Selección de acoplamiento para bombas de dragado

Sep 06, 2023

El dragado es la remoción de sedimentos y escombros del fondo de lagos, ríos y otros cuerpos de agua. El dragado a menudo se enfoca en mantener o aumentar la profundidad de los canales de navegación para garantizar el paso seguro de botes y barcos. El dragado también se realiza para reducir la exposición de los peces, la vida silvestre y las personas a los contaminantes y para evitar la propagación de contaminantes a los cuerpos de agua.

Las bombas en un buque de dragado son fundamentales para el funcionamiento de una draga. La bomba principal de una draga es una bomba de lodo de servicio pesado. La draga también tiene al menos una bomba de servicio que se usa para el empaque de la bomba principal, enfriamiento hidráulico, chorros de agua y asistencia a chorro si es necesario. La bomba de servicio es una turbina vertical o una bomba centrífuga. También hay varias bombas hidráulicas que se utilizan en un buque de dragado.

Los fabricantes de embarcaciones de dragado se centran en diseñar y fabricar dragas que ofrezcan un alto valor y un fuerte retorno de la inversión. Para lograr esto, los fabricantes a menudo se asocian con proveedores para reunir diferentes áreas de experiencia para llegar a una solución óptima. Esto es especialmente cierto para el desarrollo de líneas de transmisión para bombas de dragado.

Es útil responder varias preguntas al especificar un sistema de bombeo para una draga.

1 - ¿Qué profundidad necesita la draga para operar?

Para profundidades poco profundas, es más eficiente instalar una bomba en el casco de la embarcación. Para requisitos más profundos cuando se usa una draga de escalera, se puede requerir un chorro asistido para la succión de la bomba. Alternativamente, la bomba se puede colocar cerca del final de la escalera, de modo que la bomba no tenga que trabajar tan duro para subir el material por la escalera.

2 -¿Qué distancia debe recorrer el material para llegar a la planta de procesamiento?

Si hay una gran distancia entre la draga y la planta de procesamiento, es posible que se necesite una segunda o tercera bomba llamada bomba de refuerzo para ayudar a mover el material a la planta.

3 - ¿Cuánto material se requiere para mover a través de la planta?

Esto generalmente determina el tamaño de la bomba. El material que fluye a la planta se mide en toneladas por hora.

4 - ¿Qué tipo de material se está bombeando?

El tipo de material puede afectar qué tan bien fluye el material a través de la tubería.

Las bombas subacuáticas funcionan en ambientes húmedos y sucios, con arena y gravilla alrededor de las bombas. Las bombas dentro del casco tienen ambientes más limpios en el exterior, pero los ambientes que experimentan las bombas en el interior son igual de duros. Junto con el material que pasa por las bombas, que actúan como chorros de arena agresivos, también puede haber rocas grandes, ramas de árboles y otros materiales diversos que pueden impactar las bombas.

Después de determinar el estilo de dragado y bomba, se puede seleccionar la línea de transmisión. Si la draga está en el casco, hay varias opciones: usar un accionamiento directo a través de una caja de cambios; usar una transmisión marina; o utilice una transmisión por correa. Si la draga tiene un diseño de escalera con la bomba en la escalera, el diseño de la línea de transmisión requerirá tubos de torsión con acoplamientos en cada extremo de los tubos soportados por cojinetes, todos adecuados para uso bajo el agua.

La línea de transmisión permite que la potencia mecánica se transfiera desde el motor o el motor a la bomba de dragado. Durante la operación, la línea de transmisión se enfrenta a un entorno hostil al igual que la bomba de dragado. La línea de transmisión debe operar en condiciones con cargas de impacto periódicas, desalineación que cambia dinámicamente y un entorno submarino arenoso y abrasivo. Además de operar de manera confiable en un entorno hostil, la instalación de la transmisión debe ser eficiente y rentable.

Los acoplamientos de disco son los acoplamientos primarios elegidos para impulsar una bomba de dragado en una draga de escalera. El diseño sin lubricación del acoplamiento de disco no requiere ningún sellado especial. Además, el uso de materiales y revestimientos resistentes a la corrosión es relativamente económico. Las siguientes son varias áreas consideradas al seleccionar un acoplamiento de disco para impulsar una bomba de dragado en una draga de escalera.

1. Densidad de par

La densidad de par del acoplamiento del disco es un factor importante a considerar. La definición más común de densidad de torsión es la clasificación de torsión continua del acoplamiento dividida por la masa del acoplamiento. Cuanto mayor sea la densidad del par, menor será la masa del acoplamiento para un par dado. Con una mayor densidad de par y una menor masa resultante, el acoplamiento provoca un momento de flexión menor en la línea de transmisión. Esto reduce los niveles de vibración y puede aumentar la vida útil de los cojinetes y los sellos. La densidad de par es fundamental para garantizar que la línea de transmisión tenga una vida útil prolongada y se maximice el tiempo de actividad de la embarcación de dragado.

2. Durabilidad

El acoplamiento de disco debe ser capaz de manejar la carga de choque y el par vibratorio que experimentará la línea de transmisión. Al mismo tiempo, el acoplamiento debe poder manejar la desalineación dinámica de la línea de transmisión durante la operación. El acoplamiento de disco debe hacer esto mientras opera bajo el agua, por lo que se deben seleccionar los materiales adecuados y los revestimientos resistentes a la corrosión. El acoplamiento de disco también debe tener el tamaño adecuado. La clasificación de torsión del acoplamiento de disco junto con el factor de servicio apropiado son importantes al seleccionar un tamaño de acoplamiento.

3. Facilidad de instalación y facilidad de servicio

La facilidad de instalación y servicio de los acoplamientos de disco también son aspectos críticos a considerar. La primera consideración es cómo se integrarán los acoplamientos de disco en los tubos de torsión. Los acoplamientos de disco estarán soldados a los tubos o unidos a los tubos con sujetadores. Los sujetadores ofrecen varias ventajas sobre la soldadura durante la instalación inicial. Estas ventajas incluyen una mejor calidad de la transmisión con menos deformación del material debido al calor y menos tiempo de instalación. Además, un acoplamiento instalado con sujetadores es significativamente más fácil de manejar en el campo si alguna vez se necesita reparar la línea de transmisión. Se prefiere usar sujetadores estándar en estas aplicaciones ya que los sujetadores estándar están fácilmente disponibles y son relativamente económicos.

4. Factores de costo

El costo es un factor importante cuando se hace el diseño de la transmisión y las selecciones del acoplamiento de disco. Las oportunidades para mejorar los costos se pueden ver en varias áreas, como el costo del acoplamiento inicial, el tiempo de instalación, la calidad de la línea de transmisión y el mantenimiento de campo de la línea de transmisión.

Con las nuevas aplicaciones de dragado, es útil que el fabricante del dragado y el fabricante del acoplamiento de disco trabajen juntos para integrar los acoplamientos de disco en el diseño de la línea de transmisión. Esto asegurará que se consideren el rendimiento, la confiabilidad, el costo y todos los demás requisitos de la línea de transmisión. Es importante analizar la transmisión como un sistema completo, ya que todos los componentes deben funcionar juntos a la perfección. Esto incluye los acoplamientos de disco, así como los demás componentes de la transmisión.

Dave Olson es el presidente de PSC Couplings. Tiene maestrías en ingeniería y negocios. Puede comunicarse con él en [email protected]. Para obtener más información, visite www.psccouplings.com.