta compresibilidad, con camisa calefac- cionable. CÛdigo TC.

QUIMICA: Bomba de extracciÛn, reac- ciÛn, sellado, llenado, transferencia de detergentes, glycoles, alcoholes, glicerinas, lacas; cuerpo de acero inoxi- dable y componentes modulares. CÛdigo CX.

TERMOQUIMICA: Bomba de proceso en sistemas de vaporizado de pelÌcula fina, extracciÛn, reacciÛn, llenado, mezclado, filtrado y sellado de polÌmeros resinas, adhesivos fundidos, ablandadores, ·cidos grasos, parafi- nas, aceites siliconados, ceras, mar-

INF

HILLMANNÆ

Bomba de desplazamiento positivo