Guía completa para el enfriamiento de bombas de procesos químicos

En los procesos petroquímicos, la confiabilidad de las bombas depende en gran medida de un control efectivo de la temperatura. El sistema de enfriamiento seleccionado para diferentes temperaturas del medio no solo afecta la vida útil del equipo sino que también afecta directamente los costos operativos.

Como investigador de bombas petroquímicas, analizaré la estrategia de configuración de enfriamiento científicamente más sólida basada en tres umbrales críticos de temperatura media.

I. Puntos clave de demarcación de temperatura: ¿Cómo elegir un plan de enfriamiento?

Según la gravedad de las condiciones del servicio químico, las estrategias de enfriamiento se pueden clasificar en los siguientes tres niveles:

1. Condiciones de Temperatura Normal y Media-Baja (< 120°C)

Para medios limpios con una temperatura de transporte inferior a 120 °C, como soluciones ácidas/base a temperatura ambiente o disolventes orgánicos, la mayoría de las bombas de procesos químicos no requieren un sistema de refrigeración externo. En este caso, la bomba depende del propio fluido del proceso para la lubricación y refrigeración, ofreciendo una estructura simple y bajos costos de mantenimiento.

⚠️ Nota:

Si el medio es propenso a cristalizarse o contiene partículas sólidas, se debe proporcionar una conexión de lavado de sello en la carcasa de la bomba, incluso a bajas temperaturas, y se debe instalar una línea de lavado externa. El fluido de lavado evita eficazmente que entren partículas en las caras del sello o que se depositen cristales en el anillo de sello estacionario, lo que extiende significativamente la vida útil del sello.

2. Rango de temperatura medio-alto (120°C – 300°C)

Cuando la temperatura del medio supera los 120 °C, la carga térmica tanto en la carcasa de la bomba como en la cámara del sello aumenta drásticamente. En este punto, el autoenfriamiento mediante el fluido del proceso por sí solo es insuficiente para garantizar un funcionamiento seguro. Las prácticas de ingeniería estándar incluyen:

• Cavidad de refrigeración en la tapa de la bomba:Haga circular agua de refrigeración o aceite de transferencia de calor a través de una camisa para controlar la temperatura del cuerpo de la bomba.
• Suministro de refrigerante a la cámara de sellado:Se debe utilizar un sello mecánico de doble extremo para crear una zona de fluido de barrera aislada.
• Prevención de la contaminación del producto:Si el proceso prohíbe estrictamente que cualquier refrigerante se mezcle con el producto (por ejemplo, en aplicaciones de alta pureza o de calidad alimentaria), una parte del fluido bombeado se puede desviar del lado de descarga, se enfría mediante un simple intercambiador de calor y luego se reintroduce en la cámara de sellado, un método conocido como enfriamiento por recirculación automática. Este enfoque es seguro y rentable.

3. Condiciones extremas de alta temperatura (> 300°C)

Para medios como petróleo pesado, sales fundidas o fluidos de transferencia de calor de alta temperatura superiores a 300 °C, la bomba ingresa al modo de "enfriamiento completo del sistema":

• Diseño estructural:Las bombas suelen estar montadas en línea central para minimizar la desalineación causada por la expansión térmica.
• Refrigeración integral:No sólo el cabezal de la bomba sino también la carcasa del cojinete (o soporte) deben estar equipados con un sistema de enfriamiento activo para evitar la degradación del lubricante y el agarrotamiento del cojinete.
• Selección de sello:Los cierres mecánicos de fuelle metálico son obligatorios. Aunque su costo suele ser más de 10 veces mayor que el de los sellos convencionales, ofrecen confiabilidad y rendimiento inigualables a temperaturas extremas.

II. Tabla comparativa de configuraciones del sistema de refrigeración

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