Bombeo de Condensado desde Receptores Ventilados
Una introducción básica a la terminología de bombeo, incluyendo presión de vapor y carga estática. Incluye una descripción de la operación, aplicación y beneficios comparables de bombas de condensado centrífugas eléctricas y mecánicas, con ejemplos de dimensionamiento para bombas y líneas de descarga de bombas.
Terminología de bombeo
Terminología de bombeo
Presión de vapor - Este término se usa para definir la presión correspondiente a la temperatura a la cual un líquido se convierte en vapor. En otras palabras, es la presión a la cual un líquido hervirá.
- A 100°C, el agua hervirá a presión atmosférica.
- A 170°C, el agua hervirá a una presión de 7 bar g.
- A 90°C, el agua hervirá a una presión de 0,7 bar a. La presión de vapor es una consideración muy importante al bombear condensado. El condensado generalmente se forma a una temperatura cercana a su punto de ebullición, lo que puede causar dificultades donde se trata de una bomba centrífuga. Esto se debe a que las bombas centrífugas tienen un área de menor presión en el centro, o ojo, del impulsor. Esto produce el efecto de succión que atrae el líquido a la bomba. Aunque la caída de presión es pequeña, si el condensado ya está muy cerca de su presión de vapor, una proporción del líquido se evaporará por flash a vapor en forma de pequeñas burbujas. Estas burbujas de vapor ocupan un volumen significativamente mayor que la masa equivalente de agua, y tienen una alta relación de superficie a masa. A medida que las burbujas viajan a través de los pasajes del impulsor hacia su borde exterior, experimentan una presión creciente. En algún punto durante este recorrido, se excede la presión de vapor, y las burbujas de vapor implosionan con fuerza considerable. Esto se denomina ‘cavitación’ y las implosiones son tanto ruidosas como destructivas. El ruido es similar a la grava siendo removida y las implosiones, con el tiempo, dañarán los componentes internos de la bomba. Por esta razón, se recomienda que el condensado se bombee con bombas eléctricas específicamente construidas para la tarea, y que las temperaturas del condensado en sistemas atmosféricos no excedan 98°C. Algunas bombas tendrán límites tan bajos como 94°C o 96°C, dependiendo del diseño de la bomba, la velocidad de rotación y la altura del receptor sobre la bomba. Carga (h) - La carga es un término usado para describir la energía potencial de un fluido en un punto dado. Hay varias formas en que la carga puede medirse: carga de presión, carga estática y carga de fricción. La carga de presión y la carga estática son esencialmente lo mismo, pero tienden a medirse en diferentes unidades. La carga de presión se mide en unidades de presión como pascal o bar g; mientras que la carga estática se refiere en términos de altura, generalmente en metros (o metros de carga). Para el agua, una carga estática de 10 metros es aproximadamente equivalente a una carga de presión de 1 bar g (ver Figura 14.4.1). Carga de presión (hp) - La carga de presión es la presión del fluido en el punto en cuestión. Por ejemplo: Se requiere una bomba para descargar agua contra una carga estática de 30 metros, que aproximadamente equivale a una carga de presión de 3 bar g. La bomba se llena desde una carga estática de 1 metro, que equivale a una carga de presión de 0,1 bar g. (Ver Figura 14.4.2). Carga estática (hs) - La carga estática es la altura vertical equivalente del fluido sobre un datum. El siguiente ejemplo explica la medida de carga estática. Ejemplo: la entrada de la bomba en la Figura 14.4.2 está sujeta a una carga estática (conocida como carga de succión o llenado) de 1 m, y descarga contra una carga estática (conocida como carga estática de entrega) de 30 m. Note que en este caso, el agua que se bombea está por encima de la entrada de la bomba (esta situación se denomina succión inundada).

Carga estática neta - Esto depende de si la bomba es de tipo centrífugo o de desplazamiento positivo, tipo mecánico. Con una bomba centrífuga eléctrica (Figura 14.4.3), la presión ejercida por la carga de succión siempre está presente en la bomba. La carga estática neta, contra la cual la bomba tiene que trabajar, es la diferencia entre la carga de succión y la carga de entrega.

Con una bomba de desplazamiento mecánico (Figura 14.4.4), la carga de succión solo proporciona la energía para llenar la bomba durante el ciclo de llenado. No está presente en el cuerpo de la bomba durante el bombeo y no tiene efecto en la carga de entrega contra la cual la bomba tiene que operar. La carga estática neta es simplemente la carga de entrega.

Carga de fricción (hf) - La carga de fricción (o pérdida de carga por fricción) se define más precisamente como la energía requerida para mover el fluido a través de la tubería. Esto se discute con mayor detalle en el Módulo 10.2, ‘Tuberías y dimensionamiento de tuberías’. La pérdida de presión se puede calcular usando los procedimientos mostrados en el Bloque 4, ‘Medición de flujo’ y el Bloque 10, ‘Distribución de vapor’, pero se encuentra más comúnmente en tablas que correlacionan el caudal del líquido, el diámetro de la tubería y la velocidad. Para ser preciso, la resistencia al flujo encontrada por los diversos accesorios de la tubería también debe tenerse en cuenta. Hay tablas disponibles para calcular la longitud equivalente de tubería recta ejercida por varios accesorios de tubería. Esta ‘longitud equivalente’ adicional para accesorios de tubería se suma a la longitud real de la tubería para dar una ‘longitud equivalente total’. Sin embargo, en la práctica, si la tubería está correctamente dimensionada, es inusual que los accesorios de tubería representen más de un 10% adicional de la longitud real de la tubería. Una regla general que se puede aplicar es: Longitud equivalente total (le) = Longitud real + 10% En la mayoría de los casos, el Ingeniero de Plantas de Vapor estará diseñando un sistema con un arreglo de bomba fabricado propietario, que tiene factores apropiados incorporados. Teniendo esto en cuenta, la cifra del 10% se usará en este Bloque como la longitud equivalente para calcular la pérdida de presión debido a la fricción. Esta pérdida de presión debido a la fricción depende en gran medida de la velocidad del agua en la tubería. En términos simples, la pérdida de presión debido a la fricción aumenta por un factor proporcional al cuadrado de la velocidad. Hay tablas disponibles que dan la pérdida de carga por metro de tubería para varios caudales y diámetros de tubería.
Tabla 14.4.1 Flujo de agua en tuberías de acero negro (kg/h)
| Caída de presión | Tamaño de tubería (mm) | |||||||||
| Pa/m | mbar/m | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
| 100 | 1 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2 632 | 5 004 | 10 152 | 15 768 | 31 932 |
| 114 | 1,14 | 194 | 450 | 845 | 1 832 | 2 790 | 5 366 | 10 841 | 16 828 | 34 247 |
| 118 | 1,18 | 198 | 457 | 857 | 1890 | 2 830 | 5 443 | 11 022 | 17 055 | 34 746 |
Ejemplo 14.4.1 La tubería de descarga de 50 mm en una línea de condensado bombeado se eleva verticalmente durante 29 metros hasta un tanque ventilado. La línea tiene 150 m de longitud y la tasa de bombeo es 5000 kg/h de agua. ¿Cuál es: (A) la pérdida de carga de presión por fricción (la carga de fricción), y (B) la carga de entrega total? A - Calcular la pérdida de carga de presión por fricción (la carga de fricción) Longitud equivalente total (le) = 150 + 10% = 165 metros De la Tabla 14.4.1, se puede ver que una tubería de 50 mm que transporta 5004 kg/h de agua experimentará una caída de presión de 1,0 mbar/m. El caudal en este ejemplo es marginalmente menor, y aunque se podría obtener una estimación más precisa por interpolación, tome la caída de presión como 1 mbar/m. La pérdida de carga de presión por fricción es por lo tanto: 165 metros x 1 mbar/m = 165 mbar (0,165 bar) Tomando 1 bar como equivalente a 10 metros de carga de agua, la pérdida de carga de fricción equivalente en términos de metros es: 0,165 bar x 10 m/bar = 1,65 metros. B - La carga de entrega total Carga de entrega total (hd) - La carga de entrega total hd contra la cual la bomba necesita operar es la suma de tres componentes como se puede ver en la Ecuación 14.4.1:

Bombas de condensado centrífugas eléctricas
Bombas de condensado centrífugas eléctricas
Operación de la bomba El líquido que entra a la bomba se dirige al centro, u ojo, de las paletas del impulsor rotativo. El líquido ganará velocidad a medida que viaja hacia el exterior del impulsor. Aplicación de la bomba La bomba eléctrica es muy adecuada para aplicaciones donde se necesitan transportar grandes volúmenes de líquido. Las bombas eléctricas generalmente se construyen en una unidad, a menudo denominada unidad de recuperación de condensado (CRU). Una CRU generalmente incluye: Un receptor. Un sistema de control operado por sondas o flotadores. Una o dos bombas. Al calcular la pérdida por fricción en la línea de descarga para una CRU, se debe considerar la tasa de bombeo en lugar de la tasa de condensado retornada al receptor. En unidades de bomba doble, también puede emplearse un sistema de control en cascada que permite seleccionar cualquier bomba como bomba principal y la otra como bomba de respaldo para proporcionar apoyo si el condensado que retorna a la unidad es mayor de lo que una bomba puede manejar. Este arreglo de control también proporciona respaldo en caso de que una bomba falle; el nivel de condensado en el tanque aumentará y pondrá en operación la bomba de respaldo. Para unidades de tipo cascada, la pérdida por fricción en la línea de descarga se calcula con la tasa de bombeo máxima de ambas bombas en la CRU. Es muy importante seguir la literatura del fabricante con respecto a la tasa de bombeo de descarga. No hacerlo podría resultar en un dimensionamiento insuficiente de la tubería de descarga de la bomba.

Dimensionamiento de una unidad de recuperación de condensado eléctrica Para dimensionar una unidad de recuperación de condensado eléctrica, es necesario saber:
- La cantidad de condensado que llega al receptor en carga de funcionamiento.
- La temperatura del condensado. Esta no debe exceder las especificaciones del fabricante para evitar cavitación, sin embargo, los fabricantes generalmente tienen diferentes impulsores para adaptarse a diferentes rangos de temperatura, por ejemplo, 90°C, 94°C y 98°C.
- La carga de entrega total contra la cual la bomba tiene que bombear - A determinar de las condiciones del sitio.
- La tasa de descarga de la bomba para dimensionar la tubería de retorno - Es necesario leer correctamente los datos del fabricante para determinar esto. Ejemplo 14.4.2 Dimensionamiento de la tubería de descarga para una unidad de recuperación de condensado eléctrica Donde: Temperatura del condensado = 94°C Condensado a manejar = 1 000 kg/h Elevación estática (hs) = 30 m Longitud de la tubería = 150 m Contrapresión del condensado = solo pérdidas por fricción (hf) Se puede hacer una selección inicial de una unidad de recuperación de condensado usando el gráfico de dimensionamiento del fabricante (un ejemplo del cual se muestra en la Figura 14.4.7). Del gráfico, CRU1 debería ser la elección inicial sujeta a pérdidas por fricción en la tubería de entrega.

Del gráfico en la Figura 14.4.7, se puede ver que CRU1 está realmente clasificada para manejar 3 000 kg/h de condensado contra una carga de entrega máxima de 35 m.
La línea de retorno de condensado se dimensiona con la tasa de bombeo máxima a la carga de entrega requerida, lo cual se demuestra en el ejemplo a continuación: Tasa de bombeo máxima = 3 000 kg/h Es esta cifra, 3 000 kg/h, la que debe usarse para dimensionar la tubería de descarga. Ahora es posible calcular el tamaño óptimo para la línea de retorno. Longitud real de tubería = 150 m Longitud equivalente de tubería = 150 m + 10% = 165 m Estimación de la pérdida por fricción en la tubería (hf) Para dimensionar una línea de descarga bombeada generalmente es una buena idea comenzar el cálculo de pérdida por fricción con una caída de presión arbitraria de entre 100 y 200 Pa/m. De la Tabla 14.4.2 de caída de presión (extracto mostrado abajo), se puede ver que, para un caudal de 3000 kg/h, y para una caída de presión de entre 100 y 200 Pa/m, una tubería de descarga de 40 mm será suficiente.
Extracto de la Tabla 14.4.2
| Caudal | kg/h | ||||||||||
| Tamaño de tubería Ø | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm | ||
| Pa/m | mbar/m | <0,15 m/s | 0,15 m/s | 0,3 m/s | |||||||
| 100 | 1 | 184 | 425 | 788 | 1 724 | 2 632 | 5 004 | 10 152 | 15 768 | 31 932 | |
| 120 | 1,2 | 202 | 472 | 871 | 1 897 | 2 898 | 5 508 | 11 196 | 17 352 | 35 100 | |
| 140 | 1,4 | 220 | 511 | 943 | 2 059 | 3 143 | 5 976 | 12 132 | 18 792 | 38 160 | |
| 160 | 1,6 | 234 | 547 | 1 015 | 2 210 | 3 373 | 6 408 | 12 996 | 20 160 | 40 680 | |
| 180 | 1,8 | 252 | 583 | 1 080 | 2 354 | 3 589 | 6 804 | 13 824 | 21 420 | 43 200 | |
| 200 | 2 | 266 | 619 | 1 141 | 2 488 | 3 780 | 7 200 | 14 580 | 22 644 | 45 720 | |
Se puede interpolar de la Tabla 14.4.2 que un caudal de 3 000 kg/h corresponderá a una caída de presión de 128 Pa/m, para tubería de 40 mm.
La pérdida de carga por fricción se puede ahora calcular para tubería de 40 mm. Pérdida de carga por fricción (hf) = 128 Pa/m x 165 m hf = 21000 Pa hf = Aproximadamente 2,1 metros Establecer la carga de entrega total La carga de entrega total contra la cual la bomba tiene que descargar es por lo tanto hs + hf = hd, donde: hs = elevación estática de 30 m (dada) hf = 2,1 metros hd = 30 m + 2,1 m = 32,1 metros La carga de entrega de 32,1 metros necesita verificarse contra el gráfico de dimensionamiento del fabricante de la CRU para confirmar que la unidad puede bombear contra esta cantidad de carga. Se puede ver en la Figura 14.4.7 que esta CRU puede realmente bombear contra una carga de 35 metros. Si la carga de diseño de 35 metros se hubiera excedido, entonces las opciones son recalcular usando una tubería más grande, o seleccionar una CRU con mayor capacidad de elevación. Una forma alternativa de dimensionar la tubería de entrega Con una carga estática real (hs) de 30 m, y una carga de diseño de CRU de 35 m, hay 5 m de carga disponibles para pérdidas por fricción en la tubería (hf). Podría ser posible instalar una tubería de diámetro menor y tener una pérdida por fricción mayor. Sin embargo, el diseñador debe sopesar este ahorro de costo inicial contra la potencia de funcionamiento extra (y por lo tanto costo) requerida para bombear contra una mayor carga. La velocidad también necesita verificarse contra un máximo típico de aproximadamente 3 m/s permitido para agua bombeada a temperaturas por debajo de 100°C. La Tabla 14.4.2 mostrará que, si se elige la siguiente tubería de menor tamaño (32 mm), la pérdida unitaria por fricción (hf) para pasar 3000 kg/h se interpola en 286 Pa/m, y la velocidad es aproximadamente 1 m/s, lo cual está por debajo de 3 m/s y por lo tanto adecuado para la aplicación. hf es 286 Pa/m x 165 m = 47 190 Pa (o 4,72 m) Por lo tanto, carga de entrega total (hd) = hs + hf hd = 30 + 4,72 m hd = 34,72 m La conclusión es que se podría usar una tubería de 32 mm, ya que la bomba CRU1 puede manejar hasta 35 m de carga de entrega total. Sin embargo, desde un punto de vista práctico, puede no ser razonable diseñar un sistema para operar tan cerca de sus límites, y que, en este caso, la tubería de 40 mm probablemente sería la mejor solución.
Tabla 14.4.2 Una sección de una tabla típica de pérdida por fricción para tuberías completamente inundadas (caudales en kg/h)
| Caudal | kg/h | ||||||||||
| Tamaño de tubería Ø | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm | ||
| Pa/m | mbar/m | <0,15 m/s | 0,15 m/s | 0,3 m/s | |||||||
| 10 | 0,1 | 50 | 119 | 223 | 490 | 756 | 1 447 | 2 966 | 4 644 | 9 432 | |
| 80 | 0,8 | 162 | 378 | 698 | 1 530 | 2 336 | 4 464 | 9 036 | 14 040 | 28 440 | |
| 100 | 1 | 184 | 425 | 788 | 1 724 | 2 632 | 5 004 | 10 152 | 15 768 | 31 932 | |
| 180 | 1,8 | 252 | 583 | 1 080 | 2 354 | 3 589 | 6 804 | 13 824 | 21 420 | 43 200 | |
| 200 | 2 | 266 | 619 | 1 141 | 2 488 | 3 780 | 7 200 | 14 580 | 22 644 | 45 720 | |
Bombas de condensado mecánicas (de desplazamiento positivo)
Bombas de condensado mecánicas (de desplazamiento positivo)
Operación de la bomba Una bomba mecánica consiste en una carcasa, en la cual el condensado fluye por gravedad. El cuerpo contiene un mecanismo flotador que opera un juego de válvulas de cambio. Se permite que el condensado fluya al cuerpo, lo cual eleva el flotador. Cuando el flotador alcanza cierto nivel, activa una válvula de ventilación para cerrarse, y una válvula de entrada para abrirse, permitiendo que el vapor entre y presurice el cuerpo para empujar el condensado hacia afuera. El nivel de condensado y el flotador caen a un punto preestablecido, donde la válvula de entrada de vapor se cierra y la válvula de ventilación se reabre, permitiendo que el cuerpo de la bomba se llene de nuevo con condensado. Válvulas de retención se instalan en las puertas de entrada y descarga de la bomba para asegurar el flujo direccional correcto a través de la bomba. La acción cíclica de la bomba significa que se requiere un receptor para almacenar condensado mientras la bomba está descargando (ver Figura 14.4.8).

Aplicación de la bomba Generalmente, las bombas mecánicas manejan cantidades menores de condensado que las bombas eléctricas. Sin embargo, son particularmente valiosas en situaciones donde:
- Las altas temperaturas de condensado causarán cavitación en bombas eléctricas.
- El condensado está en vacío.
- El espacio de la sala de máquinas es reducido.
- El bajo mantenimiento es un problema.
- El entorno es peligroso, húmedo o mojado.
- No hay suministros eléctricos a mano.
- El condensado tiene que removerse de elementos individuales de equipos con control de temperatura, que pueden estar sujetos a condiciones de estancamiento (ver Bloque 13 ‘Remoción de Condensado’, para más detalles). Al igual que con las bombas accionadas eléctricamente, las bombas mecánicas de desplazamiento positivo a veces, pero no siempre, se especifican como unidades de recuperación de condensado empaquetadas. Una unidad de recuperación de condensado mecánica incluirá un receptor de condensado y la unidad de bomba. No se requiere sistema de control adicional ya que la bomba es completamente automática y solo opera cuando es necesario. Esto significa que la bomba es autorreguladora. Con bombas mecánicas, la bomba cicla mientras el receptor se llena y vacía. El caudal instantáneo mientras la bomba está descargando puede ser a menudo hasta seis veces la tasa de llenado y es este caudal instantáneo de descarga el que debe usarse para calcular el tamaño de la tubería de descarga. Siempre consulte al fabricante de la bomba para datos sobre el dimensionamiento de la bomba y la línea de descarga. Un gráfico de dimensionamiento típico de bomba mecánica se muestra en la Figura 14.4.10. Dimensionamiento de una bomba de condensado mecánica Para dimensionar una bomba de condensado mecánica, se requiere la siguiente información: El caudal máximo de condensado que llega al receptor. La presión motriz de vapor o aire disponible para impulsar la bomba. La selección de vapor o aire dependerá de la aplicación y las circunstancias del sitio. La carga de llenado disponible entre la receptor y la bomba. La carga de entrega total del sistema de condensado. El método de dimensionamiento de bombas mecánicas varía de fabricante a fabricante, y generalmente se basa en datos empíricos, que se traducen en factores y nomogramas. El siguiente ejemplo da un método típico para dimensionar una bomba mecánica. (La longitud de la tubería es menor de 100 m, por lo tanto, la pérdida por fricción se ignora): Ejemplo 14.4.3 Cómo dimensionar una bomba de condensado mecánica

Dimensionamiento de la tubería de descarga para una bomba de condensado mecánica La tubería de descarga de una bomba mecánica generalmente puede tomarse del mismo tamaño que la salida de la bomba cuando es menor a 100 m de longitud. La resistencia por fricción de la tubería es relativamente pequeña comparada con la contrapresión causada por la elevación y la presión de retorno de condensado, y generalmente puede desestimarse. Para tuberías de descarga de más de 100 m, la regla general sería seleccionar un tamaño de tubería mayor que la válvula de retención de salida de la bomba, pero para tales líneas más largas, el tamaño debe verificarse como se muestra en el Ejemplo 14.4.4. Líneas de entrega de más de 100 metros En líneas de entrega de más de 100 m, y/o donde el flujo de condensado está cerca de la capacidad de la bomba, es aconsejable verificar el tamaño de la tubería para asegurar que la pérdida total por fricción (incluyendo pérdida por inercia) no exceda la capacidad de la bomba. La pérdida por inercia se explica en el Ejemplo 14.4.4. Considere el mismo requisito de bombeo de condensado que en el Ejemplo 14.4.3 pero con una línea de entrega de 250 metros de longitud. Ejemplo 14.4.4 Dimensionamiento de una línea de entrega de 250 m de longitud (consulte la Figura 14.4.10):

El efecto de la pérdida por inercia en líneas de entrega de bomba de más de 100 metros. En líneas de más de 100 m, un volumen considerable de líquido se mantendrá dentro de la tubería de descarga de la bomba. La aceleración repentina de esta masa de líquido al inicio de la descarga de la bomba puede absorber parte de la energía de la bomba y resultar en una gran cantidad de golpe de ariete y ruido. Esto debe considerarse dentro del cálculo reduciendo la pérdida por fricción permitida de 60 000 Pa en el Ejemplo 14.4.4 en un 50%, así:

(Esto se basa en que el tiempo promedio de descarga de la bomba es aproximadamente el 25% del tiempo total del ciclo de llenado y descarga.)
Por lo tanto, la tasa de entrega instantánea de condensado desde la bomba = 10 400 kg/h Pérdida por fricción total permitida Con una resistencia por fricción de 109 Pa/m, la Tabla 14.4.2 revela que se requiere una tubería de 65 mm (mínimo) para dar un caudal aceptable de 10 400 kg/h. De hecho, la Tabla 14.4.2 indica que una tubería de 65 mm pasará 10 620 kg/h con una resistencia por fricción de 109 Pa/m. Subiendo por la ‘columna de 65 mm’ en la tabla, se puede ver que, por interpolación, el caudal de 10 400 kg/h induce una pérdida por fricción de 105 Pa/m en una tubería de 65 mm. Bombas completamente cargadas y líneas más largas En el Ejemplo 14.4.4, la Figura 14.4.10 muestra que la tasa de llenado máxima de la bomba con una presión motriz de 5,2 bar g y una carga de entrega de 26 metros es 2600 kg/h. Si la tasa de llenado estuviera cerca de este máximo, (quizás 2 500 kg/h), entonces menos carga de entrega estaría disponible para la pérdida por fricción. Para la misma bomba DN50, esto significaría una tubería de entrega más grande como se muestra en el Ejemplo 14.4.5. Ejemplo 14.4.5 Considere la misma bomba DN50 descrita en el Ejemplo 14.4.4, pero con una tasa de llenado de condensado de 2 500 kg/h. Ahora determine el tamaño de la tubería de entrega.

Dimensionando con una tasa de llenado de 2500 kg/h, y una presión de vapor de 5,2 bar, consultando la Figura 14.4.11, para la bomba DN50, se puede ver que una tasa de llenado de condensado de 2 500 kg/h equivale a una contrapresión máxima de aproximadamente 27 m, así que en este caso:

La tubería de descarga debe dimensionarse con la tasa instantánea de la salida de la bomba, que se toma como 4 x tasa máxima de bombeo. Como antes, la tubería se habría dimensionado con 4 x 2 600 kg/h = 10 400 kg/h con una pérdida por fricción de 18 Pa/m.
La Tabla 14.4.2 muestra que esto requeriría un diámetro de tubería de 100 mm para permitir que la bomba opere dentro de su capacidad. Aunque el sistema ciertamente funcionaría con este arreglo, probablemente es más económico considerar una bomba más grande en combinación con una tubería más pequeña. Consideraciones de una bomba más grande y tubería más pequeña Considere las mismas condiciones de bombeo que el Ejemplo 14.4.4, pero con una bomba DN80 más grande. Como una unidad más grande puede bombear contra una carga de entrega mayor, se puede usar una línea de entrega más pequeña.

La Figura 14.4.12 muestra que una bomba DN80 bajo las mismas condiciones de vapor motriz de 5,2 bar g y caudal de 2500 kg/h permitiría una carga de entrega máxima de 35 m.

Por interpolación, la Tabla 14.4.2 muestra que una tubería de 80 mm acomodará 20160 kg/h con una pérdida por fricción de 160 Pa/m, fluyendo a aproximadamente 1 m/s.
En este caso, la bomba DN80 más grande permitirá cómodamente una tubería dos tamaños menor que para la bomba más pequeña, y con una velocidad de aproximadamente 0,5 m/s, que está dentro de las recomendaciones. La tubería de 80 mm es por lo tanto adecuada para la bomba DN80. En realidad, una tubería de 65 mm sería aceptable, ya que hemos permitido un 50% de pérdida por inercia, sin embargo, esto puede verse un poco extraño conectado a una bomba DN80. Nota: La bomba DN80 costaría aproximadamente un 10% más que la bomba DN50, pero el costo extra se justificaría por la diferencia en costos de instalación en líneas de entrega largas; que en este caso significaría la diferencia en costo entre una tubería de 80 mm y 125 mm; instalación, accesorios y aislamiento. Velocidades del condensado La Ecuación 14.4.2 se puede usar para verificar la velocidad del condensado.

En la Ecuación 14.4.2, el volumen específico del agua se toma como 0,001 m3/kg. Este valor varía ligeramente con la temperatura pero no lo suficiente para hacer una diferencia significativa en las líneas de condensado.
La velocidad del condensado puede verificarse para la tubería de 80 mm en el Ejemplo 14.4.4. Ejemplo 14.4.4

De la Tabla 14.4.3 la velocidad máxima para una tubería de 80 mm de calibre es 1,84 m/s. Tabla 14.4.3 Velocidades máximas recomendadas para calibres de tubería (basadas en una pérdida por fricción máxima de 450 Pa/m)
| Calibre de tubería, mm | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
| Velocidad, m/s | 0,62 | 0,8 | 1 | 1,23 | 1,27 | 1,5 | 1,8 | 1,84 | 2,4 |
Mejores prácticas para líneas de entrega largas
El momento del contenido en movimiento de una línea de entrega larga puede mantener el agua en movimiento por algún tiempo después de que una bomba mecánica ha completado su carrera de descarga. Cuando el agua en la tubería de descarga se detiene, la contrapresión en la línea intentará revertir el flujo inicial de agua, de vuelta hacia la válvula de retención de salida. El resultado es ruido y movimiento de la tubería debido al golpe de ariete, que puede ser tanto alarmante como serio. Instalar otra válvula de retención en la tubería de descarga a una longitud de tubería de la bomba generalmente aliviará el problema.

Si hay alguna opción, siempre es mejor elevar inmediatamente después de la bomba a una altura que permita una caída por gravedad al final de la línea (Figura 14.4.14). Si la caída es suficiente para superar la resistencia por fricción de la tubería (Tabla 14.4.4), entonces la única contrapresión sobre la bomba es la formada por la elevación inicial. Un rompevacío puede instalarse en la parte superior de la elevación no solo para asistir el flujo a lo largo de la línea descendente sino también para evitar cualquier tendencia de flujo inverso al final de la carrera.
Si la línea descendente tiene que caer en cualquier punto a lo largo de su longitud para superar una obstrucción, entonces una ventilación automática instalada en el punto más alto reducirá el bloqueo de aire y asistirá el flujo alrededor de la obstrucción, ver Figura 14.4.14.

Tabla 14.4.4 Caída de tubería para superar pérdidas por fricción
| Caída de tubería necesaria para superar la fricción de la tubería | Tamaño de tubería (DN mm) | ||||||||||
| 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
| Litros de agua por hora | |||||||||||
| 25 mm en 15 m | 48 | 140 | 303 | 580 | 907 | 1 950 | 3 538 | 5 806 | 12 610 | 22 906 | 37 284 |
| 25 mm en 10 m | 59 | 177 | 381 | 694 | 1 134 | 2 449 | 4 445 | 7 257 | 15 680 | 28 576 | 46 492 |
| 25 mm en 8 m | 69 | 204 | 442 | 800 | 1 310 | 2 834 | 5 148 | 8 391 | 18 159 | 33 089 | 53 862 |
| 25 mm en 6 m | 79 | 231 | 503 | 907 | 1 487 | 3 220 | 5 851 | 9 525 | 20 638 | 37 602 | 61 223 |
| 25 mm en 5 m | 86 | 256 | 553 | 1 007 | 1 642 | 3 551 | 6 441 | 10 568 | 22 770 | 41 821 | 67 538 |
| 25 mm en 4 m | 93 | 279 | 598 | 1 093 | 1 778 | 3 878 | 7 030 | 11 521 | 24 811 | 45 994 | 73 571 |
| 25 mm en 3 m | 113 | 338 | 730 | 1 329 | 2 168 | 4 672 | 8 527 | 13 925 | 30 073 | 54 073 | 89 356 |
| 25 mm en 2 m | 140 | 419 | 907 | 1 655 | 2 694 | 5 851 | 10 614 | 17 327 | 37 421 | 68 039 | 111 128 |
| 25 mm en 1,75 m* | 152 | 454 | 984 | 1 793 | 2 923 | 6 327 | 11 498 | 18 756 | 40 573 | 73 708 | 120 426 |
| 25 mm en 1,5 m | 165 | 490 | 1 061 | 1 932 | 3 152 | 6 804 | 12 383 | 20 185 | 43 726 | 79 378 | 129 725 |
| 25 mm en 1 m | 206 | 612 | 1 324 | 2 404 | 3 923 | 8 482 | 15 422 | 25 174 | 54 431 | 99 019 | 161 476 |
*Una caída de 25 mm en 1,75 m equivale a una caída de 1:70.
Alternativamente, cualquier cuestión de contrapresión causada por la corrida horizontal puede eliminarse completamente con un arreglo como en la Figura 14.4.15 donde la bomba simplemente eleva a un tanque de rompimiento ventilado. La tubería desde el tanque debe caer de acuerdo con la Tabla 14.4.4.

Bombas ventiladas, trampas de bombeo e instalaciones de bomba-trampa
Las líneas de descarga de bombas ventiladas a la atmósfera se dimensionan con la tasa de descarga de la bomba. El condensado que pasa a través de trampas de bombeo y combinaciones bomba-trampa en aplicaciones de circuito cerrado estará a menudo a presiones y temperaturas más altas y se formará vapor flash en la línea de descarga. Debido a esto, las líneas de descarga de trampas de bombeo y combinaciones bomba-trampa se dimensionan con la condición de trampa a carga completa y no con la condición de bombeo, ya que la línea debe dimensionarse para acomodar el vapor flash. Dimensionar con el vapor flash asegurará que la línea también pueda manejar la condición de bombeo.