Bomba de dragado de arena sumergible

Las bombas de dragado de arena sumergible están diseñadas para soportar las duras condiciones que se dan en las operaciones de dragado, donde las partículas abrasivas entran en contacto constantemente con los componentes internos de la bomba. El diseño resistente al desgaste es fundamental para mantener la eficiencia de la bomba y prolongar su vida útil, lo que en última instancia reduce el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento.

Uno de los elementos clave del diseño que contribuyen a la resistencia al desgaste es el impulsor de la bomba. Las bombas sumergibles para dragado de arena suelen tener impulsores especialmente diseñados con paletas gruesas y robustas que pueden soportar el impacto de partículas abrasivas. La geometría del impulsor está optimizada para mantener un equilibrio entre un bombeo eficiente y la minimización del desgaste. Algunos diseños incorporan impulsores empotrados, que crean un vórtice que ayuda a mantener las partículas abrasivas alejadas de los bordes del impulsor, lo que reduce aún más el desgaste.

Otro aspecto importante del diseño resistente al desgaste es la carcasa de la bomba. Las superficies internas de la carcasa suelen estar diseñadas con un mayor espesor en las zonas de mayor desgaste. Algunos fabricantes utilizan placas de desgaste o revestimientos reemplazables dentro de la carcasa, lo que permite un fácil mantenimiento y reemplazo de los componentes desgastados sin la necesidad de reemplazar toda la bomba sumergible para dragado de arena.

Las holguras entre las piezas giratorias y estacionarias también se consideran cuidadosamente en los diseños resistentes al desgaste. Las holguras óptimas ayudan a minimizar el efecto de molienda de las partículas abrasivas atrapadas entre los componentes, lo que reduce el desgaste y mantiene la eficiencia de bombeo.

Además, el diseño hidráulico general de la bomba influye en la resistencia al desgaste. Las trayectorias de flujo suaves y las transiciones graduales entre los componentes de la bomba ayudan a reducir la turbulencia y las áreas localizadas de alta velocidad, que pueden contribuir a acelerar el desgaste.

Cuadro de selección de bomba de dragado de arena sumergible

Materiales de alta calidad

La elección de los materiales es crucial para garantizar la resistencia al desgaste de las bombas sumergibles para dragado de arena. Los fabricantes emplean una variedad de materiales duraderos y de alta calidad que pueden soportar la naturaleza abrasiva de los medios bombeados. Estos materiales se seleccionan en función de su dureza, tenacidad y resistencia tanto a la erosión como a la corrosión.

Uno de los materiales más utilizados en los componentes de bombas resistentes al desgaste es el hierro blanco con alto contenido de cromo. Este material, que a menudo contiene entre un 25 y un 28 % de cromo, forma carburos duros que proporcionan una excelente resistencia al desgaste abrasivo. El hierro blanco con alto contenido de cromo se utiliza con frecuencia en la construcción de impulsores, placas de desgaste y otros componentes que entran en contacto directo con el lodo abrasivo.

Otro material que se emplea a menudo en las bombas sumergibles para dragado de arena es el acero inoxidable dúplex. Este material ofrece una combinación de alta resistencia, buena resistencia a la corrosión y resistencia moderada al desgaste. El acero inoxidable dúplex es especialmente útil para ejes de bombas y otros componentes estructurales que requieren tanto resistencia como resistencia a la corrosión.

Para aplicaciones extremadamente abrasivas, algunos fabricantes utilizan materiales especiales como carburo de tungsteno o compuestos cerámicos para componentes críticos de desgaste. Estos materiales ofrecen una dureza y resistencia al desgaste excepcionales, aunque a un coste más elevado.

La selección de materiales a menudo implica un equilibrio entre la resistencia al desgaste, el coste y otros factores como el peso y la capacidad de fabricación. Los materiales avanzados pueden ofrecer una resistencia al desgaste superior, pero pueden aumentar significativamente el coste y el peso de la bomba. Los fabricantes suelen ofrecer diferentes opciones de materiales para adaptarse a diversas aplicaciones y presupuestos.

Superficies endurecidas

Además de utilizar materiales de base resistentes al desgaste, muchas bombas sumergibles para dragado de arena incorporan técnicas de endurecimiento de la superficie para mejorar aún más su durabilidad. Estas técnicas implican el tratamiento de la superficie de los componentes de la bomba para aumentar su dureza y resistencia al desgaste sin afectar las propiedades del material subyacente.

Un método común de endurecimiento de la superficie es el recargue duro, también conocido como recargue duro o revestimiento duro. Este proceso implica la aplicación de una capa de material resistente al desgaste a la superficie de los componentes de la bomba mediante técnicas de soldadura. El material de recargue duro suele ser una aleación especialmente formulada que ofrece una resistencia al desgaste superior en comparación con el material base. Las aleaciones de recargue duro comunes incluyen compuestos de carburo de tungsteno, compuestos de carburo de cromo y varias aleaciones a base de hierro.

El recargue duro se puede aplicar de forma selectiva a las áreas de alto desgaste de la bomba, como los álabes del impulsor, el tajamar de voluta y el revestimiento de succión. Este enfoque específico permite a los fabricantes optimizar el equilibrio entre la resistencia al desgaste y el costo.

Otra técnica de endurecimiento de la superficie utilizada en algunas bombas sumergibles para dragado de arena es la nitruración. Este proceso implica la difusión de nitrógeno en la superficie de los componentes de acero a temperaturas elevadas. La nitruración crea una capa dura y resistente al desgaste en la superficie del material sin cambiar significativamente sus dimensiones. Esta técnica es particularmente útil para componentes que requieren tolerancias precisas, como ejes y cojinetes.

Algunos fabricantes también emplean técnicas de pulverización térmica para aplicar revestimientos resistentes al desgaste a los componentes de la bomba. Estos revestimientos, que pueden estar hechos de materiales como carburo de tungsteno u óxido de cromo, proporcionan una capa superficial extremadamente dura y duradera que puede extender significativamente la vida útil de los componentes de la bomba.

La elección de la técnica de endurecimiento de la superficie depende de factores como el material base, los requisitos de desgaste específicos de la aplicación y la geometría del componente. A menudo, se puede utilizar una combinación de técnicas para lograr una resistencia al desgaste óptima en diferentes partes de la bomba.

Sellado mecánico

El sistema de sellado es un componente fundamental en las bombas sumergibles para dragado de arena, responsable de evitar la entrada de partículas abrasivas en áreas sensibles de la bomba, como los cojinetes y el motor. Los sellos mecánicos resistentes al desgaste son esenciales para mantener la integridad y el rendimiento de la bomba a lo largo del tiempo.

Las bombas sumergibles para dragado de arena modernas suelen emplear múltiples disposiciones de sellado para proporcionar una protección sólida contra partículas abrasivas. Una configuración típica puede incluir:

1. Sello mecánico primario: este sello está en contacto directo con el medio bombeado y está diseñado para soportar el entorno abrasivo. A menudo utiliza materiales de revestimiento duro como carburo de silicio o carburo de tungsteno para las caras del sello para proporcionar una excelente resistencia al desgaste.

2. Sello mecánico secundario: este sello proporciona una barrera adicional contra cualquier partícula que pueda pasar el sello primario. Puede utilizar materiales ligeramente menos resistentes al desgaste, ya que no está en contacto directo con el lodo abrasivo.

3. Sellos laberínticos: son sellos sin contacto que crean un camino tortuoso para las partículas, lo que dificulta su ingreso a áreas sensibles de la bomba.

4. Sistemas de lavado de sellos: muchas bombas de dragado de arena sumergibles incorporan un sistema de lavado con agua limpia que limpia continuamente los sellos mecánicos, lo que ayuda a enfriarlos y evita la entrada de partículas abrasivas.

El diseño del sistema de sellado también considera factores como la deflexión del eje, la expansión térmica y las variaciones de presión para garantizar un rendimiento constante en diversas condiciones de funcionamiento. Las tecnologías de sellado avanzadas, como los sellos mecánicos equilibrados y los sellos tipo cartucho, se emplean a menudo para mejorar la confiabilidad y simplificar el mantenimiento.