Condiciones de presión y temperatura en los estoperos para bombas centrifugas

En los últimos años, un conocimiento más completo de la interrelación de las presiones de los estoperos, velocidades de frotación y temperaturas de escurrimiento, ha conducido a un diseño mejorado de enfriado con agua. Las cajas ahora se han construido para temperaturas hasta de 204,4ºC y presiones en el estopero hasta de 35 kg/cm2, sin secciones reductoras de presión ni laberintos. Para mayor eficiencia de enfriamiento, la diferencia de temperatura entre el líquido enfriador y el escurrimiento por la caja debe mantenerse a un máximo en todos los puntos. En este diseño, el agua de enfriamiento se introduce más cerca del exterior del estopero. Antes de moverse axialmente hacia el interior de la bomba centrifuga, el agua de enfriamiento se circula completamente alrededor de esa porción del estopero que rodea la empaquetadura. Se provee un conjunto taladrado de esta cámara anular hacia el interior de la bomba. El agua de enfriamiento circula luego en una cámara anular secundaria que se prolonga dentro de la bomba más allá de la empaquetadura. Esto permite el preenfriamiento del escurrimiento del estopero antes de que llegue a la empaquetadura. El agua de enfriamiento escapa entonces a través de un segundo conducto taladrado a la salida de la cámara de enfriamiento. En este diseño el agua de enfriamiento más fría está adyacente al escurrimiento más frío. Habiendo recogido algo de calor, el agua de enfriamiento fluye al interior de la bomba a una temperatura más alta y enfría un escurrimiento de temperatura también mas alta. Una de esas unidades ha operado continuamente durante más de un año sin renovar la empaquetadura, en una condición de operación del estopero de 22,75 kg/cm2 y 204,4ºC. El diámetro de la flecha en el estopero era 10,16 cm y la velocidad de operación 3600 r.p.m.

Las limitaciones de presión y temperatura del estopero varían ampliamente con el tipo de bomba centrifuga, porque generlamente no es económico usar una construcción cara de estopero para apliaciones poco frecuentes de alta temperatura o presión. Por lo tanto, siempre que se exceden las limitaciones del fabricante de un estopero para una bomba dada, la única solución es la apliacación de dispositivos reductores de presión antes del estopero.

Dispositivos reductores de presión
Esencialmente, los dispositivos reductores de presión consisten de un buje o de de un laberinto enrejado, que termina en una cámara de alivio localizada entre el interior de la bomba y el estopero. La cámara de alivio está conectada a un punto apropiado de baja presión en la instalación y el escurrimiento que pasa por el dispositivo reductor de presión en la instalación, y el escurrimiento que pasa por el dispositivo reductor de presión se regresa a este punto. El único incoveneiente a la aplicación de estos dispositivos es la necesidad de descargar una parte de la capacidad efectiva de la bomba de retorno a un nivel de presión más bajo, y la reducción de la eficiencia en la instalación. Si se debe recuperar el líquido bombeado, como con agua tratada de alimentación, se regresa al ciclo de bombeo. Si el líquido se desperdicia, la cámara de alivio puede conectarse a un drenaje. Hay muchos diseños diferentes de dispositivos reductores de presión.

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