Bomba de émbolo/pistón triple APLEX SC-230: revisión técnica integral y análisis de aplicaciones
Confirmación de especificaciones principales
Las especificaciones básicas del APLEX SC-230 son las siguientes:
Tipo de bomba:Bomba alternativa triple de pistón/émbolo. Este diseño, con tres pistones o émbolos que funcionan sincrónicamente, proporciona una salida de flujo relativamente suave.
Potencia nominal:La potencia nominal máxima para los modelos SC-230 y SC-230H es 310 HP (231 kW).
Velocidad nominal y máxima:La velocidad nominal máxima es de 450 RPM y la velocidad de funcionamiento mínima recomendada es de 100 RPM. El rango normal de velocidad de funcionamiento continuo normalmente se recomienda entre 150 y 420 RPM.
Longitud de carrera:4,50 pulgadas (114,3 mm).
Peso de la bomba (aprox.):
SC-230 (tipo pistón/émbolo): 2680 lbs (1215,6 kg).
SC-230H (tipo émbolo de alta presión): 2935 lbs (1331,3 kg).
Dimensiones totales (aprox.):Según el dibujo de dimensiones en la hoja de datos del SC-230:
SC-230 (tipo pistón/émbolo): la longitud es de aproximadamente 53-3/8 pulgadas (1356 mm), el ancho total, incluidos los colectores, es de aproximadamente 40-1/4 pulgadas (1022 mm), el ancho del marco es de aproximadamente 29-1/4 pulgadas (743 mm) y la altura total hasta la parte superior del extremo hidráulico es de aproximadamente 29-1/4 pulgadas (743 mm).
Tabla 1: Datos de rendimiento de APLEX SC-230 (diámetro de pistón/émbolo versus flujo y presión a RPM)
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Diámetro del pistón/émbolo (pulgadas/mm) |
Presión máxima de trabajo (PSI/bar) |
Desplazamiento por revolución (galones/litro)* |
Flujo a 250 RPM (GPM/LPM)* |
Flujo a 300 RPM (GPM/LPM)* |
Flujo a 350 RPM (GPM/LPM)* |
Flujo a 400 RPM (GPM/LPM)* |
Flujo a 450 RPM (GPM/LPM)* |
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SC-230 (Tipo estándar) |
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4.500 / 114.3 (Pistón) |
1152 / 79.4 |
0.929 / 3.519 |
232.4 / 879.6 |
278.8 / 1055.6 |
325.3 / 1231.5 |
371.8 / 1407.4 |
418.3 / 1583.3 |
|
4.250 / 108.0 (Pistón) |
1291 / 89.0 |
0.829 / 3.139 |
207.3 / 784.6 |
248.7 / 941.6 |
290.2 / 1098.5 |
331.6 / 1255.4 |
373.1 / 1412.3 |
|
4.000 / 101.6 |
1458 / 100.5 |
0.734 / 2.780 |
183.6 / 695.0 |
220.3 / 834.0 |
257.0 / 973.0 |
293.8 / 1112.0 |
330.5 / 1251.0 |
|
3.875 / 98.4 |
1553 / 107.1 |
0.689 / 2.609 |
172.3 / 652.2 |
206.8 / 782.7 |
241.2 / 913.1 |
275.7 / 1043.6 |
310.1 / 1174.0 |
|
3.750 / 95.3 |
1659 / 114.4 |
0.645 / 2.444 |
161.4 / 610.9 |
193.6 / 733.0 |
225.9 / 855.2 |
258.2 / 977.4 |
290.5 / 1099.6 |
|
3.625 / 92.0 |
1775 / 122.4 |
0.603 / 2.283 |
150.8 / 570.9 |
180.9 / 685.0 |
211.1 / 799.2 |
241.3 / 913.4 |
271.4 / 1027.5 |
|
3.500 / 88.9 |
1904 / 131.3 |
0.562 / 2.129 |
140.6 / 532.1 |
168.7 / 638.5 |
196.8 / 745.0 |
224.9 / 851.4 |
253.0 / 957.8 |
|
3.375 / 85.7 |
2048 / 141.2 |
0.523 / 1.978 |
130.7 / 494.5 |
156.8 / 593.4 |
183.0 / 692.3 |
209.1 / 791.2 |
235.3 / 890.1 |
|
3.250 / 82.6 |
2208 / 152.2 |
0.485 / 1.835 |
121.2 / 458.8 |
145.4 / 550.5 |
169.7 / 642.3 |
193.9 / 734.0 |
218.2 / 825.8 |
|
3.125 / 79.4 |
2388 / 164.6 |
0.448 / 1.697 |
112.1 / 424.2 |
134.5 / 509.0 |
156.9 / 593.8 |
179.3 / 678.6 |
201.7 / 763.5 |
|
3.000 / 76.2 |
2591 / 178.6 |
0.413 / 1.564 |
103.3 / 391.0 |
123.9 / 469.1 |
144.6 / 547.3 |
165.2 / 625.5 |
185.9 / 703.7 |
|
2.875 / 73.0 |
2821 / 194.5 |
0.379 / 1.436 |
94.8 / 359.0 |
113.8 / 430.9 |
132.8 / 502.7 |
151.8 / 574.5 |
170.7 / 646.3 |
|
2.750 / 69.9 |
3084 / 212.6 |
0.347 / 1.314 |
86.8 / 328.5 |
104.1 / 394.2 |
121.5 / 459.9 |
138.8 / 525.6 |
156.2 / 591.3 |
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SC-230H (tipo de alta presión) |
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2.500 / 63.5 |
3732 / 257.4 |
0.2868 / 1.0855 |
71.7 / 271.4 |
86.0 / 325.6 |
100.4 / 379.9 |
114.7 / 434.2 |
129.1 / 488.5 |
|
2.375 / 60.3 |
4135 / 285.2 |
0.2588 / 0.9795 |
64.7 / 244.9 |
77.6 / 293.8 |
90.6 / 342.8 |
103.5 / 391.8 |
116.5 / 440.8 |
|
2.250 / 57.1 |
4607 / 317.7 |
0.2323 / 0.8792 |
58.1 / 219.8 |
69.7 / 263.8 |
81.3 / 307.7 |
92.9 / 351.7 |
104.5 / 395.6 |
|
2.125 / 53.9 |
5165 / 356.2 |
0.2072 / 0.7842 |
51.8 / 196.0 |
62.2 / 235.3 |
72.5 / 274.5 |
82.9 / 313.7 |
93.2 / 352.9 |
|
2.000 / 50.8 |
5831 / 402.1 |
0.1835 / 0.6945 |
45.9 / 173.6 |
55.1 / 208.4 |
64.2 / 243.1 |
73.4 / 277.8 |
82.6 / 312.5 |
Especificaciones del puerto de succión/descarga
Según los planos de dimensiones para SC-230 y SC-230H:
SC-230 (Tipo estándar):
Puerto de succión:Tamaño nominal 6 pulgadas. 6-pulgadas - 150# Conexión de brida ANSI.
Puerto de descarga: Tamaño nominal 4 pulgadas. 4-pulgadas - 600# Conexión de brida ANSI.
SC-230H (tipo de alta presión):
Puerto de succión:Tamaño nominal 4 pulgadas. 4-pulgadas - 150# Conexión de brida ANSI.
Puerto de descarga:Tamaño nominal 3 pulgadas.
Diseño y construcción de extremos de fluidos
El extremo hidráulico de APLEX SC-230 es la parte de trabajo principal de la bomba, y su diseño y selección de materiales impactan directamente el rendimiento, la durabilidad y la adaptabilidad de la bomba a diferentes fluidos.
A. Bloque de cilindros de fluido: materiales y aspectos destacados de fabricación
Material estándar:Material del extremo del fluido: "Acero al carbono ASTM (A516 Gr.70)". ASTM A516 Gr.70 es una placa de acero al carbono utilizada para recipientes a presión, que ofrece buena tenacidad y soldabilidad, adecuada para diversos fluidos industriales.
Características estructurales:El bloque de cilindros de fluido está diseñado para soportar las importantes fuerzas generadas por fluidos de alta-presión y sus conductos de flujo internos están optimizados para un flujo eficiente. El bloque de cilindros alberga las camisas/pistones, los conjuntos de válvulas y los prensaestopas.
B. Pistones, émbolos y camisas: materiales, variantes de diseño y fabricación
La SC-230 se puede configurar como bomba de pistón o bomba de émbolo dependiendo de los requisitos de presión y flujo.
Pistones (normalmente utilizados para diámetros más grandes y presiones más bajas):
Material: Incluido en la especificación SC-230 como "pistón de goma". Por lo general, esto se refiere a un pistón compuesto con un núcleo metálico unido con caucho u otros elementos de sellado elastoméricos. SC-230 "Conjunto de pistón; diámetro de 4,50 pulgadas x 1,625 pulgadas, Serie K" (SKU 303160).
Émbolos (normalmente utilizados para diámetros más pequeños y presiones más altas):
Material: “Acero inoxidable Rokide® (recubierto de óxido de cromo), concretamente acero inoxidable 416 o 316”.
Forros:
Material (para bombas de pistón):"Acero endurecido". Esto proporciona una superficie de desgaste duradera para las copas del pistón.
Material (para bombas de émbolo u opciones de revestimiento de bomba de pistón):SC-230:
"Revestimiento; cromo endurecido, 4,50 pulgadas, SC-230" (SKU 303152).
"Revestimiento; cerámica, 4,50 pulgadas, SC-230" (SKU 303151). Los revestimientos cerámicos sólidos o revestidos de cerámica ofrecen una excelente resistencia al desgaste y a la corrosión.
C. Conjuntos de válvulas (válvulas, asientos, resortes de válvula): tipo, materiales y consideraciones sobre el estándar API
Tipo de válvula:
El SC-230 viene de serie con una válvula "resistente a la abrasión-". Por lo general, esto significa un diseño de válvula robusto, posiblemente guiado por aletas o de tipo disco/placa, adecuado para fluidos que contienen algunas partículas sólidas.
Material del asiento de válvula:Normalmente acero inoxidable endurecido (p. ej., 17-4PH, 440C) u otras aleaciones duraderas, combinadas o compatibles con el material del disco/placa de la válvula.
Material del resorte de válvula:"Inconel®." Inconel® es una superaleación a base de níquel-cromo-conocida por su alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga en diversas temperaturas, lo que la convierte en un material ideal para aplicaciones críticas de resortes, como válvulas de bombas.
Tamaño de la válvula:El área de paso de líquido en el asiento de la válvula SC-230 es de 6,5 pulgadas cuadradas. Este es un parámetro crucial que afecta la eficiencia hidráulica y las características de la altura de succión positiva neta (NPSH).
Proceso de fabricación:Los componentes de la válvula (cuerpo, asiento, disco) se mecanizan con precisión-a partir de aleaciones seleccionadas. El tratamiento térmico normalmente se realiza para endurecer las superficies de desgaste. Las superficies de sellado del disco y del asiento de la válvula están rectificadas para garantizar un sellado hermético. Los resortes de las válvulas están enrollados con alambre de aleación especial y tratados térmicamente-.
D. Prensaestopas y sistema de sellado: opciones de diseño y materiales
Cuerpo del prensaestopas:"Hecho de acero al carbono (1020),-extraíble y reemplazable en el campo". Este diseño facilita el mantenimiento.
Tipos de empaque (para bombas de émbolo):
Glándula-cargada, no-ajustable:Estilo 838 (este tipo normalmente utiliza anillos de empaque pre-comprimidos por una tuerca prensaestopas, común en muchas bombas industriales).
PTFE® (Teflon®) trenzado con resorte-con compuesto de Kevlar®:Estilo 140 (la carga del resorte compensa automáticamente el desgaste de la empaquetadura, Teflon® proporciona baja fricción y resistencia química, Kevlar® agrega resistencia y propiedades anti-extrusión).
Con resorte-, tipo copa-:Estilo 120X (sello tipo copa-, generalmente un juego de empaquetaduras de anillo V-, sella eficazmente superficies dinámicas y puede precargarse mediante resortes).
Con resorte-, Garlock®:Estilo 8921K.
Sello de pistón (para bombas de pistón):Depende principalmente de la copa del pistón. Para las bombas de pistón, el "prensaestopas" generalmente se refiere al sello limpiador y al sello antipolvo en la varilla pony (varilla intermedia) ubicada entre el extremo de fluido y el extremo de potencia.
Sellos estáticos (tapas de válvulas, tapones de culata, conexión del prensaestopas al bloque de cilindros):El estándar es "Buna-N" (caucho de nitrilo). Buna-N ofrece buena resistencia a los aceites, combustibles y agua a base de petróleo-y es adecuado para muchas aplicaciones convencionales. Para requisitos específicos de compatibilidad química o temperatura, se pueden utilizar otros materiales como Viton® (FKM) o EPDM.
Tabla 2: Materiales y características clave de los componentes del extremo hidráulico SC-230
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Componente |
Material estándar |
Materiales opcionales (basados en información general de la serie SC) |
Características clave de fabricación/diseño |
|
Bloque de cilindros de fluido |
Acero al Carbono ASTM A516 Gr.70 |
Hierro dúctil (p. ej., ASTM A536), acero inoxidable, bronce de aluminio |
Forjado o soldado (acero al carbono), fundido (hierro dúctil), mecanizado con precisión |
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Pistón |
Pistón de caucho (elastómero adherido con núcleo metálico) |
Poliuretano, HSN/Kevlar® |
Adecuado para diámetros más grandes, presiones más bajas |
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Émbolo |
Acero inoxidable recubierto con Rokide® (416 o 316 SS) |
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Recubrimiento cerámico de óxido de cromo, alta dureza, resistente al desgaste-, adecuado para diámetros más pequeños y presiones más altas |
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Camisa (bomba de pistón) |
Acero endurecido |
Cromo endurecido (SKU 303152), Cerámica (SKU 303151), Bi-metal |
Orificio interno pulido con precisión |
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Disco/placa de válvula |
Acero inoxidable 17-4PH resistente a la abrasión- |
Puede incluir inserciones de poliuretano. |
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Asiento de válvula |
Acero inoxidable endurecido (disco/placa de válvula a juego) |
|
Mecanizado con precisión, superficie de sellado esmerilada, área de paso de líquido de 6,5 pulgadas cuadradas. |
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Resorte de válvula |
Inconel® |
|
Alta resistencia, resistente a la corrosión-y a la fatiga-resistente |
|
Cuerpo del prensaestopas |
Acero al carbono (1020) |
|
Campo-extraíble y reemplazable |
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Empaquetadura del émbolo |
Estilo 838, 140 (Teflon®/Kevlar®), 120X, 8921K |
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Glándula-cargada o resorte-cargada |
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Sello estático (anillo tórico, junta) |
Buna-N (caucho de nitrilo) |
Viton® (FKM), EPDM (Opciones generales) |
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caña de pony |
Integrado con émbolo, acero inoxidable 17-4 PH |
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Tabla 3: Materiales y características clave de los componentes del extremo de potencia SC-230
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Componente |
Material |
Características clave de fabricación/diseño |
|
Cuadro de potencia/cárter |
Hierro fundido |
Diseño de una-pieza, trabajo pesado-, cárter de aceite integrado (22 cuartos de galón de EE.UU.), cubiertas de inspección, guías y orificios de rodamientos mecanizados con precisión- |
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Cigüeñal |
Se supone que es acero forjado y{0}}superficialmente endurecido (p. ej., acero nitrurado) |
Muñones y muñequillas forjados y mecanizados, tratados térmicamente-y rectificados con precisión. |
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Biela |
Hierro dúctil |
Diseño de tipo automotriz (sección de viga I-), tapa de biela desmontable, mecanizado con precisión |
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cruceta |
Hierro fundido, completamente cilíndrico |
Gran área de rodamiento, diámetro exterior-mecanizado con precisión y orificio del pasador de muñeca |
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Pasador de cruceta (pasador de muñeca) |
AISI 8620, cementado-endurecido y rectificado |
Carburizado y endurecido, rectificado con precisión. |
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Rodamientos principales |
Rodamientos de rodillos cónicos (posiblemente Timken® o marca equivalente) |
Adecuado para cargas radiales y axiales combinadas |
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Cojinetes de muñequilla |
Revestimiento Babbitt-con respaldo de acero (cojinetes lisos) |
Grado automotriz de precisión |
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Sistema de lubricación |
Lubricación a presión |
Bomba de aceite, filtro, conductos internos de aceite. |
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Lubricante recomendado |
Normalmente, aceite industrial sin detergente SAE 40 o SAE 30 (ISO VG 150-220 R&O) |
Consulte el manual del OEM para obtener recomendaciones específicas de SC-230. |
A. Principales áreas de aplicación
Perforación direccional horizontal (HDD):Esta es un área de aplicación muy importante para las bombas de la serie SC, incluida la SC-230, principalmente para el bombeo de lodo de alto flujo. El modelo SC-170L se ha combinado explícitamente con taladros Vermeer 100x120. El SC-230, con su mayor flujo y potencia, será adecuado para equipos HDD más grandes o condiciones de lodo más desafiantes. (Referencia 5 de antecedentes de la aplicación HDD).
Limpieza Industrial:Se puede utilizar para hidrolimpieza-a alta presión-, hidro-granallado y otras operaciones.
Servicios de yacimientos petrolíferos:Puede usarse para transferencia de fluidos en general, incluyendo potencialmente ciertas operaciones de servicio de pozos (donde el nivel de cumplimiento API 674 sería un factor clave).
Deshidratación de minas:Se utiliza para bombear agua acumulada en minas.
Otras aplicaciones potenciales:Según la versatilidad general de las bombas alternativas, otras aplicaciones pueden incluir desulfuración/secado de gas, recolección de petróleo crudo, servicios hidráulicos de aceite/agua, desincrustación de acerías, etc.


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