Las bombas de arrastre son máquinas hidráulicas rotodinámicas donde la energía mecánica de un rotor en movimiento (Dragpeller) se transfiere a un fluido a través del principio de capa límite, fricción o arrastre viscoso. Tal como se aprecia en la figura el fluido entra a la bomba en la dirección axial (paralelo al eje de transmisión y perpendicular al rotor) por la tubería de succión e inmediatamente el fluido se posiciona entre dos placas circulares paralelas y rotativas que forman el dragpeller. Una vez en esa posición aquellas partículas de fluido que están en contacto directo con los discos adquieren la misma velocidad que estos discos, es decir, prevalece la condición de no deslizamiento o lo que es igual no existe movimiento relativo entre las partículas adheridas y las superficies solidas en movimiento. Esta condición de no deslizamiento genera que en dicha superficie se presente el máximo valor del esfuerzo cortante en el fluido y a su vez hace que esa capa de fluido adquiera la energía transmitida por el Dragpeller. Una vez que la primera capa queda energizada, entonces por difusión molecular (gracias a la viscosidad del fluido) esta primera capa le transmite parte de su energía a la segunda capa.

Este fenómeno de transporte de energía (Transporte de cantidad de movimiento) se va produciendo de capa a capa de fluido hasta que todo el seno del fluido este energizado cinéticamente.

El fluido va adquiriendo energía cinética desde la capa más cercana a la superficie hasta la capa más alejada (punto medio del interespaciamiento). Una vez que todo el fluido en este espacio ha adquirido la suficiente energía cinética entonces saldrá del dragpeller y se dirigirá al carcasa, en el cual parte de la energía cinética se transforma en energía de presión, se direcciona hacia la sección de descarga y luego sale de la bomba.

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Cualidades de las Bombas de Arrastre

Las bombas de arrastre tienen una cualidad muy importante que las diferencia enormemente de otras bombas rotodinámicas como la centrifuga. La viscosidad. En vista que la propiedad física más importante en este tipo de bombeo es la viscosidad, estas bombas se comportan hidrodinámicamente mejor cuanto mayor sea la viscosidad del fluido. Es decir, si lo que se desea bombear es un fluido muy viscoso, como por ejemplo Crudos pesados y extrapesados, fluidos de perforación, parafinas, bitúmenes, polímeros fundidos, glicerinas, aceites, lubricantes, pulpa de papel, aguas residuales, slurries, etc., la mejor opción es utilizar una Bomba de Arrastre.


Otras ventajas que tiene esta tecnología para el transporte de fluidos son las siguientes:

Manejo de sólidos pequeños y de gran tamaño: Estas bombas tienen la capacidad de manejar sólidos ya que la no presencia de alabes permiten que en la corriente existan sólidos en suspensión que se transporten a través de la bomba casi sin hacer contactos con las superficies solidas del Dragpeller.
Cuando se tienen flujos multifasicos gas - líquido y el patrón de flujo es tipo burbuja, las partículas esféricas de gas viajan sumergidas en la corriente de líquido y cuando la mezcla entra al Dragpeller la energía cinética se le transfiere al medio continuo, adquiriendo toda la corriente la energía necesaria para salir de la bomba y transportarse al lugar deseado.
En nuestras bombas Dragpump, el fluido es impulsado por el Dragpeller de una manera suave, fuera de impactos y sin golpeteo, eso genera un flujo continuo y libre de pulsaciones lo que trae como consecuencia que las vibraciones mecánicas del equipo se minimicen.
Como el Dragpeller es el único elemento que se encarga de suministrarle energía al fluido y lo hace gracias al esfuerzo cortante generado en la placas circulares y en sus vanes, las cargas radiales generadas por el fluido son muy pequeñas y por lo tanto las cargas radiales que soportan los rodamientos son también muy pequeñas, obteniendo como resultado mayor durabilidad.
Nuestras Bombas de arrastre tienen la particularidad de no emulsificar la mezcla transportada. Por ejemplo, en muchas aplicaciones de operaciones de producción de crudo en la industria petrolera se requiere separar casi al 100 % el crudo del agua. Cuando se tiene una corriente de crudo húmedo normalmente hay un porcentaje de esa agua que esta libre en la corriente (la cual puede separarse del crudo a través de métodos mecánicos y/o térmicos) y hay otro porcentaje de agua que molecularmente esta mezclado con el crudo y que su separacion no es fácil, a esa mezcla se le conoce como Emulsión.
Otra particularidad y ventaja de las Dragpumps es que poseen bajos niveles de NPSH, inclusive valores de NPSH por debajo a los presentados por las bombas centrifugas.

Dragpeller ®

El Dragpeller® es el elemento rotativo dentro de nuestras bombas de arrastre donde ocurre la transformación de la energía mecánica a energía hidráulica. Utiliza el principio de capa límite (teoría desarrollada por Prandtl) y el mismo principio físico utilizado por Nicola Tesla en las “Turbomáquinas de Tesla”, a principios del siglo XX. El principio de funcionamiento es el mismo, sin embargo, el Dragpeller® introduce mejoras sustanciales que traen como consecuencia una mayor eficiente transformación energética y por supuesto un menor consumo de energía mecánica y eléctrica (si el driver es un motor eléctrico).

Dragpeller

Geométricamente está constituido por dos placas circulares y paralelas que co-rotan sobre un mismo eje y unidas rígidamente por unos elementos llamados bladepost. Cada una de las placas tienen adheridos una serie de elementos que ayudan a generar una especie de rugosidad aparente en la superficie de ellas y por ende, de acuerdo al modelo reológico del fluido a generar un mayor esfuerzo cortante y una mayor transporte de cantidad de movimiento. Estos elementos reciben el nombre de “High efficiency dragpeller vanes” (HEDV). La geometría de estos elementos, en cuanto a factor de forma de arrastre, efecto centrifugo y cola aerodinámica garantizan una eficiencia energética mucho más elevada que otros impeller de bombas con tecnologías similares. Para aplicaciones similares, nuestras bombas Dragpump poseen eficiencias hasta del 15 % mayor que las eficiencias de bombas con tecnologías similares. Por ejemplo, si se tiene operando una Dragpump con un consumo energético de 500 HP, en la misma aplicación, pero utilizando otro fabricante con tecnología similar, el consumo de energía seria aproximadamente de 575 HP, es decir 75 HP más, lo que equivale a 56 kw. Anualmente esto se traduce en un ahorro energético que será de hasta 490560 KW-hr.