Bomba de cavidad progresiva, Teoría, El funcionamiento de bombas de cavidad, Diseño típico de bombas de cavidad, Historia, Campos de aplicación típicos, Los usos específicos

Una bomba de cavidad progresiva es un tipo de bomba de desplazamiento positivo y también se conoce como una bomba de cavidad progresiva, bomba de tornillo excéntrico o bomba de cavidad. Se transfiere fluido por medio de la marcha, a través de la bomba, de una secuencia de forma pequeña, fija, cavidades discretas, como su rotor se gira. Esto conduce a la tasa de flujo volumétrico es proporcional a la velocidad de rotación y a los bajos niveles de cizallamiento que se aplica al fluido bombeado. Por lo tanto estas bombas tienen aplicación en la dosificación de fluido y el bombeo de materiales viscosos o sensibles al cizallamiento. El cavidades de forma cónica hacia abajo, hacia sus extremos y la superposición con sus vecinos, de manera que, en general, ninguna pulsación de flujo es causado por la llegada de las cavidades en la toma de corriente, otros que el causado por la compresión del fluido o componentes de la bomba.

Estas bombas se refieren a menudo por el fabricante específico o nombres de productos. Por lo tanto los nombres pueden variar de una industria a otra, e incluso regional, e incluye: Moineau, bomba de Mono, bomba Mohno.

Una bomba de cavidad progresiva también puede actuar como un motor cuando se bombea fluido a través del interior. Las aplicaciones incluyen la perforación de pozos.

Teoría

La bomba de cavidad progresiva consiste en un rotor helicoidal y una hélice doble, doble de la longitud de onda y el doble de la hélice de diámetro en un estator de goma. Los sellos del rotor herméticamente contra el estator de caucho a medida que gira, formando un conjunto de cavidades de tamaño fijo en el medio. Las cavidades se mueven cuando el rotor gira, pero su forma o volumen no cambia. El material bombeado se mueve dentro de las cavidades.

El principio de esta técnica de bombeo está frecuentemente mal entendido. A menudo se cree que se produce debido a un efecto dinámico causado por la fricción, o la fricción contra los dientes móviles del rotor de tornillo. En realidad, se debe a las cavidades selladas, como una bomba de pistón, y así tiene características operacionales similares, tales como ser capaz de bombear a precios muy bajos, incluso a alta presión, revelando que el efecto sea el desplazamiento puramente positiva.

A una presión lo suficientemente alta los sellos deslizantes entre cavidades se escape algo de fluido en lugar de bombeo, por lo que cuando se bombea contra las altas presiones de una bomba ya con más cavidades es más eficaz, ya que cada sello tiene sólo para hacer frente a la diferencia de presión entre las cavidades adyacentes. Existen bombas con entre dos y doce cavidades.

Cuando el rotor se hace girar, se enrolla alrededor de la superficie interior del agujero. El movimiento del rotor es lo mismo que los engranajes más pequeños de un sistema de engranajes planetario. A medida que el rotor gira al mismo tiempo y se mueve alrededor, el movimiento combinado del árbol de accionamiento montado excéntricamente está en la forma de un hipocicloide. En el caso típico de un solo rotor helicoidal y estator de doble hélice, la hipocicloide es una línea recta. El rotor debe ser conducido a través de un conjunto de articulaciones universales u otros mecanismos para permitir el movimiento.

El rotor toma una forma similar a un sacacorchos, y esto, combinado con el movimiento de rotación fuera del centro, conduce a la nombre alternativo: bomba de tornillo excéntrico.

Existen diferentes formas de rotor y relaciones de paso del rotor/estator, pero están especializadas en la que por lo general no permiten un sellado completo, por lo que la reducción de la presión baja velocidad y linealidad velocidad de flujo, pero la mejora de las tasas de flujo reales, para un tamaño dado de la bomba, y/o sólidos de la bomba de manejo de capacidad.

El funcionamiento de bombas de cavidad

En funcionamiento bombas de cavidad progresiva se fijan fundamentalmente bombas de velocidad de flujo, como las bombas de pistón y bombas peristálticas, y este tipo de bomba necesita una comprensión fundamentalmente diferente a los tipos de bombas a las que las personas están más comúnmente introdujeron por primera vez, a saber, los que se pueden pensar como la generación de presión. Esto puede conducir a la suposición errónea de que todas las bombas pueden tener sus velocidades de flujo ajustadas mediante el uso de una válvula conectada a su salida, pero con este tipo de bomba de este supuesto es un problema, ya que una válvula de este tipo tendrá prácticamente ningún efecto sobre la velocidad de flujo y cerrar completamente implicará muy altas presiones que se generan. Para evitar esto, las bombas son a menudo equipados con interruptores de corte de presión, discos de ráfaga, o una conducción de bypass que permite que una cantidad variable de un fluido para volver a la entrada. Con un conducto de derivación de, una bomba de caudal fijo se convierte eficazmente a una presión de una fija.

En los puntos donde el rotor toca el estator, las superficies son generalmente viajan transversalmente, por lo que las pequeñas áreas de contacto deslizante se producen. Estas áreas deben ser lubricados por el fluido que está siendo bombeado. Esto puede significar que se requiere más de par motor para el arranque, y si se le permite funcionar sin líquido, llamado 'funcionar en seco', el rápido deterioro del estator puede resultar.

Mientras que las bombas de cavidad progresiva ofrecen una larga vida útil y un servicio confiable transportar líquidos espesos o abultadas, fluidos abrasivos acortan significativamente la vida del estator. Sin embargo, suspensiones pueden ser bombeadas con fiabilidad si el medio es lo suficientemente viscoso para mantener una capa de lubricación alrededor de las partículas y así proteger el estator.

Diseño típico de bombas de cavidad

Los diseños específicos implican el rotor de la bomba está hecha de un acero, recubiertos con una superficie dura y lisa, normalmente de cromo, con el cuerpo fabricado de un elastómero moldeado en el interior de un cuerpo de tubo de metal. El núcleo de elastómero del estator forma las cavidades complejas requeridas. El rotor se mantiene contra la superficie interior del estator por brazos de unión en ángulo, rodamientos lo que le permite rodar alrededor de la superficie interior. Elastómero se utiliza para el estator para simplificar la creación de la forma compleja interna, creado por medio de fundición, que también mejora la calidad y la longevidad de los sellos por la hinchazón progresivamente debido a la absorción de agua y/o otros constituyentes comunes de los fluidos bombeados. Por lo tanto tendrá que ser tenido en cuenta Elastómero/compatibilidad fluido bombeado.

Dos diseños comunes del estator son "igual de pared" y la "desigualdad de paredes". Este último, que tiene mayor grosor de la pared de elastómero en los picos permite sólidos de mayor tamaño para pasar a través debido a su mayor capacidad de deformar bajo presión. Los primeros tienen un espesor de pared de elastómero constante y por lo tanto superan en la mayoría de otros aspectos como la presión por etapa, la precisión, la transferencia de calor, el desgaste y el peso. Ellos son más caros debido a la compleja forma del tubo exterior.

Historia

En 1930, René Moineau, pionero de la aviación, mientras que la invención de un compresor para motores a reacción, descubrió que este principio también podría funcionar como un sistema de bombeo. La Universidad de París otorgó Ren Moineau un doctorado de la ciencia por su tesis sobre "la nueva capsulismo". Su tesis pionera sentó las bases para la bomba de cavidad progresiva.

Campos de aplicación típicos

  • Alimentos y bebidas bombeo
  • Petróleo de bombeo
  • Lechada de bombeo
  • Lodos de bombeo de aguas residuales
  • Química viscoso bombeo
  • Detección crecida
  • Downhole Mud Motors en Oilfield perforación direccional
  • La energía del agua así Limited bombeo

Los usos específicos

  • Grout/bomba de cemento
  • La bomba de aceite de lubricación
  • Bomba de combustible Diesel Marino
  • Bomba de la mezcla Minería
  • Motores de barro del campo petrolífero