Actualmente, en sectores como la petroquímica, la metalurgia, la energía eléctrica, las fibras sintéticas, la industria alimentaria y la minería, el uso de bombas de alta temperatura y alta presión es cada vez más amplio; se emplean tanto en equipos que requieren una gran precisión en la presión como en ensayos, destinadas a transportar diversos medios que presentan condiciones de alta temperatura y alta presión. Dado que los medios transportados poseen estas características de alta temperatura y alta presión, existe una exigencia rigurosa en el diseño y selección de las bombas adecuadas, con estrictas demandas relacionadas con la resistencia de sus componentes hidráulicos, su sellado y la forma estructural, entre otros aspectos.

Las bombas de alta temperatura y alta presión comúnmente utilizadas suelen adoptar una estructura de bomba centrífuga, mientras que las bombas centrífugas tradicionales de múltiples etapas no pueden soportar presiones ni temperaturas muy elevadas, generalmente no superando los 80°C. Debido a que algunos líquidos corrosivos transportados en industrias especiales contienen partículas sólidas, y además la temperatura del líquido a veces alcanza más de 100°C, esto plantea exigencias aún mayores sobre el sistema de sellado de la bomba. Como fabricante especializado en la producción de bombas centrífugas, Changsha Zhonglian Pump Industry desarrolló recientemente en 2018 la séptima generación de bombas especiales resistentes a altas temperaturas y altas presiones con autoequilibrio: soportan temperaturas ≥200°C y alturas de elevación ≥1680 metros. Tras un exitoso ensayo inicial, ya se han recibido los primeros pedidos, incluyendo ocho unidades destinadas al comercio exterior y exportadas a Rusia.

Modelo de bomba de alta temperatura y presión

Las bombas de alta temperatura y alta presión autoequilibradas de Changsha Zoomlion están diseñadas para satisfacer las necesidades de los usuarios y acelerar el desarrollo de la tecnología en bombas multietapa de alta presión, incorporando avanzadas tecnologías similares de productos extranjeros. Basándose en años de experiencia en diseño y siguiendo la normativa API I610, hemos desarrollado una eficiente línea de bombas centrífugas multietapa de alta presión y alta temperatura que ocupan una posición líder en tecnología dentro del sector. Estas bombas destacan por su alta eficiencia energética, amplio rango de rendimiento, excelente resistencia a la cavitación, funcionamiento seguro y estable, bajo nivel de ruido, pocos componentes susceptibles al desgaste y fácil instalación y mantenimiento. Además, mediante la modificación del material de los componentes hidráulicos, el tipo de sellado y la adición de sistemas de enfriamiento, pueden utilizarse para transportar agua caliente, aceites, medios corrosivos o cargados de partículas abrasivas. Son ideales como bombas de proceso en industrias como petróleo, química y fertilizantes, así como para aplicaciones industriales diversas, tales como la eliminación de fosfatos con agua a alta presión en plantas metalúrgicas y siderúrgicas, limpieza e impregnación con agua a alta presión en construcción, construcción naval, fabricación de azúcar, producción de papel y procesamiento químico, inyección de agua en yacimientos petrolíferos, suministro de agua a calderas, generación de energía para maquinaria hidráulica, y también en sectores como alimentos y farmacéutica, donde se requiere generar fluidos a alta presión.

Bomba multietapa de agua limpia ZPD tipo autoequilibrado para altas temperaturas y presiones: diseñada para el transporte de agua limpia sin partículas sólidas, con temperatura inferior a 80°C, o de líquidos cuyas propiedades físico-químicas sean similares al agua limpia. Es ideal para aplicaciones en minería, plantas industriales y proyectos urbanos de abastecimiento y drenaje de agua.

Bomba de alimentación ZPDG de autoequilibrio, resistente a altas temperaturas y presiones: diseñada para el transporte de agua limpia sin partículas sólidas, con temperaturas comprendidas entre -20℃ y 210℃, o de líquidos cuyas propiedades físico-químicas sean similares al agua limpia. Es adecuada para aplicaciones de suministro de agua en condiciones de presión media, baja y alta.

Bomba de alta presión y alta temperatura tipo ZPDF, de equilibrio automático para uso en industria química: diseñada para el transporte de líquidos corrosivos que no contengan partículas sólidas, con temperaturas comprendidas entre -20℃ y 105℃.

Bomba de aceite tipo ZPDY de alta temperatura y alta presión con equilibrio automático: diseñada para el transporte de aceites y productos petroleros que no contengan partículas sólidas, con temperaturas de -20℃ a 105℃ y viscosidad inferior a 120 centistokes.

Bomba centrífuga multiperfiladora de tipo ZMDP, autoequilibrada y resistente al desgaste para minería: diseñada para el transporte de agua de mina de mediano tamaño y otros tipos similares de aguas residuales con contenido de partículas ≤1,5%, granulometría ≤1,3 mm y temperatura entre -20℃ y 80℃. La presión permitida en la entrada de la bomba es inferior a 0,6 MPa.

Características de la bomba de alta temperatura y alta presión

Los tipos D, DG, DF, DY y MD(P) de bombas eficientes de alta temperatura y alta presión con autoequilibrio han innovado la estructura tradicional de las bombas centrífugas multietapa segmentadas, eliminando así el mecanismo de equilibrio axial presente en las bombas centrífugas multietapa que utilizan discos o tambores de equilibrio. Se trata de un excelente producto de reemplazo y mejora para este tipo de bombas. Gracias a la ausencia de dispositivos de equilibrio —es decir, sin pérdidas por fricción del disco ni pérdidas por retorno del flujo de equilibrio—, la eficiencia de estas bombas multietapa de alta temperatura y alta presión con autoequilibrio aumenta entre un 3 y un 12% en comparación con otras bombas multietapa de la misma categoría. Además, se resuelven completamente los problemas asociados al desgaste del disco de equilibrio y su soporte, así como al atascamiento del rotor, que suelen surgir cuando falla el dispositivo de equilibrio, lo que prolonga significativamente la vida útil de la bomba. El tiempo de operación sin fallos supera tres veces al de las bombas convencionales, reduciendo considerablemente los costos de mantenimiento para los usuarios y, en consecuencia, disminuyendo también los costos generales de mantenimiento a lo largo de la vida útil de la bomba. La experiencia acumulada tras años de funcionamiento demuestra que el rendimiento de este producto alcanza el nivel avanzado de productos similares a escala internacional.

<1> Nueva estructura: componentes del rotor con una disposición simétrica de los rotores, lo que permite que las fuerzas axiales generadas por los dos conjuntos de rotores en funcionamiento se cancelen prácticamente entre sí, eliminando así la necesidad de un dispositivo de disco equilibrador con pequeños huecos, baja caída de presión, fácil erosión, alto desgaste y tendencia a fallas; esto representa un avance revolucionario respecto a la estructura tradicional de las bombas multietapas.

<2>Nuevas tecnologías: los exclusivos dispositivos de estrangulamiento y reducción de presión, así como el dispositivo de equilibrio en niveles impares, también pueden desempeñar un papel de soporte auxiliar.

<3> Eficiencia energética y alta eficacia: utiliza un avanzado modelo hidráulico y productos de alta eficiencia energética desarrollados de manera independiente. Gracias a que el rotor de la bomba no sufre desgaste en el disco equilibrador ni pulsaciones axiales, la alineación entre la impulsora y los guías siempre se mantiene en óptimas condiciones, evitando la típica disminución significativa de eficiencia que ocurre en las bombas multietapas convencionales debido al desgaste del disco equilibrador y al desplazamiento hacia adelante de los componentes del rotor. Además, al no haber fugas de agua de equilibrio, se reducen las pérdidas volumétricas, lo que mejora globalmente la eficiencia operativa de la bomba y disminuye la potencia del eje, logrando una mayor eficiencia promedio entre un 3 % y un 12 % en comparación con las bombas multietapas convencionales.

<4> Alta confiabilidad: La disposición simétrica del impulsor permite que el empuje axial generado durante la operación se equilibre automáticamente en gran medida, eliminando así la necesidad de un dispositivo de disco equilibrador con pequeños huecos, baja caída de presión, fácil erosión, alto desgaste y tendencia a fallas. Esto minimiza al máximo el desgaste causado por la carga axial y los efectos adversos que perturban el sistema. La fuerza axial residual es soportada por un cojinete de empuje, lo que mantiene el eje de la bomba permanentemente en estado de tracción, asegurando una distribución uniforme de las cargas sobre el eje y reduciendo significativamente los picos de tensión en comparación con la estructura original. Como resultado, se mejora la rigidez y la velocidad crítica del rotor de la bomba, aumentando notablemente la estabilidad y confiabilidad en el funcionamiento del rotor.

<5> Alta estabilidad: Gracias a la excelente combinación del impulsor simétrico y los álabes guía, así como a los razonables juegos de ajuste y un diseño de estrangulamiento axial amplio, la bomba puede mantener su alta estabilidad y una eficiencia operativa extremadamente alta incluso después de un funcionamiento prolongado.

<6> Buen rendimiento contra cavitación: un modelo hidráulico y diseño estructural optimizados, junto con la estructura especial de doble succión del impulsor del primer etapa, combinados con una fundición precisa y materiales confiables resistentes al desgaste, permiten que la bomba cuente con una excelente resistencia a la cavitación. Además, el funcionamiento general es suave y silencioso, lo que evita que los usuarios deban instalar una bomba prefiltrante adicional o elevar la altura del tanque de entrada.

<7> Alta confiabilidad del sello mecánico: los componentes del rotor no presentan desplazamiento axial al arrancar ni al detener la bomba, y durante el funcionamiento no hay pulsaciones axiales, superando así el persistente problema de baja confiabilidad del sello mecánico que ha afectado a las bombas multietapas.

<8> Bajo índice de mantenimiento: al utilizar fundición de precisión, se reducen los componentes susceptibles de desgaste y el número de veces que es necesario desmontar y reparar, lo que prolonga la vida útil del producto, evita en gran medida una serie de problemas causados por un exceso de desmontajes y reduce los costos de mantenimiento.

<9> Amplia versatilidad: diseño modular combinado avanzado, componentes locales probados tras extenso uso y largos períodos de operación, con alta intercambiabilidad de piezas y componentes. Se ha eliminado el dispositivo de disco de equilibrio de pequeño espacio, lo que permite que esta bomba multietapa, a diferencia de las estructuras tradicionales, sea más adecuada para aplicaciones con condiciones más severas del medio.

<10>Fácil mantenimiento: el diseño de montaje y desmontaje rápido permite reemplazar los sellos y rodamientos sin necesidad de desmontar el cuerpo de la bomba ni las tuberías de entrada y salida. Además, dentro de la bomba ya no quedan componentes susceptibles a daños, como el disco de equilibrio, lo que ahorra tiempo en reparaciones mayores e inspecciones.