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“En las plantas de energía y desalinización se utilizan distintos tipos de bombas, de las que se exige una alta fiabilidad para garantizar un funcionamiento seguro y estable de la planta. A fin de garantizar un rendimiento estable de la bomba, deben tenerse en cuenta factores tales como la vida útil de los cojinetes,
la presión del cuerpo, la estabilidad del rotor y el control de cavitación, así como la prevención de la corrosión y la aparición de vórtices alrededor del tanque de aspiración.
El equipo de I+D de Torishima se esfuerza por dar respuesta a estos temas a través del uso de tecnología avanzada en el análisis estructural y de fluidos .”
Cuando se reduce el tamaño de las bombas y se aumenta la velocidad, es necesario vencer el reto que supone regular la cavitación. Mediante el uso de máquinas de clústeres a gran escala y de tecnología CFD más avanzada, podemos predecir el desarrollo de la cavitación,
lo que nos permite mejorar las características de cavitación de nuestros productos. (Ref. figuras 1 y 2).
Figura 1. Resultados del análisis de cavitación
Izquierda: Impulsor existente
Derecha: Impulsor mejorado, las áreas de color rojo indican fase de vapor
Figura 2. Foto de burbuja de cavitación
(Impulsor mejorado que regula la cavitación)
En una bomba de diseño compacto, las pérdidas rotacionales ocurren a menudo cuando se produce una separación del flujo en un caudal nominal parcial debido a la recuperación de presión del álabe del estátor, etc.,. Cuando esto sucede, el rango de operación de la bomba se ve significativamente restringido debido al aumento de la vibración y del ruido.
Para investigar la causa de las pérdidas rotacionales del difusor, se mide el flujo interno mediante un sistema de medición PIV dinámico.
Asimismo, se implementó CFD para aclarar la causa principal de la pérdida rotacional y se llevó a cabo un estudio de parámetros de diseño en el difusor para desarrollar condiciones en las que las características de inestabilidad de la bomba son menos probables.
Figura 1. Fluctuación de la presión estática Figura 2. Área de medición del caudal interno y la presión estática
Figura 3. Núcleo del vórtice de una pérdida rotacional (PIV)
Figura 4. Mapa del contorno de presión estática instantánea (CFD)
Figura 5. Vectores de velocidad instantánea (CFD)
Figura 6. Características del funcionamiento de la bomba
En el caso de las bombas de gran tamaño, si la ubicación de la instalación y la forma del sumidero no son adecuadas, se producen vórtices sumergidos y aire dañino para el funcionamiento de la bomba en el tanque de aspiración. Mediante el uso de una prueba de modelo hidráulico o CFD (Computational Fluid Dynamics) podemos predecir la aparición de vórtices, lo que nos permite sugerir una forma adecuada.
Figura 1. Vórtice sumergido
(prueba de modelo de sumidero)
Figura 2. Vórtice de superficie
(prueba de modelo de sumidero)
Figura 3. Predicción
de vórtices con CFD
Figura 4. Dispositivos antivórtice
Gracias al diseño optimizado de los cojinetes, las bombas Torishima pueden mantener un funcionamiento estable durante mucho tiempo.
Mediante la supervisión de la vibración de la caja de cojinetes y de los cojinetes del rotor, se pueden lograr diseños de cojinetes que resisten distintas condiciones de funcionamiento y entornos.
Cojinete Babbitt
Prueba y diagnóstico del cojinete
Por ejemplo (véase la bomba de alta presión multifásica en la figura 1), la frecuencia natural de vibración y la forma del modo (figura 2-3) se investigan mediante el uso de software de análisis de vibración para realizar un análisis de la estabilidad del rotor y la vibración torsional, incluso antes de diseñar el componente del rotor de la bomba.
Figura 1. Estructura de la bomba de alta presión multifásica
Figura 3. Resultados del análisis de vibración torsional (formas del modo de vibración natural)
Figura 2. Resultados del análisis de estabilidad del rotor
(formas del modo de vibración natural)
Ante la creciente demanda de bombas de agua de mar, cada vez es más importante tener en cuenta la resistencia a la corrosión de los materiales utilizados. El clima y la temperatura del agua de mar pueden afectar en gran medida a la resistencia a la corrosión de los materiales, y Torishima realiza pruebas de corrosión según las condiciones del agua de mar de la zona a la que se suministra la bomba. Respaldamos firmemente nuestra garantía de fiabilidad.
Prueba de corrosión en agua de mar
Bomba de alta presión OI
de acero inoxidable
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