Selección de bombas de dragado 101

Cómo seleccionar una bomba de dragado o una bomba de lodos

Selección de bombas de dragado Introducción

La selección de la bomba de dragado o de la bomba de lodos puede ser un proceso difícil que puede simplificarse con la comprensión de los principales factores que explican el buen funcionamiento de la bomba. Además de ofrecer un rendimiento más eficaz, la bomba de dragado adecuada requiere menos mantenimiento, reduce la potencia y tiene una vida útil relativamente más larga.

Los términos bomba de lodos y bomba de dragado pueden utilizarse indistintamente.

Definición de bomba de dragado y bomba de lodos

Las bombas para lodos son dispositivos mecánicos utilizados para el transporte a presión de una mezcla de fluidos (también conocida como lodos). La mezcla de fluidos se compone, en general, de agua como líquido y de sólidos que son minerales, arena, grava, residuos humanos, lodo de perforación o la mayoría de los materiales triturados.

Las bombas de dragado son una categoría especial de bombas de lodo de alta resistencia que se utilizan en el proceso de dragado. Se denomina dragado al proceso de transporte de sedimentos submarinos (normalmente arena, grava o rocas) de una región a otra (en la figura 1 se muestra un equipo de dragado típico). El dragado se lleva a cabo en zonas de aguas poco profundas de lagos, ríos u océanos con el fin de recuperar tierras, desalinizar, prevenir inundaciones, crear nuevos puertos o ampliar los existentes. Por lo tanto, varias industrias que utilizan bombas de dragado son la industria de la construcción, la industria minera, la industria del carbón y la industria del petróleo y el gas.

Figura 1: Un accesorio de bomba de dragado especializado para excavadoras, en el proceso de dragado

Requisitos principales de selección de las bombas de dragado

Aparte de las consideraciones económicas, dos consideraciones principales de selección para el funcionamiento de las bombas de dragado son que no se asienten los sedimentos en la bomba y que el desgaste de la bomba sea mínimo debido al funcionamiento del flujo. Los parámetros clave de diseño que hay que tener en cuenta para satisfacer los requisitos principales son el tipo de instalación, el caudal crítico, la altura total de descarga y el material de diseño de la bomba.

Conozca su tipo de lodo:

Antes de pasar a estimar los parámetros de diseño de «su» bomba de lodos, un paso extremadamente crucial es conocer el material que debe transportarse. Por lo tanto, la estimación del pH y la temperatura del lodo, la gravedad específica del lodo y la concentración de sólidos en el lodo es el primer paso crucial hacia la dirección de «su» selección de la bomba ideal.

Estimación del caudal crítico:

El caudal crítico es el caudal de transición entre un flujo laminar y uno turbulento y se calcula en función del diámetro de los granos (tamaño de las partículas de los purines), la concentración de sólidos en los purines y el diámetro de la tubería. Para que el asentamiento de sedimentos sea mínimo, el caudal real de «su» bomba debe ser superior al caudal crítico calculado para su aplicación. Sin embargo, es importante tener cuidado con la selección del caudal de la bomba, ya que el aumento del caudal aumentará el desgaste o la abrasión del material de la bomba y, por tanto, reducirá su vida útil. Por lo tanto, para un rendimiento ininterrumpido y una mayor vida útil, el caudal de la bomba debe optimizarse.

Estimación de la cabeza de descarga:

La altura total de descarga es una combinación de la altura estática (diferencia de elevación real entre la superficie de la fuente de lodos y la descarga) y la pérdida por fricción en la bomba. Además de depender de la geometría de la bomba (longitud de la tubería, válvulas o curvas), la pérdida por fricción también se ve afectada por la rugosidad de la tubería, el caudal y la concentración de los lodos (o porcentaje de sólidos en la mezcla). Las pérdidas por fricción aumentan con el incremento de la longitud de la tubería, el peso específico de los purines, la concentración de los mismos o el caudal de los purines. El procedimiento de selección de bombas requiere que la altura de descarga de «su» bomba sea superior a la altura de descarga total calculada. Por otro lado, es crucial tener en cuenta que la altura de descarga debe mantenerse lo más baja posible para reducir la abrasión de la bomba debido al flujo de lodo.

Potencia de la bomba:

El consumo de energía de la bomba de dragado se calcula a partir de la altura de descarga, el caudal y la gravedad específica de los lodos bombeados. Es fundamental verificar que la potencia nominal de la bomba seleccionada es superior al consumo de energía calculado tras tener en cuenta variaciones razonables en las condiciones de funcionamiento.

Selección de materiales:

Los materiales típicos utilizados para la construcción de las bombas de lodos son el hierro fundido, el acero inoxidable y el acero de alto cromo. Algunas bombas de lodo vienen con un revestimiento para afrontar mejor los problemas de abrasión del lodo. Algunos elastómeros que se utilizan en el material de revestimiento son el caucho natural, el poliuretano o el neopreno. La selección del material del revestimiento depende de la temperatura de funcionamiento, el pH del lodo y la presencia de fluidos abrasivos específicos utilizados en el proceso de dragado.

Tipo de instalación de la bomba de lodos:

En función de la orientación del eje, las bombas de lodos pueden dividirse en bombas horizontales y bombas verticales; las horizontales tienen el eje en posición horizontal, mientras que las verticales tienen un eje alineado verticalmente.

Las bombas horizontales son los tipos más comunes de bombas de lodos utilizados, y por lo tanto tienen la ventaja de la facilidad de instalación o mantenimiento, una amplia gama de selección de los parámetros de flujo y la elección de los materiales de diseño. Sin embargo, las bombas verticales, entre otros beneficios, tienen la ventaja de requerir un espacio en el suelo relativamente mucho menor para su instalación.

Otro método para clasificar el tipo de instalación de las bombas de lodos es la instalación en seco o la instalación en húmedo. Las bombas de instalación en seco tienen el extremo hidráulico y el accionamiento situados fuera del líquido, mientras que las bombas de instalación en húmedo, como las sumergibles, funcionan dentro del sumidero o de los lodos. Las bombas sumergibles no requieren mucha estructura de soporte, por lo que no ocupan mucho espacio. Dependiendo del tipo de funcionamiento y de la instalación deseada se decide el método preferido de instalación de la bomba.

Problemas específicos en el funcionamiento de las bombas de dragado

Obstrucción de la bomba:

Debido a la distribución granulométrica extremadamente variada de los materiales manipulados por las bombas de dragado, la obstrucción de la aspiración o de la descarga de las bombas es un fenómeno perjudicial que da lugar a costosos procedimientos de mantenimiento y, lo que es más importante, a un elevado tiempo de inactividad. Nuestra tecnología patentada en la bomba EDDY tiene una alta tolerancia a los tamaños de los materiales manejados, con una capacidad de manejar tamaños tan grandes como 12 pulgadas. El diseño de rotor abierto permite que todo lo que pueda pasar por la entrada pase por la descarga sin ningún tipo de contratiempo. En la figura 2 se muestra una típica bomba de dragado de alta tolerancia fabricada en EDDY Pumps.

Figura 2: Una bomba EDDY de alta tolerancia. Bomba de 3 pulgadas diseñada para no atascarse y para lodos pesados. Llame para conocer los detalles.

Abrasión:

La naturaleza masivamente abrasiva de las partículas sólidas de los lodos provoca un enorme desgaste en las bombas. Debido a los duros entornos en los que operan las bombas de lodos, la bomba EDDY da la máxima importancia al uso del mejor material para el impulsor, la junta y la carcasa para prolongar la vida útil de la bomba.

Conclusión:

Esperamos que comprenda mejor los elementos necesarios para la selección adecuada de la bomba. Aún mejor es hablar con nosotros para que le ayudemos con las necesidades específicas de su proyecto. Vea nuestros vídeos, la página de bombas y explore el sitio.

En EDDY Pump nos comprometemos a proporcionar a nuestros clientes las mejores bombas de dragado de su clase; por ello, cada componente se prueba a fondo para ofrecer una calidad, fiabilidad y versatilidad supremas. Nuestra tecnología única nos proporciona una capacidad extraordinaria para manipular fácilmente materiales con enormes volúmenes y alta gravedad específica en condiciones difíciles.

Con una instalación de I&D en el lugar, nos esforzamos constantemente para mejorar nuestros productos y permanecer como los mejores en el mercado de la tecnología de bombas. Envíe un correo electrónico o llámenos con preguntas sobre bombas 619-404-1916

Este vídeo muestra cómo la bomba EDDY transporta lodos y materiales muy abrasivos. Entre los equipos de bomba de dragado destacados se encuentran la subdragadora accionada por control remoto, la bomba accionada por buzo y una bomba de dragado con accesorio de excavadora.