Hace solamente unas décadas, el desarrollo de productos de
bombeo se realizaba mediante esquemas y métodos de cálculo simples. La mayoría
de los desarrollos se realizaban en 2D CAD, limitando al mínimo las iteraciones.
Pero los avances en las tecnologías CAE y CAD y la simulación han avanzado
significativamente. Numerosos cambios en la tecnología han permitido avanzar en
automatización y herramientas de diseño, por lo que se ha reducido el tiempo
necesario en el dibujo y ello ha permitido aumentar en las iteraciones de
diseño. El progreso con computadoras más rápidas, herramientas para dinámica de
fluido computacional (CFD), análisis estructural, normas y bases de datos,
liberaron más tiempo para la optimización del rendimiento de las bombas con
respecto a eficiencia y fiabilidad.
Servicio
Los requerimientos más exigentes de la demanda de la
industria de procesos requieren un nivel garantizado de calidad del producto y
fiabilidad del rendimiento.
La creación de diseños hidráulicos compactos tiene un efecto
significativo en el tamaño total de la envolvente de la bomba, permitiendo una
reducción en el uso total de materiales mientras que aseguran la integridad de
los límites de presión y cumplen los requerimientos de los códigos de diseño de
los recipientes a presión. Combinando esto con una reducción en la succión de
la bomba y tamaño de las boquillas de descarga podemos usar tuberías, válvulas
y soportes de tuberías más pequeños. El resultado total es una mejora continua en
el rendimiento del producto, con uso optimizado del material tanto por el
fabricante como por el diseñador de la planta.
Modernas herramientas para mejorar el producto
El impulsor es el corazón de una bomba, y es responsable de
la eficiencia hidráulica y altura de bombeo. Adicionalmente, un impulsor de
succión tiene que alcanzar un NPSH3% requerido. Sulzer Pumps
desarrolló su propio programa de diseño de impulsor multifuncional, y ha
validado su fiabilidad durante décadas. Más de 80 parámetros definen el
contorno meridional, forma del aspa y espesor, asegurando una alta flexibilidad
de la geometría del impulsor. Cuando diseñamos un impulsor de succión, el
desarrollador se enfrenta a objetivos opuestos, tales como maximizar la
eficiencia hidráulica mientras se minimizan los valores de NPSH3%.
Esto produce diferentes soluciones de geometría que todas se comprometen de la
misma manara. Para un proyecto de rendimiento realzado, se dan las principales
dimensiones del impulsor (ej. eje, ojo del impulsor y diámetro exterior, además
de longitud del impulsor), permitiendo libertad de un ajuste fino del contorno
meridional de la forma de la hoja. El rendimiento y capacidades de succión de
estos diseños usualmente se evalúan por CFD para un amplio rango de puntos de operación.
Este proceso automatizado – que consiste en el diseño de un
impulsor, simulación y análisis de resultados – se implementa en un ambiente de
optimización que impulsa todo el diseño del impulsor para alcanza objetivos
totales de eficiencia, y altura y rendimiento de succión. Dentro de esta
optimización, las simulaciones se hacen usualmente por puntos de operación
especificadas para el cliente, ej. punto de operación, condiciones de operación
en carga parcial o sobrecarga. La automatización permite para el diseño y
análisis del impulsor continuar horas de trabajo fuera de lo normal.
Esto en gran medida incrementa la cantidad y variedad de
información de diseño que buscamos en la solución óptima.
Bibliografía:
·
Enhancing
pump design. Hidrocarbon Processing December 2011
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