Diseño de tubería de succión de bomba centrífuga

Publicado en 2022/07/21

Durante el proceso de trabajo del bomba centrífuga, los usuarios suelen hacer las siguientes preguntas: ¿Existe algún requisito en cuanto a la longitud de la sección de tubería recta en la disposición de la tubería de entrada de la bomba centrífuga? Si es así, ¿sobre qué base? ¿Incluye longitud de transición?

De acuerdo con diferentes manuales/estándares/especificaciones nacionales y extranjeros, ahora presentaremos los requisitos de diseño de la tubería de entrada de succión de las bombas centrífugas. Se espera que ayude a evitar el funcionamiento anormal del grupo motobomba debido a un diseño irrazonable del puerto de succión en aplicaciones de ingeniería.

Diferentes manuales/estándares/especificaciones para los requisitos de diseño de tuberías de succión de bombas centrífugas

En muchas aplicaciones de ingeniería, el diseño y la instalación de sistemas de tuberías a menudo no se toman en serio, sino que deben seguir algunas prácticas básicas de ingeniería. El diseño y la disposición poco razonables de las tuberías de entrada pueden provocar la siguiente serie de problemas:

Salida de bomba insuficiente (reducción de flujo, altura y caída de eficiencia).
Hay mucho ruido durante la operación.
La vibración del grupo motobomba supera el estándar.
Fallo prematuro de rodamientos y sellos mecánicos.
Desgaste prematuro y falla de otras piezas de la bomba, como anillos de desgaste.
Daño por cavitación en el impulsor y la carcasa de la bomba.
Se producen fugas en la brida de interfaz.

Excepto que no existe un estándar uniforme para la longitud de la sección de tubería recta, los requisitos de diferentes manuales/estándares/especificaciones para el diseño de la tubería de entrada de bombas centrífugas son similares.

Manual de diseño de instalación de tuberías de proceso de plantas petroquímicas

El (disposición) del oleoducto debería intentar “aumentar” o “bajar” sin bolsas de aire ni bolsas de líquido y tratar de evitar zonas muertas.
Para tuberías que contienen partículas sólidas, para evitar que la sedimentación de partículas bloquee el canal, se puede conectar el ramal de la bomba con una gran pendiente o un ángulo de 45°.
Para la bomba con succión lateral, cuando el líquido ingresa a la boquilla de la bomba, si hay un flujo polarizado o una corriente parásita, destruirá el equilibrio del flujo del fluido en el impulsor y la potencia del cabezal y del eje de la bomba se verá afectada. Con diferentes requisitos de diseño, la resistencia del aire generará vibraciones y ruidos, lo que deteriorará el rendimiento y acortará la vida útil de la bomba. Para evitar este fenómeno, debe haber una sección de tubería recta con una longitud mayor que tres veces el diámetro de la tubería entre la entrada de la bomba centrífuga con succión lateral y el primer conector de tubería y luego se puede conectar el codo.
Para bombas centrífugas de doble succión, la tubería de succión debe tener una sección recta para igualar los empujes en ambos lados del eje de la bomba y equilibrar los impulsores. Cuando la tubería de succión es paralela al eje de la bomba y está conectada a la bomba en el mismo plano, debe haber una sección de tubería recta de más de 7 DN delante de la brida del puerto de succión de la bomba. Evita que el medio se desvíe debido al codo, reduciendo la eficiencia de la bomba y dañando el impulsor. Cuando la tubería de succión está en ángulo recto con el eje de la bomba y está conectada a la boquilla de succión de la bomba, la sección de tubería recta puede incluir codos (radio), los extremos grande y pequeño (sección de transición) y la válvula de cierre también puede considerarse como tubos rectos. Si resulta difícil instalar la sección de tubería recta, instale un tubo rectificador o un deflector cerca de la boquilla de la bomba para evitar el flujo polarizado y las corrientes parásitas.

Sinopec Engineering Construction Corporation "Regulaciones de diseño de tuberías de bombas SEPD 0111-2001"

El tubo de succión de la bomba debe ser lo más corto posible y con menos vueltas para satisfacer la tensión térmica (generalmente no más de 3 metros para bombas centrífugas de plástico de ingeniería, no más de dos codos, aumente adecuadamente la bomba de metal). Bajo ninguna circunstancia se permitirán “bolsas de aire” en la tubería de entrada.
El puerto de succión de la bomba de doble succión debe estar provisto de una sección de tubería recta que no sea menor que tres veces la longitud del diámetro de la tubería. Debe haber una sección de tubería recta con un diámetro de más de siete veces para bombas grandes para que el líquido pueda ingresar a la bomba sin problemas y evitar el flujo sesgado y el flujo giratorio, lo que provoca vibraciones y ruidos en la bomba.
Cuando la tubería de la bomba de doble succión es de sección superior, no es necesario considerar la sección de tubería recta requerida en el puerto de succión. Puede conectar directamente tuberías verticales a las boquillas de succión a través de codos y reductores.

Norma Nacional GB50275-2010 “Código para la Construcción y Aceptación de Ingeniería de Instalación de Compresores, Ventiladores y Bombas”

El diámetro de la línea de succión no debe ser menor que el diámetro de la entrada de la bomba.
Cuando se utiliza un reductor, la longitud del reductor no debe ser inferior a 5 a 7 veces la diferencia de diámetro.
No debe haber masa de aire en la instalación del tubo de aspiración.
La longitud de la sección de tubería recta antes de la entrada de la bomba no debe ser inferior a tres veces el diámetro de la entrada.

Estándar API RP 686 "Guía práctica para la instalación y diseño de instalaciones de equipos mecánicos"

La tubería de entrada de la bomba debe tener una sección de tubería recta entre la brida de entrada y el primer codo, T, válvula, reductor de presión, filtro permanente u otro equipo que pueda afectar la estabilidad del flujo del medio de entrada. La longitud típica de una sección de tubería recta es cinco veces el diámetro de la tubería.

Requisitos de diseño de tuberías de una empresa francesa

Para bombas de doble succión en forma de “entrada lateral y salida lateral”, al instalar el primer codo en el lado de succión horizontalmente, debe haber una sección de tubería recta de al menos cinco veces el diámetro de la tubería entre el extremo de succión de la bomba. y el primer codo. Por el contrario, al instalar verticalmente el primer codo en el lado de succión, se puede ignorar la sección de tubería recta en el lado de succión de la bomba. Las normas de diseño de tuberías de Kawasaki exigen que la longitud de la sección de tubería recta antes de la entrada de la bomba de succión simple no sea inferior a tres veces el diámetro de la entrada. El tamaño de la sección de tubería recta antes de la entrada de la bomba de doble succión no debe ser inferior a cinco veces el diámetro de la entrada. La sección de tubería recta se refiere a la distancia entre el cabezal grande y el pequeño (sección de transición), y esta sección de tubería recta incluye el filtro temporal.

Para las bombas centrífugas de doble aspiración, la bomba SULZER requiere al menos siete tramos de tubería rectos con un diámetro de tubería superior a 7.