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TEMA 18:

ASOCIACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

18.1.- Asociación de bombas en serie

18.2.- Asociación de bombas en paralelo

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18.1.- Asociación de bombas en serie

En este tipo de asociaciones, la impulsión de una se convierte en la aspiración de la otra. Este tipo de asociación no suele ser la más común, ni la mas extendida. Tiene su punto fuerte en instalaciones que bombeen fluido a distintas alturas ( poco corriente ) y sobre todo en bombas multicelulares. Estas bombas disponen de varios rodetes instalados en serie dentro de la misma carcasa, con lo que se consiguen grandes alturas.

4/30

00.

bq

H

QNn =

SI queremos grandes alturas, y utilizamos una única bomba centrífuga nos podemos encontrar con dos problemas principalmente:

• Necesitaríamos un rodete con un diámetro exterior demasiado grande, con todos los problemas que el tamaño acarrea.

• El número específico de revoluciones disminuirá con la altura, con lo que obtendremos peores rendimientos.

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La mejor forma de solventar estos problemas es acoplando varias bombas o rodetes en serie, con lo que conseguimos grandes alturas con rodetes de tamaño reducido y un número específico de revoluciones más elevado por cada rodete que si el rodete es único trabajando en el mismo punto. Para un bomba multicecluarcon todos los rodetes iguales:

4/34/3

0

00 ..' nn

nH

QNn q

bq =

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

= qq nnn >→> '1

La curva característica del acoplamiento de las bombas la obtendremos sumando las alturas que nos proporcionan cada bomba para un caudal dado que circula por todas ellas.

La pendiente resultante es muy acusada

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Zona en al que la bomba 1 funcionaría como turbina, consumiendo energía

Hay que tener mucho cuidado cuando acoplemos bombas diferentes, ya que no todas las zonas serán efectivas, o resultarán beneficiosas. El punto de máximo caudal será el que marque la bomba con el mínimo caudal máximo.

Otro de los inconvenientes será el tema de los rendimientos, ya que será imposible garantizar que todas funcionen en sus puntos de máximo rendimiento.

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Un caso más frecuente es cuando se acoplan varios rodetes iguales, en una bomba multicelular. Así el acople de n rodetes darán:

2

2

..

..

QEQD

QCQBAHb

+=

++=

ηBomba con 1 rodete

( )2

2

..

...

QEQD

QCQBAnHb

+=

++=

η

Bomba con n rodetes iguales acoplados en serie

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18.2.- Asociación de bombas en paralelo

Es sin duda el caso más habitual. En muchas instalaciones tenemos unas condiciones de trabajo muy marcadas, por ejemplo en el suministro de agua a una ciudad. Pero tenemos el inconveniente de una demanda fluctuante en el tiempo. Disponer de una única bomba nos haría sobredimensionarla y que trabajase en zonas poco eficientes. Será mejor solución disponer de una batería de bombas trabajando en paralelo que entren en funcionamiento de forma progresiva para atender la demanda.

La curva característica la obtendremos con la suma, para cada altura, de ambos caudales, proporcionando una nueva curva más plana. Cuando más bombas más plana es la curva.

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SI acoplamos n bombas idénticas, encontrar la curva característica del conjunto es sencillo. Cada bomba funcionará según:

2

2

..

..

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛+=

nQ

EnQ

D

nQ

CnQ

BAHb

η

Cuando acoplamos bombas diferentes, conseguir una curva característica del conjunto suele ser muy engorroso

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A continuación vamos a ver de forma gráfica los problemas más usuales de acoplamiento en paralelo:

• Dos bombas acopladas idénticas

Curva Motriz de 1 bomba

Curva Motriz del acople de las 2 bombas idénticas en paralelo

Curva Resistente de la instalación

Q2 nos es el doble de Q1 , ya que hay que tener en cuenta que a mayor caudal mayores perdidas en la instalación. Sólo si no hay pérdidas en la tubería e instalaciones de impulsión ( pendiente nula de la curva resistiva ) tendríamos que uno fuese el doble del otro.

Si las bombas no fuesen idénticas, pero tuviesen la misma ordenada en el origen, la misma altura para caudal 0, tendrían un tratamiento totalmente análogo a este.

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• Bombas con características distintas

Bomba II

Bomba I

Zona de funcionamiento de ambas bombas en paralelo

Curva Resistente de la instalación

Curva Motriz del acople de las 2 bombas distintas trabajando en paralelo

Zona en la que la bomba 1 no podría dar la altura requerida, y “trabajaría”

con la válvula cerrada