Bomba Kimray Glicol
Bomba Kimray Glicol
Bomba Kimray Glicol
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INTRODUCCIÓN:
La bomba de glicol de intercambio de energía, Esta energía adicional se suministra por medio de
bomba de “presión volumen” o “serie PV” fue gas a presión del absorbedor.
creada en 1957. La idea inicial era una bomba La bomba fue diseñada como bomba de doble
que utilizara la energía del glicol húmedo a la efecto con una presión máxima operativa de 1500
presión del absorbedor como fuente de energía. psig y un factor de seguridad de 10. La corrosión
Dentro de los confines de un sistema, la energía no
y el desgaste requieren que se usen los mejores
puede crearse ni destruirse. La energía puede, sin
embargo, almacenarse, transferirse o cambiarse materiales disponibles. Estos materiales incluyen
de una forma a otra. La bomba serie PV transfiere acero inoxidable, revestimiento de cromo duro,
la energía disponible del glicol húmedo, a presión nylon, teflón, Stellite, y anillos “O” de composición
del absorbedor, a un volumen “equivalente” de especial para uso con glicol. La bomba contiene
glicol seco a presión del recalentador. Para poder dos partes móviles básicas, un ensamble de pistón-
circular el glicol, se necesita energía adicional para barra y un pistón del piloto. Cada una acciona un
sobreponerse a las pérdidas por fricción dentro de deslizador “D” de tres vías.
la bomba y en la tubería de conexión.
Revisión actual: ‡
La configuración de la bomba de glicol es una marca registrada de Kimray, Inc. G:10.1
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BOMBAS DE GLICOL
BOMBAS DE INTERCAMBIO DE ENERGÍA
FUNCIONAMIENTO:
La bomba de glicol Kimray es una bomba de doble efecto, El movimiento posterior hacia la derecha mueve el ACTUADOR
energizada por glicol húmedo y una cantidad pequeña de gas y el DESLIZADOR “D” DE LA BOMBA para descubrir el puerto
a presión de absorbedor (rojo). El amarillo denota que se está 1 y comunicar los puertos 2 y 3. Esto hace salir glicol húmedo
bombeando glicol húmedo (azul) hacia el absorbedor. El verde (rojo) hacia el lado derecho del PISTÓN DEL PILOTO. Esto
es la succión del glicol seco procedente del recalentador. provoca que el PISTÓN DEL PILOTO y el DESLIZADOR “D”
El glicol húmedo (rojo) procedente del absorbedor fluye a DEL PILOTO se muevan de derecha a izquierda.
través del puerto 4 y es estrangulado a través de la VÁLVULA En esta nueva posición, el DESLIZADOR “D” DEL PILOTO
DE CONTROL DE VELOCIDAD hacia el lado izquierdo del descubre el puerto número 5 y comunica a los puertos 4 y 6. Esto
ensamble del pistón de la bomba, moviendo este ensamble de hace salir glicol húmedo (rojo) del lado derecho del ensamble del
izquierda a derecha. El glicol seco (azul) está siendo bombeado pistón de la bomba a través de los puertos 4 y 6 hacia el sistema
del cilindro izquierdo hacia el absorbedor mientras que el de glicol húmedo de baja presión (amarillo). El puerto 5 (que se
cilindro derecho está siendo llenado con glicol seco (verde) del comunicó con el puerto 6) ahora admite glicol húmedo (rojo)
absorbedor. Al mismo tiempo el glicol húmedo (amarillo) está a través del la VÁLVULA DE CONTROL DE VELOCIDAD del
descargándose del lado derecho del ensamble del pistón de la lado derecho hacia el lado derecho del ensamble del pistón de
bomba hacia un sistema de baja presión o atmosférico. la bomba.
A medida que el ensamble del pistón de la bomba se acerca al El ensamble del pistón de la bomba ahora comienza su
final de su carrera, el ANILLO DE POSICIÓN en la BARRA DEL carrera de derecha a izquierda. Siga el procedimiento anterior
PISTÓN hace contacto con el lado derecho del ACTUADOR. invirtiendo las direcciones de flujo.
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BOMBAS DE GLICOL
BOMBAS DE INTERCAMBIO DE ENERGÍA
PRINCIPIO OPERATIVO:
Las acciones de cada una de las dos partes básicas de la Se proporcionan dos válvulas de control de velocidad para
bomba dependen completamente una de la otra. El deslizador regular el flujo de glicol húmedo y gas hacia y desde los cilindros
"D" del piloto accionado por el pistón del piloto alimenta y expele de energía. La inversión de la dirección del flujo a través de
en forma alternante presión del absorbedor hacia los cilindros las válvulas de control de velocidad proporciona una acción de
de energía en extremos opuestos del ensamble pistón-barra. limpieza de flujo rápido que limpia los orificios de las válvulas.
De igual forma, el deslizador "D" de la bomba accionado por el Si el glicol, que regresa a la bomba desde el absorbedor, fuera
ensamble pistón-barra alimenta y expele en forma alternante a llenar completamente el cilindro, no se necesitaría gas adicional.
presión del absorbedor hacia los extremos opuestos del pistón Sin embargo, el glicol húmedo ocupará aproximadamente sólo el
del piloto. 65 por ciento del volumen total del cilindro y tubería de conexión,
dejando 35 por ciento para llenarse con gas del absorbedor. Este
La fuerza para circular el glicol dentro del sistema de volumen de gas representa 1.7 S.C.F. por galón de glicol seco a
deshidratación se suministra mediante la presión del absorbedor una presión de absorbedor de 300 psig, y 8.3 S.C.F. a 1500 psig,
que actúa sobre el área de la barra del pistón en sus sellos de y podría considerarse como costo de energía continua por
anillo O. El área de la barra del pistón es aproximadamente operación de la bomba. Este gas puede utilizarse en el
el 20 por ciento de la del pistón. Sin considerar la fricción de proceso de regeneración del deshidratador para propósitos de
la bomba y las pérdidas de la línea, la fuerza resultante es “recirculación” y/o “barrido de gas”. También puede recuperarse
suficiente para producir una presión de descarga teórica 25 por en un separador de gas/glicol de baja presión y usarse para
ciento mayor que la presión del absorbedor. La presión de encender el separador de gas/glicol de presión del recalentador,
descarga teórica, por ejemplo a una presión del absorbedor y usarse para encender el recalentador.
de 300 psig, sería de 1875 psig. Esta “sobrepresión” teórica se Al suministrar gas del absorbedor a los cilindros, el nivel
desarrollaría contra una línea de descarga bloqueada pero no es del glicol húmedo se mantiene en la conexión de salida del
suficiente para causar daños o crear un riesgo. glicol húmedo en el absorbedor y elimina la necesidad de un
Se requiere aproximadamente una presión de 25 a 30 psig para controlador de nivel de líquidos y los problemas que implica.
sobreponerse a la fricción de la bomba y dejar la “sobrepresión” Los líquidos en exceso como los hidrocarburos se eliminan del
adicional para pérdidas de la línea y circulación. Se recomienda absorbedor a aproximadamente 55 por ciento de la velocidad de
que estas pérdidas de mantengan aproximadamente al la bomba, reduciendo el riesgo de descargar un gran volumen
10 por ciento de la presión del absorbedor o como se indica en de hidrocarburos hacia el recalentador como sería el caso con
el catálogo. un controlador de nivel de líquido.
INSTALACIÓN:
Se debe tener en cuenta una serie de consideraciones con Cuando dos o más bombas se conectan en un mismo
respecto a la instalación de la bomba, ya que es el “corazón” múltiple de tuberías, se debe considerar la capacidad total en
del sistema de deshidratación. Es un dispositivo mecánico el diseño de la tubería. Además, se deberá diseñar un múltiple
móvil sujeto a desgaste y a la larga necesitará reparación. de tuberías para proporcionar a cada bomba su “parte justa”
La ubicación de la bomba es muy importante. El acceso rápido de glicol húmedo del absorbedor. No es necesario que la
a la bomba para reparación o reemplazo puede ahorrar tiempo proporción sea exacta.
y problemas. Hay bombas con “coeficientes de bombeo” menores
Las conexiones de prueba (1/4" NPT con válvula) que disponibles para proporcionar energía adicional para presiones
se encuentran en la tubería de salida y entrada a la bomba inferiores a 300 psig; sin embargo, es mejor no usar esas
proporcionan un medio rápido de restricción o bloqueo de la bombas a presiones superiores a 400 ó 500 psig debido al
bomba para la solución de problemas. excesivo consumo de gas. Existen paquetes de conversión
Los filtros, descritos más adelante, siempre deben instalarse disponibles para cambiar bombas estándar a bombas “SC” con
en la tubería de glicol húmedo entre el absorbedor y la bomba, presiones de campo decrecientes.
y en la línea de succión de la bomba, con provisiones para
mantenimiento de los filtros. PAROS DE LA BOMBA:
La tubería de succión deberá ser preferentemente de una Existen mecanismos disponibles de paro de la bomba,
longitud suficiente para permitir la alimentación positiva hacia los cuales no requieren ajuste y se controlan a través de la
la bomba. La presión de alimentación debe ser mayor de descarga de glicol seco. El mecanismo de paro ASD de Kimray
4 ó 5 pulgadas de Hg de vacío para prevenir la cavitación de es un dispositivo de retención que permite la operación de la
la bomba. bomba siempre y cuando se descargue glicol seco de la bomba.
(Vea en la página 10.26 la descripción de la operación.)
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BOMBAS DE GLICOL
BOMBAS DE INTERCAMBIO DE ENERGÍA
INTERCAMBIADORES DE CALOR:
Es necesario suficiente intercambio de calor para reducir la 2. La caída de presión entre la bomba y el absorbedor en la
temperatura de succión del glicol seco por lo menos a 200°F, línea de descarga de glicol seco, incluyendo cualquier presión
de preferencia a 150°F. requerida para abrir y establecer el flujo completo en cualquiera
de las válvulas check.
BLOQUE DE VÁLVULA CHECK PARA DESCARGA
3. La caída de presión entre la bomba y el recalentador
DIVIDIDA: (a presión atmosférica) en la línea de descarga de glicol
Las bombas de glicol Kimray están disponibles con coples de húmedo. Esto incluye la presión del líquido hacia el recalentador,
válvula check para descarga dividida para servir a dos serpentín del intercambiador de calor y/o la presión que se
absorbedores en una unidad de deshidratación. Vea una mantiene sobre un separador de glicol.
descripción en la página 10.29.
La suma de estas caídas de presión da la “caída de presión
ANILLOS “O” VITON: total del sistema”. Las gráficas en las páginas 10.11-10.15
muestran las presiones máximas totales del sistema y su efecto
Existen anillos “O” de Viton disponibles para todos los sellos sobre la salida de la bomba. Si se excede la caída de presión
de las bombas de glicol Kimray. Los kits de reparación Viton total permitida hará que la bomba opere en forma errática o que
pueden solicitarse para las bombas que ya están en operación, se detenga.
o para bombas nuevas pueden ordenarse con anillos “O” de Viton
a un costo adicional. Para determinar si existe un problema en un sistema de
deshidratación en operación, abra lentamente las válvulas de
Los anillos “O” de Viton se recomiendan para usarse cuando control de velocidad en la bomba hasta que ésta opere a la
los hidrocarburos líquidos se encuentran en el gas, para servicio velocidad máxima recomendada. (Vea la gráfica en la página
de CO2 o para altas temperaturas de operación. En condiciones 10.8.) Si la bomba cavita antes de alcanzar su máxima velocidad,
normales (sin los problemas anteriores), los anillos “O” de Viton la línea de succión está obstruida. Si la bomba no opera a la
no darán un servicio tan prolongado en la bomba como los máxima velocidad nominal, significa que hay obstrucciones en
anillos “O” Bruna-N. una o más de las otras tres líneas de conexión.
Otro contaminante del glicol que causa problemas es la Siempre detenga la bomba cuando se apague el flujo de
sal. El agua salina que continúa entrando en un sistema de gas principal. Una bomba que continúe circulando sin flujo
deshidratación pronto causa una condición de sobresaturación de gas eleva la temperatura del deshidratador completo,
en el recalentador. Esto resulta en depósitos de sal en la bomba y a su vez la temperatura del recalentador.
a medida que el glicol caliente se enfría. Se requiere una
limpieza y lavado completos del sistema para eliminar la sal. Si una bomba ha estado desactivada durante varios meses,
las válvulas check deben desmontarse e inspeccionarse antes
FUNCIONAMIENTO: de tratar de operar la bomba. El arranque de la bomba debe ser
similar al de una bomba nueva al poner primero el sistema en
equilibrio.
Una bomba nueva o deshidratador nuevo debe ponerse
en operación al llevar primero la circulación del glicol y la
temperatura de operación a una condición de equilibrio usando SOLUCIÓN DE PROBLEMAS:
una presión del absorbedor de 300 a 400 psig. Esto puede
hacerse con o sin flujo de gas. Si es fácil arrancar en una Si una bomba de glicol ha estado operando en un sistema
condición sin flujo, sólo se necesitará suministrar suficiente gas limpio, es muy probable que no requiera servicio considerable
al absorbedor para mantener la presión. En la mayoría de los durante varios años. Sólo se requerirá el reemplazo anual de
casos, la bomba logrará su purga sin ayuda y deberá hacerlo en la empaquetadura. Normalmente la bomba no se detendrá
unas cuantas carreras. Si la bomba no se purga de inmediato, a menos que alguna parte interna se doble, desgaste o rompa,
la descarga de glicol seco deberá abrirse a la atmósfera hasta o que algún objeto extraño haya causado una falla a ésta, o que
que el glicol se descargue de los dos cilindros. Cuando se el sistema pierda su glicol.
haya establecido el equilibrio, la bomba debe detenerse y la
presión del absorbedor debe incrementarse para operación. La Una bomba que ha estado funcionando sin glicol durante
velocidad de la bomba puede restablecerse a la que se desee. algún tiempo deberá inspeccionarse antes de retornar a
servicio normal. Probablemente dicha bomba requiera por
La máxima temperatura de operación de la bomba está lo menos nuevos anillos “O”. Los cilindros y barras de pistón
limitada por los sellos de los anillos “O” y deslizadores "D" de también pueden haber sufrido rayaduras debido a la “operación
nylon móviles. Se recomienda un máximo de 200 grados. La en seco”.
vida útil de la empaquetadura se prolongará considerablemente
a 150 grados. A continuación se presentan algunos síntomas y causas
comunes. Estos se presentan para ayudar al diagnóstico
acertado del problema.
SÍNTOMAS CAUSAS
2. La bomba arranca y opera hasta que el glicol regresa del 2. La línea de descarga de glicol húmedo hacia el
absorbedor. La bomba se detiene entonces o se alenta recalentador está restringida. Un manómetro instalado
considerablemente y no funciona a su velocidad nominal. en la línea mostrará la restricción inmediatamente.
3. La bomba opera hasta que la temperatura del sistema es 3. La línea de succión es demasiado pequeña, y el
normal y entonces incrementa su velocidad y cavita. incremento de temperatura y la velocidad de bombeo
hacen cavitar la bomba.
4. La bomba opera o bombea a grandes volúmenes sólo 4. Fuga en válvula check, objeto extraño alojado debajo
de un lado. de una válvula check o sello de pistón con fuga.
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BOMBAS DISPONIBLES:
**La salida máxima está afectada por las caídas de presión del NOTA: para solicitar una bomba con anillos O de Viton, agregue
sistema. Vea el parámetro de operación del sistema para las un 1 al número de catálogo. Ejemplo: para solicitar GAA con
curvas de salida máxima. anillos O de Viton, especifique: GAA1.
LA PRESIÓN MÁXIMA DE DISEÑO PARA LOS MODELOS P.V. Y S.C. ES 1500 psig
APLICACIONES: FUNCIONAMIENTO:
Bomba de circulación para deshidratadores de gas de glicol Los materiales de las partes vitales de trabajo se seleccionan
Bomba de circulación para desulfuradores de gas por amina para la mayor resistencia al desgaste. Estos materiales
incluyen acero inoxidable, revestimiento de cromo duro, Stellite,
CARACTERÍSTICAS: nylon y teflón. Los sellos móviles de los anillos “O” tienen una
Elimina los controles de nivel de líquido del absorbedor composición específica para servicio de etilenglicol. Se lleva
No se requiere suministro de energía auxiliar a cabo una inspección operativa completa de cada bomba
Bajo consumo de gas después de su ensamble.
Los dardos de válvulas de descarga mecánicas
El sistema completamente sellado previene la pérdida de glicol
Sin resortes o palancas; sólo dos ensambles móviles sellados con anillos “O” son estándar en todos los modelos,
Válvulas check hidráulicas “acolchonadas” con asientos excepto en el 315 PV. Existen dardos sellados con teflón
extraíbles de acero inoxidable endurecido disponibles como opción. Se usan válvulas check esféricas
en la 315 PV y están disponibles para la 1715 PV, 2015 SC
y 4015 PV.
*Estas bombas están diseñadas para presiones de operación
entre 100 y 500 psig, y la presión máxima de diseño para todos
los modelos es de 1500 psig.
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La configuración de la bomba de glicol es una marca registrada de Kimray, Inc. Revisión actual:
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BOMBAS DE GLICOL
SERIES “PV” Y “SC”
DIAGRAMA DE INSTALACIÓN
* No se recomienda intentar operar las bombas a velocidades menores o mayores a las que se indican en la gráfica anterior.
CONSUMO DE GAS
Presión operativa - p.s.i.g. 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
Pies cúbicos/galón a 14.4 y 60°F. 1.7 2.3 2.8 3.4 3.9 4.5 5.0 5.6 6.1 6.7 7.2 7.9 8.3
DIMENSIONES
TABLA DE
COMPARACIÓN
Serie “PV” Serie “SC”
Modelo N.° Modelo N.°
* No se recomienda intentar operar las bombas a velocidades 1715-4015 2015 SC
menores o mayores a las que se indican en la gráfica anterior.
9015 5015 SC
CONSUMO DE GAS
21015 10015 SC
Presión de operación - psig 100 200 300 400
45015 20015 SC
Pies cúbicos/galón a 14.4 y 60°F. 1.0 1.9 2.8 3.7
Las dimensiones físicas de las bombas serie “SC” son las mismas que las de las bombas de la serie “PV” comparables. Vea la página 8.
NÚMERO DE LA PIEZA
*El pistón es la tuerca de este modelo y se proporciona con un tornillo de ajuste de cabeza cilíndrica.
‡Sólo cilindro completo.
‡Sólo el modelo 20015 SC, requiere 8, anillos de respaldo N.° 772
* No opere a velocidades mayores de 100 carreras por minuto. Cuente UNA carrera por cada descarga de la bomba.
CONSUMO DE GAS
DIMENSIONES