instalaciones industriales - u7-a1 - conceptos de bombas

8/18/2019 Instalaciones Industriales - U7-A1 - Conceptos de Bombas

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONALFACULTAD REGIONAL AVELLANEDA

Instalaciones Industriales

Conceptos de Bom as

Unidad ! " Apunte #

$ro%esor& In'( Fernando Al erto Caccia)illani(

A*udante& In'( +at,as $a lo -'na..i +aio(

A*udante& Antonio Duarte(

REV& A


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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL / FACULTAD REGIONAL AVELLANEDA

INSTALACIONES INDUSTRIALES

Conceptos de Bom as $0'ina 1 de 2!

Instalaciones Industriales

Conceptos de Bombas

Introducción:Las om as cumplen la %unci3n de 'enerar mo)imiento de los 4uidos desde

un punto a otro del proceso( El %uncionamiento en s, de la om a ser0 el de uncon)ertidor de ener',a5 o sea5 trans%ormara la ener',a mec0nica en ener',a cin6tica5'enerando presi3n * )elocidad en el 4uido(

E7isten muc8os tipos de om as para di%erentes aplicaciones( Los %actores m0simportantes 9ue permiten esco'er un sistema de om eo adecuado son&

• $resi3n :nal(• $resi3n de proceso• Velocidad de om eo(•

Tipo de 4uido a om ear(Terminología:Presión: es la %uer.a e;ercida por unidad de super:cie por un 4uido( De emos distin'uirentre&

• $resi3n arom6trica o presi3n atmos%6rica• $resi3n a soluta• $resi3n relati)a


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• AN$A del Sistema o Disponi le• AN$A de la Bom a o Re9uerido

ANPA del Sistema o Disponible: depende del con;unto de la instalaci3n ele'ida parala om a * es una particularidad independiente del tipo de om a( Es por lo tantocalcula le(

ANPA de la omba o !e"uerido: es un dato 0sico peculiar de cada om a5 )aria lese'?n modelo tama o * condiciones de ser)icio5 9ue se determina por ensa*os5 siendoun dato a %acilitar por el %a ricante(

Cavitación: Ruido 9ue se o*e en el interior de la om a causado por la e7plosi3n de lasur u;as de )apor cuando la om a opera con una aspiraci3n e7cesi)a( En 'eneral la

ca)itaci3n indica un AN$A disponi le insu:ciente($ara 9ue una om a %uncione correctamente sin ca)itaci3n5 8a de cumplirse 9ue

el AN$A del Sistema sea i'ual o ma*or al AN$A de la Bom aN#mero de !evoluciones: en las om as centr,%u'as la relaci3n del caudalsuministrado a la altura de impulsi3n 8ace 9ue el rodete ten'a una %orma determinada(Esta relaci3n se e7presa por el n?mero espec,:co de re)oluciones o )elocidad espec,:caNs&

Donde&• N: )elocidad de rotaci3n en rpm(• H: altura total


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Conceptos de Bom as $0'ina de 2!

Clasifcación de las BombasLas om as se clasi:can en tres tipos principales&

•

De 6m olo alternati)o(• De 6m olo rotati)o(• Roto din0micas(

Los dos primeros operan so re el principio de despla.amiento positi)o5 es decir59ue om ean una determinada cantidad de 4uido(

El tercer tipo de e su nom re a un elemento rotati)o5 llamado rodete5 9uecomunica )elocidad al l,9uido * 'enera presi3n( La carca.a e7terior5 el e;e * el motorcompletan la unidad de om eo(

A continuaci3n daremos una introducci3n descripti)a de los tres 'rupos de om asmencionados&

Bombas de desplazamiento positivo o volumétrica:En la om a )olum6trica el despla.amiento del l,9uido se reali.a en un proceso en

el 9ue se )eri:ca el desalo;o peri3dico del l,9uido contenido en unas c0maras de tra a;o5mediante un dispositi)o 9ue las despla.a5 9ue es un 3r'ano de tra a;o5 a )eces se puede admitir la e7istencia de pe9ue as :ltracionesde l,9uido a tra)6s de las 8ol'uras5 desli.amiento5 aun9ue en proporciones mu*pe9ue as %rente al suministro de la om a(

En 'eneral5 todas las om as )olum6tricas son autoaspirantes5 o autoce antes5por lo 9ue si comien.an a %uncionar con aire5 sin l,9uido5 pueden lle'ar a crear unadepresi3n tan 'rande capa. de succionar al l,9uido por la tu er,a de aspiraci3n5 con lacondici3n de 9ue la altura 'eom6trica de aspiraci3n no so repase un cierto )alor5propiedad 9ue se puede perder cuando la 8ermeticidad o el n?mero de re)oluciones soninsu:cientes(

El caudal aspirado por la om a 9 #5


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Conceptos de Bom as $0'ina K de 2!

Como el suministro te3rico de la om a )olum6trica no depende de la altura decar'a creada por ella5 su cur)a caracter,stica te3rica en un dia'rama (Hm , q) para5 n Cte5 es una recta paralela al e;e de ordenadas&

El caudal impulsado por la om a5 teniendo en cuenta las posi les %u'as * laca)itaci3n es&

En la 9ue&• Cs es un coe:ciente de desli.amiento 9ue aparece como consecuencia de las

%u'as de l,9uido5 entre las c0maras de aspiraci3n e impulsi3n• M p p imp / p asp p 1 / p #• es la )iscosidad din0mica del l,9uido• m es un coe:ciente menor 9ue la unidad5 * 9ue para las om as )olum6tricas )ale

H5KBombas de émbolo

En las om as de 6m olo el l,9uido es desalo;ado de las c0maras de tra a;o por elmo)imiento alternati)o de un pist3n5 accionado por un mecanismo iela mani)ela5aun9ue tam i6n se pueden utili.ar otros mecanismos5 como le)as5 e7c6ntricas5 etc(

En las om as de 6m olo m0s usuales e7isten )0l)ulas de aspiraci3n * deimpulsi3n 9ue re'ulan el mo)imiento del l,9uido a tra)6s de la c0mara de tra a;o 9ue5mientras se est0 llenando5 la )0l)ula de aspiraci3n permanece a ierta * la de impulsi3ncerrada5 in)irti6ndose la posici3n de las )0l)ulas durante el desalo;o o impulsi3n dell,9uido> estas )0l)ulas s3lo se a ren por la acci3n del 'radiente de presiones5 * se cierran

por su propio peso o por la acci3n de al'?n mecanismo con muelle(Se'?n el n?mero de c0maras de tra a;o se di)iden en om as de simple e%ecto z = 1 * de do le e%ecto z = 2 (

En la bomba de simple efecto, el l,9uido se impulsa ?nicamente durante media)uelta de la mani)ela5 por cuanto5 en la se'unda media )uelta5 el l,9uido se aspira5e7istiendo en consecuencia una 'ran irre'ularidad en el suministro

UNIDAD ! A$UNTE # ELAB& In'( -GNA I REV( In'( CACCIAVILLANI


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$ara la bomba de doble efecto 5 el suministro durante una )uelta se reduce por dos)eces a cero5 * tam i6n5 por dos )eces5 alcan.a el )alor m07imo5 siendo su irre'ularidad

menor 9ue para el caso de simple e%ecto5 pero aun as, es demasiado 'rande5 por cuantola presi3n del l,9uido ;unto al 6m olo )ar,a %uertemente de ido a la corriente irre'ular enlas tu er,as(

Durante el mo)imiento acelerado del 6m olo5 * en consecuencia5 del l,9uido en latu er,a de aspiraci3n5 tiene lu'ar una ca,da de presi3n ;unto al 6m olo 9ue puedepro)ocar ca)itaci3n5 e incluso5 separaci3n del l,9uido de la super:cie del 6m olo5consumi6ndose una potencia suplementaria en el aumento peri3dico de las p6rdidas decar'a por ro.amiento del l,9uido contenido en las tu er,as de aspiraci3n e impulsi3n(

Las om as de 6m olo pueden crear presiones de miles de atm3s%eras5 siendo deentre todas las om as e7istentes5 las 9ue poseen ma*or impulsi3n> normalmente%uncionan con n?meros de re)oluciones a;os5 del orden de 2HH a KHH rpm5 *a 9ue si lasre)oluciones son m0s altas5 se puede lle'ar a alterar el %uncionamiento normal de las)0l)ulas de aspiraci3n e impulsi3n5 de ido a esta marc8a lenta5 sus dimensiones resultan

astante ma*ores 9ue las de una om a centr,%u'a 9ue %uncione en las mismascondiciones de caudal * altura manom6trica(

Bombas rotativasLas om as rotati)as pertenecen a una clase de om as )olum6tricas 9ue en la

actualidad tienen una amplia 'ama de aplicaciones en la construcci3n de ma9uinaria> lasdi)ersas om as 9ue componen este 'rupo se di%erencian sustancialmente en su dise o* construcci3n5 pero tienen muc8as caracter,sticas comunes5 como la traslaci3n de lasc0maras de tra a;o desde la ca)idad de admisi3n de la om a 8asta la de impulsi3n5 o elmo)imiento a soluto 'iratorio5 o el m0s complicado de a)ance * 'iro de los elementosm3)iles(

En las om as rotati)as5 el l,9uido se traslada en las c0maras de tra a;o5 de ido almo)imiento 'iratorio5 m0s o menos comple;o5 de los elementos m3)iles respecto a laparte :;a o estator( En el estator est0n las ca)idades de aspiraci3n * de impulsi3n> elrotor es el 3r'ano de la om a5 solidario con el e;e motri.5 9ue se pone en rotaci3n>adem0s5 en la om a rotati)a e7isten uno o )arios elementos m3)iles5 9ue se despla.an



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Conceptos de Bom as $0'ina ! de 2!

reali.ando una serie de mo)imientos c,clicos respecto al rotor> a continuaci3n see7ponen al'unos e;emplos( El l,9uido se traslada a la presi3n de aspiraci3n(

La traslaci3n de las c0maras de tra a;o 8ace in?tiles las )0l)ulas de aspiraci3n *de impulsi3n5 no e7istiendo por lo tanto5 distri uci3n de l,9uido a tra)6s de )0l)ulas>de ido a esta caracter,stica5 tienen la particularidad de ser re)ersi les5 pudiendo tra a;ar

tam i6n como motores 8idr0ulicos cuando se las suministra un l,9uido a presi3n5 lo cualase'ura su amplio empleo en las transmisiones 8idr0ulicas(

Las om as rotati)as no disponen de mecanismo iela/mani)ela> sonconsidera lemente m0s r0pidas 9ue las de 6m olo5 estando su campo de tra a;o entrelas 2(HHH * K(HHH rpm5 e incluso m0s> a su )e. disponen de una cierta uni%ormidad deimpulsi3n5 mu* superior a la de las om as de 6m olo(

El caudal aspirado com?n al de cual9uier om a )olum6trica es&

pero sin em ar'o5 el n?mero . de )ol?menes 9ue se impulsan porcada re)oluci3n del rotor es ma*or 9ue en las om as de 6m olo5 entre * m0s de #15con la particularidad de 9ue antes de terminar el suministro completo de una

determinada c0mara5 comien.a el de la si'uiente5 * as, sucesi)amente5 lo 9ue implica el9ue la impulsi3n del l,9uido sea astante uni%orme(El proceso de tra a;o de la om a rotati)a consta %undamentalmente de tres

etapas&

• Llenado de las c0maras de tra a;o por el l,9uido• Cierre de las c0maras de tra a;o5 aisl0ndose las ca)idades de aspiraci3n *

de impulsi3n5 * trasladando el l,9uido de una a otra(• Desalo;o del l,9uido de las c0maras de tra a;o

Las om as rotati)as se pueden clasi:car atendiendo a di)ersas caracter,sticas

peculiares de las mismas&• Según el tipo de movimiento absol to de los !"ganos m!viles (

o #n las "otato"ias 5 los 3r'anos m3)iles reali.an ?nicamente un mo)imiento'iratorio respecto a sus e;es5 teniendo como apo*os los co;inetes :;os(

o #n las de co""ede"a 5 los 3r'anos m3)iles 'iran respecto al e;e del estator5 altiempo 9ue reali.an un mo)imiento rectil,neo de )ai)6n respecto al rotor>se'?n el tipo de cierre de las c0maras de tra a;o * la %orma de los elementosm3)iles5 las om as de corredera se di)iden en om as de paletas * enrotati)as de 6m olo(

• Según la fo"ma con q e se t"asladan las c$ma"as de t"aba%o, es decir5 se'?n elmo)imiento del l,9uido desalo;ado en la om a&

o #n las bombas "otato"ias planas 5 la traslaci3n de las c0maras de tra a;o5


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o #n las bombas "otativas &elicoidales 5 la traslaci3n de las c0maras de tra a;o sereali.a a lo lar'o del e;e de rotaci3n del rotor5 siendo la m0s interesante la detornillos(

• Según la va"iabilidad del vol men t"asegado en cada "evol ci!n, o despla.amiento5pueden ser de despla.amiento :;o * de despla.amiento )aria le(

o #n las de desplazamiento va"iable 5 lo 9ue se 8ace es modi:car la e7centricidaddel rotor(

En muc8as aplicaciones 8a* 9ue )ariar el caudal5 lo cual se puede lo'rar )ariandon5 9ue no es recomenda le5 o )ariando el despla.amiento5 como *a se 8a indicado5 9uees lo m0s %recuente(

Bomba de engranajesLa om a de en'rana;es consiste en dos ruedas dentadas i'uales5 a;ustadas al

cuerpo de la om a o estator( El rotor es la rueda conductora5 mientras 9ue el 3r'anom3)il5 o elemento despla.ado5 es la conducida( Como el espacio entre elementos * lacarcasa es e7tremadamente pe9ue o * el material 9ue es om eado act?a como a'entelu ricante5 la om a nunca 'irar0 en seco( Estas om as no est0n dise adas paratransportar s3lidos5 * por re'la 'eneral lle)an :ltros en la l,nea de succi3n( Se accionanpor un motor el6ctrico * 'iran a ele)ada )elocidad(

En la ca)idad de aspiraci3n5 el l,9uido llena los espacios entre los dientes deam as ruedas dentadas5 * despu6s5 estos )ol?menes se a,slan * despla.an por unosarcos de circun%erencia a la parte de descar'a de la om a( Al en'ranar los dientes entres,5 cada uno de ellos entra en el 9ue le corresponde5 desalo;ando al mismo tiempo ell,9uido contenido en el mismo> como el )olumen del 8ueco es ma*or 9ue el del diente9ue en'rana5 una cierta porci3n de l,9uido retornar0 a la ca)idad de aspiraci3n(

La misi3n de desalo;ar el l,9uido la cumplen am os pi ones5 rotor * elementodespla.ado5 al mismo tiempo5 siendo las c0maras de tra a;o los 8uecos e7istentes entre



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Conceptos de Bom as $0'ina P de 2!

los dientes( El )olumen ?til V de una c0mara de tra a;o5 a considerar en el c0lculo delcaudal 9 # es el correspondiente al del diente5 * no al del 8ueco5 es decir&

• ' = 'ol men del diente = ' d

El n?mero de estos )ol?menes5 9ue pasan durante una re)oluci3n del e;e de laom a5 ser0 i'ual al n?mero total de dientes de las dos ruedas dentadas 1 .5 por lo 9ue

el caudal promediado aspirado suministrado por la om a5 por se'undo5 es&

- como el c0lculo del )olumen Vd est0 directamente li'ado a la super:cie lateraldel diente5 se puede utili.ar5 apro7imadamente5 la relaci3n&

en la 9ue&

• S = 2,1 b& es la super:cie de la secci3n trans)ersal de la capa de l,9uido(• & es el m3dulo5 o distancia entre la circun%erencia primiti)a * la e7terior(• es la )elocidad tan'encial correspondiente al di0metro primiti)o 1 R(• b es la lon'itud a7ial del diente(

Estas om as pueden crear presiones entre #HH * #KH atm( $ara o tenerpresiones m0s ele)adas5 se utili.an a )eces om as de en'rana;es de etapas m?ltiples5es decir5 se 8ace un monta;e de )arias om as de en'rana;es acopladas en serie5ori'in0ndose as, una @m i'ual a la suma de las alturas manom6tricas correspondientes alas di)ersas etapas> para 'aranti.ar el llenado5 el suministro de cada etapa anterior de eser ma*or 9ue el caudal impulsado por la si'uiente(

Si 8a* un e7ceso de suministro5 se puede e7traer parte de 6l mediante )0l)ulas dedesa'Qe especiales dispuestas en cada etapa * calculadas para una presi3ndeterminada( Se emplean en la construcci3n de ma9uinaria> su des)enta;a radica en laimposi ilidad de poder re'ular el )olumen de tra a;o5 por cuanto no se permite nin'?ndespla.amiento de los e;es(

Suelen utili.arse tam i6n om as con en'rana;e interior5 en las 9ue el rotor esuna corona5 mientras 9ue el pi 3n es el 3r'ano 9ue se despla.a5 e7istiendo entre corona* pi 3n5 se'?n se muestra a continuaci3n5 una parte :;a o estator de la om a5 en %ormade 8o.5 9ue ase'ura el cierre de las c0maras de tra a;o5 es decir5 los espacios entre losdientes de am os en'rana;es( $or cada )uelta del en'rana;e conductor se suministra un)olumen de l,9uido i'ual al correspondiente a dos )eces el n?mero de dientes de dic8oen'rana;e5 no dependiendo del n?mero de dientes del en'rana;e conducido(

Estas om as con en'rana;e interior disponen de unpaso al'o ma*or 9ue las de en'rana;e e7terior5 para lasmismas dimensiones> su )enta;a consiste en la disposici3nsim6trica del e;e de impulsi3n respecto al cuerpo> la%a ricaci3n de estas om as es m0s complicada5 * su altura decar'a es menor a las de las om as con en'rana;ese7teriores5 8ec8o 9ue se e7plica por9ue en ellas5 la ),a de

traslaci3n de las c0maras de tra a;o es muc8o m0s corta 9ueen las om as con en'rana;e e7terior5 * porconsi'uiente5 con menor 'rado de 8ermeticidad( Seemplean en 'rupos 9ue no precisan de altas presiones(



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Conceptos de Bom as $0'ina #H de 2!

Bombas de PaletasE7isten )arios tipos de om as de paletas5 ellas podr0n ser&

#( De paletas desli.antes5 con un n?mero )ariante de ellas montadas en un rotorranurado( Se'?n la %orma de la ca;a se su di)iden en om as de simple5 do le otriple c0mara5 si ien raramente se emplean tales denominaciones( La ma*or,a delas om as de paletas desli.antes son de una c0mara( Como estas m09uinas sonde 'ran )elocidad de capacidades pe9ue as o moderadas * sir)en para 4uidospoco )iscosos5 se ;usti:ca el si'uiente tipo de clasi:caci3n(

1( Bom a pesada de paleta desli.ante5 con una sola paleta 9ue a arca todo eldi0metro( Se trata de una om a esencialmente lenta5 para l,9uidos mu* )iscosos(

2( Bom as de paletas oscilantes5 cu*as paletas se articulan en el rotor( Es otro de lostipos pesados de om a de paleta(

( Bom as de paletas rodantes5 tam i6n con ranuras en el rotor pero de pocapro%undidad5 para alo;ar rodillos de elast3mero en el lu'ar de paletas5 se trata de

un modelo patentado(

K( Bom a de le)a * paleta5 con una sola paleta desli.ante en una ranura mecani.adaen la ca;a cil,ndrica * 9ue5 al mismo tiempo5 enca;a en otra ranura de un anillo 9uedesli.a so re un rotor accionado * montado e7c6ntricamente( El rotor * los anillos9ue e;ercen el e%ecto de una le)a 9ue inicia el mo)imiento de la paleta desli.ante(As, se elimina el rascado de las super:cies( Se trata de una %orma patentada 9uese emplea principalmente como om a de )ac,o(

( Bom a de paleta 4e7i le5 9ue a ra.an un rotor de elast3mero de %orma esencial'iratorio dentro de una ca;a cil,ndrica( En dic8a ca;a )a un lo9ue en media luna9ue procura un paso e7c6ntrico para el arrido de las paletas 4e7i les de rotor(

Las om as de paletas consisten en un con;unto de cuatro o m0s aletas concinem0tica plana radial5 el rotor es un cilindro 8ueco con ranuras radiales en las 9ueoscilan o desli.an las aletas(



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Conceptos de Bom as $0'ina ## de 2!

Bom a de paletas concontacto me;orado

El rotor )a dispuesto en %orma e7c6ntrica respecto a la super:cie interior delestator 9ue es cil,ndrica5 de ido a lo cual5 las paletas5 durante la rotaci3n del rotor5reali.an mo)imientos alternati)os o de )ai)6n respecto al rotor( Ba;o la acci3n de la%uer.a centr,%u'a5 las paletas se aprietan con sus e7tremos li res a la super:cie interiordel estator * desli.an por 6ste5 al tiempo 9ue los e7tremos interiores de dic8as paletas sedespla.an so re el e;e de 'iro( El l,9uido llena un espacio5 9ue es el comprendido entre

dos paletas )ecinas * las super:cies correspondientes del estator * del rotor( Esteespacio es la c0mara de tra a;o5 cu*o )olumencrece durante el 'iro del rotor5 8asta alcan.ar un)alor m07imo5 * despu6s5 se cierra * se traslada ala ca)idad de impulsi3n de la om a5comen.ando al mismo tiempo el desalo;o dell,9uido de la c0mara de tra a;o en una cantidadi'ual a su )olumen ?til V(

El )olumen ?til V de una c0mara detra a;o se puede e7presar5apro7imadamente5 en la %orma&

en la 9ue&• es el radio de la super:cie interior del estator• e = * " 5 es la e7centricidad5 es decir5 la distancia entre centros del rotor *

del estator• z es el n?mero de paletas5 i'ual al n?mero de c0maras de tra a;o de la

om a• b es la dimensi3n a7ial de las paletas• + es el espesor de cada paleta



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Conceptos de Bom as $0'ina #1 de 2!

El caudal aspirado es&

O ser)0ndose 9ue con este mecanismo el 'rado de 8ermeticidad no puede ser'rande5 por cuanto la separaci3n entre las c0maras de aspiraci3n * de impulsi3n see%ect?a s3lo por contacto del orde de las paletas con el estator5 * esto 8ace 9ue laspresiones creadas por la om a de paletas sean5 en 'eneral5 in%eriores a las creadas porotras om as rotati)as(

Se puede aumentar la presi3n aumentando el n?mero de paletas5 o tam i6n5me;orando el contacto paletas/estator(En el es9uema de la om a concontactos me;orado5 el apriete de laspaletas al estator se intensi:ca por9ue a tra)6s del ori:cio C 9ue comunica la c0mara dealta presi3n con las Alturas internas de las paletas5 se suministra a 6stas l,9uido a lapresi3n correspondiente a la ca)idad de impulsi3n(

El suministro de l,9uido a las c0maras de tra a;o * su deri)aci3n a 6stas5 see%ect?a a tra)6s de las lum reras de aspiraci3n * de impulsi3n5 9ue tienen %orma dearcos5 * est0n unidas5 respecti)amente5 a las conducciones de aspiraci3n e impulsi3n dela om a(

Las om as de paletas admiten la posi ilidad de re'ular su )olumen de tra a;o5modi:cando la e7centricidad del rotor respecto al estator( Si disminu*e la e7centricidad5se reduce el suministro de la om a5 manteniendo in)aria le el n?mero de re)oluciones5* a la in)ersa5 pero para eso se re9uiere 9ue en la construcci3n de la om a se pre)eaesta posi ilidad5 mediante el dispositi)o adecuado(

Bombas helicoidales o de tornilloLas om as de tornillo son un tipo especial de om as rotatorias de

despla.amiento positi)o5 en el cual el 4u;o a tra)6s de los elementos de om eo es)erdaderamente a7ial(

El l,9uido se transporta entre las cuerdas de tornillo de uno o m0s rotores * sedespla.a a7ialmente a medida 9ue 'iran en'ranados( La aplicaci3n de las om as detornillo cu ren una 'ama de mercados di%erentes5 tales como en la armada5 en la marina* en el ser)icio de aceites com usti les5 car'a mar,tima5 9uemadores industriales deaceite5 ser)icio de lu ricaci3n de aceite5 procesos 9u,micos5 industria de petr3leo * delaceite crudo5 8idr0ulica de potencia * muc8os otros(

La om a de tornillo puede mane;ar l,9uidos en una 'ama de )iscosidad c3mo lamela.a 8asta la 'asolina5 as, como los l,9uidos sint6ticos en una 'ama de presiones deKH a K(HHH l pul'1 * los 4u;os 8asta de K(HHH 'pm(

De ido a la relati)amente a;a inercia de sus partes en rotaci3n5 las om as detornillo son capaces de operar a ma*ores )elocidades 9ue otras om as rotatorias oalternati)as de despla.amiento compara le(Al'unas om as de lu ricaci3n de aceite de tur ina ad;unta operan a #H(HHH rpm * a?nma*ores( Las om as de tornillo5 como otras om as rotatorias de despla.amientopositi)o son de autoce ado * tienen una caracter,stica de 4u;o 9ue es esencialmenteindependiente de la presi3n(

La om a de tornillo simple e7iste s3lo en n?mero limitado de con:'uraciones( Larosca es e7c6ntrica con respecto al e;e de rotaci3n * en'rana con las roscas internas delestator


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Conceptos de Bom as $0'ina #2 de 2!

Como cual9uier otra om a5 8a* ciertas )enta;as * des)enta;as en lascaracter,sticas de dise o de tornillo( Estos de en de reconocerse al seleccionar la me;or

om a para una aplicaci3n particular(Entre al'unas )enta;as de este tipo tenemos&

• Amplia 'ama de 4u;os * presiones(• Amplia 'ama de l,9uidos * )iscosidad(• $osi ilidad de altas )elocidades5 permitiendo la li ertad de seleccionar la

unidad motri.(• Ba;as )elocidades internas(• Ba;a )i raci3n mec0nica5 4u;o li re de pulsaciones * operaciones sua)es(• Dise o s3lido * compacto5 %0cil de instalar * mantener(• Alta tolerancia a la contaminaci3n en comparaci3n con otras om as

rotatorias(

Entre al'unas des)enta;as de este tipo tenemos&

• Costo relati)amente alto de ido a las cerradas tolerancias * claros deoperaci3n(

• Caracter,sticas de comportamiento sensi les a los cam ios de )iscosidad(• La capacidad para las altas presiones re9uiere de una 'ran lon'itud de los

elementos de om eo(

Si se considera una om a 8elicoidal de tres tornillos5 de los cuales el central es elconductor * los dos laterales los conducidos5 para ase'urar un cierre 8erm6tico de lasc0maras de tra a;o *5 por lo tanto5 la separaci3n de las ca)idades de aspiraci3n eimpulsi3n de la om a5 se necesita 9ue los tornillos ten'an un per:l cicloidaldeterminado( En el tornillo conductor este per:l es con)e7o5 mientras 9ue en losconducidos es c3nca)o(

Generalmente la rosca es de dos entradas5 * la relaci3n de en'rane desde eltornillo conductor 8asta los conducidos es i'ual a la unidad( Las c0maras de tra a;o)ienen limitadas entre los :letes de los tres tornillos * las super:cies internas del estator>durante el 'iro de los tornillos5 las c0maras de tra a;o se despla.an5 ;unto con el l,9uido5a lo lar'o de los e;es de rotaci3n(

El per:l de los tornillos es tal 9ue los conducidos se descar'an completamente5accionados por el conductor 9ue es el 9ue reali.a el tra a;o de despla.amiento5 actuando6ste5 al mismo tiempo5 como rotor * como despla.ador( Los tornillos conducidosdesempe an la misi3n de separar las ca)idades de admisi3n e impulsi3n5 pero sindesalo;ar al l,9uido(

Tornillo simple

o"nillo -oble



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Conceptos de Bom as $0'ina # de 2!

El caudal medio aspirado es&

En la 9ue& es la super%icie de la secci3n de las c0maras de tra a;o de la om a5perpendicular a los e;es de rotaci3n * Di el di0metro interior de la rosca del tornillo

conductor5 i'ual al di0metro e7terior del tornillo conducido(



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Conceptos de Bom as $0'ina #K de 2!

Las om as de tres tornillos son capaces de crear presiones entre #HH * 1HH atm>cuanto ma*or sea la presi3n5 tanto m0s lar'a tiene 9ue ser la ),a de traslaci3n de lasc0maras de tra a;o *5 en consecuencia5 m0s lar'os de er0n ser los tornillos(

La lon'itud m,nima de los tornillos5 necesaria para conse'uir una 8ermeticidadesta le en la om a5 se considera i'ual a #51K t aun9ue en la pr0ctica * dependiendo dela presi3n re9uerida5 esta lon'itud se eli'e entre #5K t #5 (

Esta om a posee unas cur)as caracter,sticas de suministro astante uni%ormes5siendo capa. de tra a;ar a altas re)oluciones5 entre 2(HHH * K(HHH rpm5 distin'ui6ndosepor un %uncionamiento silencioso * se'uro5 pero tiene pro lemas parecidos a losplanteados en la om a de en'rana;es *a 9ue es imposi le re'ular el )olumen de

tra a;o durante el mo)imiento(En 'eneral5 la %a ricaci3n de la om a 8elicoidal es complicada( A )eces se utili.anom as de dos tornillos o de un tornillo5 pero sus caracter,sticas son in%eriores a las de

tres tornillos con per:l cicloidal5 so re todo a la 8ora de conse'uir * ase'urar un alto'rado de 8ermeticidad

Bombas rotativas de émboloLas om as rotati)as de 6m olo se utili.an tanto con dise os de cinem0tica plana5

con 6m olos radiales5 como con cinem0tica espacial5 con 6m olos a7iales(Las primeras5 conocidas como bombas radiales de émbolo 5 constan de un

estator


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Conceptos de Bom as $0'ina # de 2!

El )olumen ?til V de cual9uier c0mara de tra a;o es i'ual al )olumen desalo;ado

por cada 6m olo5 es decir&

Siendo& d el di0metro del 6m olo5 e la e7centricidad5 * 1 e el recorrido m07imo del6m olo(

El caudal aspirado medio para . 6m olos * n r(p(m( es&

Estas om as se %a rican para presiones del orden de 1HH a 2HH atm * seemplean tanto para )ol?menes de tra a;o constantes5 como )aria les5 lo cual seconsi'ue5 al i'ual 9ue en las om as de paletas5 )ariando la e7centricidad(

En las Bombas rotativas de émbolos a iales el mecanismo de transmisi3n delmo)imiento a los despla.adores tiene una cinem0tica espacial( Las c0maras de tra a;ocil,ndricas )an dispuestas en el rotor paralelamente al e;e de rotaci3n5 o con un cierto0n'ulo respecto a dic8o e;e(

En la Fi'ura se muestra un es9uema sencillo de este tipo de om as5 en el 9ue elrotor # tiene los alo;amientos para los pistones5 paralelos al e;e de rotaci3n> los pistones1 9ue se despla.an mediante la acci3n de unos muelles desli.an sus e7tremos li res porun disco inclinado 2 en %orma de arandela5 9ue 8ace 9ue los pistones ordenadoscircun%erencialmente alrededor del e;e5 realicen un mo)imiento de )ai)6n en losalo;amientos correspondientes5 produci6ndose de esta %orma la aspiraci3n e impulsi3n



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Conceptos de Bom as $0'ina #! de 2!

del l,9uido( En la parte de la om a5 a la 9ue )a ad8erida el rotor5 e7isten dos ranurasanulares5 una de las cuales se comunica con la parte de aspiraci3n * la otra con la deimpulsi3n(

Al 'irar el rotor5 los ori:cios se despla.an por las ranuras K *5 por lo tanto5 )anuniendo alternati)amente los alo;amientos con los conductos de aspiraci3n e impulsi3n>cuando los ori:cios se encuentren en las posiciones !5 se cierra la c0mara de tra a;o * seo tiene el )olumen m07imo en la posici3n superior * el m,nimo en la in%erior( El discoinclinado )a :;o5 mediante una c8arnela5 de modo 9ue puede 'irar alrededor del e;e 9ueintersecta el e;e del rotor en 0n'ulo recto * a la )e. se modi:ca el 0n'ulo de inclinaci3ndel disco5 5 para re'ular el suministro(

El caudal aspirado medio 9 # 9ue puede proporcionar este tipo de om a es&

En la 9ue&• d es el di0metro de los 6m olos• - es el di0metro de la circun%erencia del rotor en la 9ue )an dispuestos los e;es

de los alo;amientos• z es el n?mero de alo;amientos• l es el recorrido de un pist3n cual9uiera D t'

Sin em ar'o5 las tendencias en el dise o * construcci3n de om as rotati)asa7iales de 6m olo con disco inclinado5 )an en el sentido de 9ue los alo;amientos de lospistones no se dispon'an paralelamente al e;e del rotor5 sino %ormando un cierto 0n'ulo

con el mismo( En este caso5 el despla.amiento de los pistones se produce no s3lo porla acci3n de los muelles5 sino tam i6n por las componentes de la %uer.a centr,%u'a 9ueact?an so re los pistones al 'irar el rotor5 lo cual permite disminuir las dimensiones delos muelles(

Si el disco inclinado es plano5 el recorrido del pist3n se determina'eom6tricamente5 suponiendo 9ue cada 6m olo ten'a contacto con el disco en un punto9ue se encuentra en el e;e del mismo(

Irregularidad de suministro en las bombas rotativas@emos )isto 9ue las om as rotati)as suministran el l,9uido con una cierta

re'ularidad> en el estudio cinem0tico de los mecanismos de las om as rotati)as de6m olo5 se puede o ser)ar 9ue5 la )elocidad de despla.amiento de los 6m olos5 al i'ual

9ue en un mecanismo iela/mani)ela5 se puede considerar proporcional al seno del0n'ulo de 'iro del rotor( De acuerdo con la misma le* senoidal5 el l,9uido suministradopor un 6m olo se modi%ica en %unci3n del 0n'ulo * del tiempo t(



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Conceptos de Bom as $0'ina #P de 2!

descar'a5 es decir5 8acia la aspiraci3n *5 en consecuencia5 la cur)a caracter,stica real nocoincide con la te3rica(

Cuando las 8ol'uras son pe9ue as5 el 4u;o a tra)6s de 6stas es laminar *5 por lotanto5 el caudal 9ue por ellas %lu*e 9 es directamente proporcional a la presi3n Mp p S /p E creada por la om a e in)ersamente proporcional a su )iscosidad din0mica 85 pero noa la primera potencia5 sino5 como se 8a compro ado e7perimentalmente5 a una ciertapotencia m menor 9ue la unidad> en 'eneral5 para las om as )olum6tricas el )alor m H5K5 por lo 9ue&

En la 9ue . es una constante 9ue depende de las caracter,sticas constructi)as de

la om a5 * de la ma'nitud de las 8ol'uras5 siendo independiente del n?mero dere)oluciones(

El 9ue m no sea i'ual a la unidad se puede e7plicar por el 8ec8o de 9ue al 4uir ell,9uido a tra)6s de las 8ol'uras5 las p6rdidas de ener',a son astante considera les5 locual 8ace 9ue el l,9uido a su paso por estas 8ol'uras se caliente5 disminu*endo su)iscosidad %rente a la del l,9uido principal om eado(

De la 9ue se deduce 9ue5 las cur)as caracter,sticas reales de las om as

)olum6tricas5 son l,neas inclinadas 9ue cortan a las te3ricas en5 Mp H(Cuanto ma*or es la )iscosidad del l,9uido5 tanto menor ser0 la %u'a de caudal 9W

por las 8ol'uras5 * tanto ma*or la pendiente de la cur)a caracter,stica( A )eces seo ser)a una cierta cur)atura en las cur)as caracter,sticas reales5 e7plic0ndose estairre'ularidad por un mal %uncionamiento de la om a5 como puede ser un llenadode%ectuoso de las c0maras de tra a;o5 o por la aparici3n de la ca)itaci3n5 etc(

Cuando se modi:can las condiciones de tra a;o de la om a5 pasando por e;emplode


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Conceptos de Bom as $0'ina 1H de 2!

Cur)as caracter,sticas de om as )olum6tricas(

Cuando5 por e;emplo5 se produ.ca una disminuci3n en el caudal impulsado5ori'inada por un aumento en la resistencia de la red5 se pro)oca un aumentoconsidera le de la presi3n5 por lo 9ue 8a r0 9ue prote'er a la om a de esta anomal,amediante un dispositi)o especial5 9ue puede ser una )0l)ula reductora5 la cual se a rir0cuando la presi3n en la c0mara de impulsi3n est6 por encima de un cierto )alor5 de%orma 9ue a tra)6s de ella )uel)a a la c0mara de aspiraci3n una cierta cantidad del,9uido < */pass=( En este caso5 la cur)a caracter,stica de la om a se modi:ca5 como semuestra en la :'ura si'uiente> en la .ona el punto B indica el comien.o de apertura de la )0l)ula5siendo la presi3n creada por la om a i'ual a la tensi3n del muelle F di)idida por lasuper:cie de la )0l)ula> en la .ona


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Conceptos de Bom as $0'ina 1# de 2!

1( De mando 8idr0ulica(

En las ?ltimas5 la citada presi3n pulsatoria deri)a normalmente de una om a depist3n5 con lo 9ue se pueden desi'nar como om as de pist3n dia%ra'ma(

Bombas "otodin#micas

Introducción $ %uncionamientoLas om as rotodin0micas mue)en un cierto )olumen de l,9uido entre dos ni)eles>

son pues5 m09uinas 8idr0ulicas 9ue trans%orman un tra a;o mec0nico en otro de tipo8idr0ulico(

Los elementos de 9ue consta una instalaci3n son&

a( Una tu er,a de aspiraci3n5 9ue conclu*e pr0cticamente en la rida de aspiraci3n(( El impulsor o rodete5 %ormado por un con;unto de 0la es 9ue pueden adoptar di)ersas

%ormas5 se'?n la misi3n a 9ue )a*a a ser destinada la om a5 los cuales 'iran dentrode una carcasa circular( El rodete es accionado por un motor * )a unidosolidariamente al e;e5 siendo la parte m3)il de la om a(El l,9uido penetra a7ialmente por la tu er,a de aspiraci3n 8asta la entrada del rodete5e7perimentando un cam io de direcci3n m0s o menos rusco5 pasando a radial5 opermaneciendo a7ial5 aceler0ndose * a sor iendo un tra a;o(Los 0la es del rodete someten a las part,culas de l,9uido a un mo)imiento de rotaci3nmu* r0pido5 siendo pro*ectadas 8acia el e7terior por la %uer.a centr,%u'a5 creandouna altura din0mica de %orma 9ue a andonan el rodete 8acia la )oluta a 'ran)elocidad5 aumentando tam i6n su presi3n en el impulsor se'?n la distancia al e;e( Laele)aci3n del l,9uido se produce por la reacci3n entre 6ste * el rodete sometido almo)imiento de rotaci3n(

c( La )oluta es un 3r'ano :;o 9ue est0 dispuesta en %orma de caracol alrededor delrodete5 a su salida5 de tal manera 9ue la separaci3n entre ella * el rodete es m,nimaen la parte superior5 * )a aumentando 8asta 9ue las part,culas l,9uidas se encuentran%rente a la a ertura de impulsi3n( Su misi3n es la de reco'er el l,9uido 9ue a andonael rodete a 'ran )elocidad5 cam iar la direcci3n de su mo)imiento * encaminarle8acia la rida de impulsi3n de la om a(La )oluta es tam i6n un trans%ormador de ener',a5 *a 9ue %rena la )elocidad dell,9uido5 trans%ormando parte de la ener',a din0mica creada en el rodete en ener',ade presi3n5 9ue crece a medida 9ue el espacio entre el rodete * la carcasa aumenta5presi3n 9ue se suma a la alcan.ada por el l,9uido en el rodete( En al'unas om ase7iste5 a la salida del rodete5 una corona directri. de 0la es 9ue 'u,a el l,9uido antesde introducirlo en la )oluta(

d( Una tu er,a de impulsi3n5 instalada a la salida de la )oluta5 por la 9ue el l,9uido ese)acuado a la presi3n * )elocidad creadas en la om a(

La estructura de las om as centr,%u'as es an0lo'a a la de las tur inas8idr0ulicas5 sal)o 9ue el proceso ener'6tico es in)erso> en las tur inas se apro)ec8a laaltura de un salto 8idr0ulico para 'enerar una )elocidad de rotaci3n en la rueda5mientras 9ue en las om as rotodin0micas la )elocidad comunicada por el rodete all,9uido se trans%orma5 en parte5 en presi3n5 lo'r0ndose as, su despla.amiento * posteriorele)aci3n(



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Son capaces de satis%acer la ma*or,a de las necesidades de la in'enier,a * su usoest0 mu* e7tendido(Su campo de utili.aci3n a arca desde a astecimientos p? licos de a'ua5 drena;es *re'ad,os5 8asta transporte de 8ormi'3n o pulpas(

Los di)ersos tipos se pueden a'rupar en&• Centr,%u'as(• +?ltiples(

• De columna(• De 4u;o a7ial(• De 4u;o mi7to(



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Bombas Centrí!ugas:Son el tipo m0s corriente de om as rotodin0micas5 * se denomina as, por9ue la

cota de presi3n 9ue crean es ampliamente atri ui le a la acci3n centr,%u'a($ueden estar pro*ectadas para impulsar caudales tan pe9ue os como # 'al min( o

tan 'randes como (HHH(HHH 'al min5 mientras 9ue la cota 'enerada puede )ariar desdeal'unos pies 8asta HH( El rendimiento de las de ma*or tama o puede lle'ar al PHX(

$ara caudales 'randes se usa el rodete de do le aspiraci3n5 9ue es e9ui)alente ados rodetes de simple aspiraci3n ensam lados dorso con dorso> esta disposici3n permite

do lar la capacidad sin aumentar el di0metro del rodete( Es m0s cara de %a ricar5 pero tiene la )enta;a adicional de solucionar el pro lemadel empu;e a7ial(En am os casos5 las super:cies de 'u,a est0n cuidadosamente pulimentadas paraminimi.ar las p6rdidas por ro.amiento(

El monta;e es 'eneralmente 8ori.ontal5 *a 9ue as, se %acilita el acceso para elentretenimiento( Sin em ar'o5 de ido a la limitaci3n del espacio5 al'unas unidades de'ran tama o se montan )erticalmente(

Las proporciones de los rodetes )ar,an dentro de un campo mu* amplio5 lo 9uepermite 8acer %rente a una dilatada 'ama de condiciones de %uncionamiento(

$or e;emplo5 los l,9uidos con s3lidos en suspensi3n esta operaci3n se denominace ado(

Los dos m6todos principales de ce ado e7i'en una )0l)ula de retenci3n en lapro7imidad de la ase del tu o de aspiraci3n5 o en las unidades ma*ores5 la a*uda deuna om a de )ac,o(

En el primer caso5 se 8ace entrar el a'ua de la tu er,a de impulsi3n o de cual9uierotra procedencia5 en el cuerpo de om a * el aire es e7pulsado por una lla)e de pur'a(

Las aplicaciones de esta om a son de 3ptimo rendimiento en plantas de 0cido5a'ua de cola5 a'uas marinas5 * en 'eneral en lu'ares con 'ran concentraci3n decorrosi)os( Adem0s tiene una mu* uena aplicaci3n en la industria alimenticia dado 9ueno contamina los productos(



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Las om as est0n disponi les en materiales del acero termopl0stico e ino7ida le5dise os del mecanismo impulsor para las aplicaciones 8ori.ontales * )erticales(

$ara alturas superiores a 1HH pies se emplean normalmente om as m?ltiples oom as de tur ina( Este tipo de om a se ri'e e7actamente por el mismo principio de la

centr,%u'a * las proporciones del rodete son mu* seme;antes( Consta de un cierton?mero de rodetes montados en serie5 de modo 9ue el a'ua entra paralelamente al e;e *sale en direcci3n radial( La ele)ada ener',a cin6tica del a'ua a la salida del rodete secon)ierte en ener',a de presi3n por medio de una corona di%usora %ormada por 0la esdirectores di)er'entes( Un conducto en %orma de S conduce el a'ua en sentidocentr,peto 8acia el o;o del rodete si'uiente(El proceso se repite en cada escalonamiento 8asta lle'ar a la salida( Si se aplica unn?mero su:ciente de escalonamientos5 puede lle'arse a o tener una cota de (HHH pies(De 8ec8o5 la cota m07ima )endr0 pro a lemente dictada por el costo de re%or.amientode la tu er,a m0s 9ue por cual9uier limitaci3n de la om a(

&'ltiples($oseen monta;e )ertical * dise ado especialmente para la ele)aci3n del a'ua en

per%oraciones an'ostas5 po.os pro%undos o po.os de drena;e(Resultan adecuadas para per%oraciones de un di0metro tan pe9ue o como Y *

con ma*ores di0metros son capaces de ele)ar cantidades de a'ua superiores a un mill3nde 'alones por 8ora desde pro%undidades de 8asta #(HHH pies(Normalmente se dise an los rodetes de %orma 9ue lancen el a'ua en direcci3n

radial/a7ial5 con o ;eto de reducir a un m,nimo el di0metro de per%oraci3n necesario parasu empleo( La unidad de om eo consiste en una tu er,a de aspiraci3n * una om a



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Conceptos de Bom as $0'ina 1K de 2!

situada a;o el ni)el del a'ua * sostenida por la tu er,a de impulsi3n * el 0r ol motor(Dic8o 0r ol ocupa el centro de la tu er,a * est0 conectado en la super:cie al e9uipomotor(

Cuando la cantidad de a'ua 9ue se 8a de ele)ar es pe9ue a o moderada5 a )eceses con)eniente * econ3mico colocar la unidad completa de om eo a;o la super:cie dela'ua5 sumer'iendo tam i6n el motor( As, se e)ita la 'ran lon'itud del 0r ol5 pero encam io se tiene la des)enta;a de la relati)a inaccesi ilidad del motor a e%ectos de sumantenimiento(

)e *ujo + ial(Este tipo de om a es mu* adecuado cuando 8a* 9ue ele)ar un 'ran caudal a

pe9ue a altura($or esto5 sus principales campos de empleo son los re'ad,os5 el drena;e de terrenos * lamanipulaci3n de a'uas residuales(

El rendimiento de esta om a es compara le al de la centr,%u'a( $or su ma*or)elocidad relati)a permite 9ue la unidad motri. * la de om eo sean m0s pe9ue as *por tanto m0s aratas( La altura m07ima de %uncionamiento oscila entre 2H * H pies( Sinem ar'o5 es posi le conse'uir ma*ores cotas mediante 1 3 2 escalonamientos5 pero esteprocedimiento raramente resulta econ3mico( $ara 'randes om as se adopta'eneralmente el monta;e )ertical5 pasando el e;e por el centro de la tu er,a de salida(

El rodete es de tipo a ierto5 sin tapas5 * su %orma es an0lo'a a la de una 86licena)al(El a'ua entra a7ialmente * los 0la es le imprimen una componente rotacional5 con lo9ue el camino por cada part,cula es una 86lice circular(

La cota se 'enera por la acci3n impulsora o de ele)aci3n de los 0la es5 sin 9ueinter)en'a el e%ecto centr,%u'o(

La misi3n de los 0la es :;os di)er'entes o 0la es directores es )ol)er a diri'ir el4u;o en direcci3n a7ial * trans%ormar la cota cinem0tica en cota de presi3n(

$ara e)itar la creaci3n de condiciones %a)ora les al destructi)o %en3meno deca)itaci3n5 la om a de 4u;o a7ial se 8a de pro*ectar para poca altura de aspiraci3n( De8ec8o5 es pre%eri le adoptar en la 9ue el rodete permane.ca siempre sumer'ido5 *a 9ueas, la om a estar0 siempre ce ada * lista para comen.ar a %uncionar(

El o ;eto del si%3n es e)itar el ries'o de 9ue se a)er,e la )0l)ula de retenci3n5 9uede otro modo tendr,a lu'ar una in)ersi3n del 4u;o en la tu er,a5 con lo 9ue la om a%uncionar,a como una tur ina( La acci3n si%3nica se interrumpe mediante una )0l)ula demariposa( Esta )0l)ula est0 en li'ero e9uili rio 8acia la posici3n de a ierta * en elinstante en 9ue cesa el om eo5 la )0l)ula se a re * entra el aire5 con lo 9ue se e)ita lain)ersi3n del 4u;o(

La estaci3n de om eo puede automati.arse por medio de electrodos inmersos enel po.o de aspiraci3n para controlar el %uncionamiento de la om a(



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Bombas de *ujo mi to(La om a de 4u;o mi7to ocupa una posici3n intermedia entre la centr,%u'a * la de

4u;o a7ial( El 4u;o es en parte radial * en parte a7ial5 siendo la %orma del rodete acordecon ello(

La tra*ectoria de una part,cula de 4uido es una 86lice c3nica( La cota 9ue seconsi'ue puede ser 8asta de H pies por rodete5 teniendo la )enta;a so re la om a a7ialde 9ue la potencia 9u6 8a de suministrar el motor es casi constante aun9ue seprodu.can )ariaciones considera les de cota(

La recuperaci3n de la cota de presi3n se consi'ue mediante un di%usor5 un caracolo una com inaci3n de am os(

,istema -líneas de *ujo.(En muc8as ocasiones el sistema al cual se necesita acoplar una om a e7iste con

anterioridad5 * el tra a;o se reduce a conocer * entender ien las caracter,sticas delmismo5 para as, poder determinar satis%actoriamente la om a necesaria para podercumplir con los re9uerimientos del proceso (

Asumiendo 9ue se de e conce ir el sistema para 9ue satis%a'a las necesidadesdel proceso5 se de en tener en cuenta los si'uientes aspectos&

• Caudal re9uerido(• Altura re9uerida la altura est0tica total5 TS@5


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Conceptos de Bom as $0'ina 1! de 2!

Cuando la om a se encuentra por encima del ni)el de succi3n la Altura Est0tica Total


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A8ora5 la caracter,stica total del sistema est0 dada por&

Caracter,stica @/ del Sistema(

Principios !undamentales(Una om a centri%u'a es una m09uina 9ue con)ierte la potencia de entrada


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Conceptos de Bom as $0'ina 1P de 2!

La ener',a entre'ada por la om a al 4uido5 despreciando la trans%erencia decalor * el tra a;o )iscoso est0 dada por @5 co ra sentido de:nir la e:ciencia de la om a(

En %unci3n de la potencia trans%erida al 4uido * la potencia entre'ada a la om apor el e;e del motor5 se de:ne la e:ciencia as,&

El mo)imiento del impulsor 'enerauna a;a presi3n en la succi3n de la

om a5 lo cual 8ace 9ue el 4uido se mue)a8acia el o;o del impulsor(

En la :'ura se muestra la'eneraci3n de la presi3n en la medida en9ue el l,9uido )a a andonando el impulsor(Adicionalmente se muestra claramente ladi%erencial de presi3n entre el lado con)e7o

con relaci3n al c3nca)o del ala e(

A8ora5 despu6s de entender el %uncionamiento de una om a5 es momento de )erc3mo se comporta una om a centr,%u'a radial5 en %unci3n de sus )aria les deoperaci3n(

Los %a ricantes de om as pro)een las cur)as caracter,sticas de la om a5 lascuales muestran la Altura5 la e:ciencia5 potencia * N$S@/R5 )ersus el caudal mane;adopor la om a(

En este momento es importante de:nir el BE$5 este punto como su nom re lo dice5 est0 asociado a los par0metros deoperaci3n de la om a en la cual su e:ciencia es m07ima( As,5 entonces 8a* un )alor de



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Conceptos de Bom as $0'ina 2H de 2!

caudal * de Altura relacionados al BE$ < BE$ * @BE$=( Lo ideal es tra a;ar la om a eneste punto


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Conceptos de Bom as $0'ina 2# de 2!

@a* 9ue 8acer especial claridad * 6n%asis en 9ue> una om a centr,%u'a siempretratar0 de operar en el punto donde su cur)a caracter,stica se intercepte con la cur)acaracter,stica del sistema(

El paso si'uiente es la selecci3n de la om a5 para esto se de e tener en cuentados aspectos primordiales&

*Buscar una om a 9ue los )alores de Altura * caudal en su BE$5 coincidan 3 sean

similares a la Altura * caudal re9ueridos por el proceso( As,&Buscar una om a la cual ten'a una cur)a Altura/caudal


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acer9ue al re9uerido por el proceso( $ero al tener conocimiento so re el ran'o de tra a;o9ue re9uiere el proceso5 toma sentido el se'undo punto anterior5 dado 9ue uscar,amosuna om a 9ue satis%a'a las necesidades pertinentes(

A continuaci3n se presentaran tres cur)as con caracter,sticas @/ mu* di%erentes5con los mismos )alores de Altura * caudal para el BE$(

Bom a 4u;o Radial(

Bom a 4u;o +i7to(

Bom a 4u;o A7ial(

Cada una de las tres om asanteriores cumplen a ca alidad elprimer aspecto a tener en cuenta en

la selecci3n de la om a( Como se mencion3 anteriormente5 para poder satis%acer else'undo punto es necesario conocer el ran'o de operaci3n del proceso para as, ele'iruna om a cu*a cur)a @/ satis%a'a dic8os re9uerimientos5 sin ale;arse

si'ni:cati)amente del punto de me;or e:ciencia de la om a(Adem0s de la Altura * el caudal5 tam i6n est0n asociados al BE$5 un )alor depotencia < 8p= * un )alor de N$S@R


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La potencia re9uerida en el BE$ puede ser conse'uida dependiendo del motorseleccionado5 por lo 'eneral esto no 'enera muc8o incon)eniente dada la amplia 'amade motores desarrollados en la industria(

El termino N$S@R es una medida de la ener',a m,nima re9uerida en el o;o desucci3n de la om a5 para 'aranti.ar el uen %uncionamiento de la om a(

El N$S@R es un par0metro de la om a * es determinado * suministrado por el%a ricante de la om a(

Este par0metro de e ser comparado contra el N$S@A


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Se esta lece entonces una .ona de %uncionamiento 3ptimo para ese modelo de

om a&Finalmente se superponen las 0reas de %uncionamiento 3ptimo de toda la serie5para determinado modelo * n?mero de re)oluciones( Dada esta serie5 colocando losdatos de re9uerimiento5 podemos determinar cu0l es la om a 9ue de emos colocar ennuestro sistema5 * 8allar un apro7imado de la potencia consumida(



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Conceptos de Bom as $0'ina 2K de 2!

)etalles de la instalación de una bomba)escarga:

#( Colocar la reducci3n en la oca de descar'a de la om a(1( Ver si es necesaria la )0l)ula de retenci3n5 para e)itar el contra4u;o(2( Las ca er,as de cone7i3n a la om a no de en transmitir es%uer.os a la om a(

,ucción:

#( La ca er,a de succi3n de er0 ser lo m0s corta * directa posi le(1( El di0metro de succi3n no de e ser menor 9ue en di0metro de la oca de entrada

de la om a(2( No de en %ormarse olsones de aire en el ca o de succi3n(

( Los cam ios ruscos de direcci3n en las ca er,as pro)ocan depresioneslocali.adas(

• @a* p6rdidas de ener',a de ido a la impulsi3n parcial * a las )i raciones(• Estas depresiones permiten la %ormaci3n de )apor de a'ua• $ara e)itar las depresiones 8a* 9ue alar'ar la ca er,a de succi3n(



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• El lar'o adecuado 'enera 9ue la )ena de 4uido se esta ilice5 esto se lo'racon&

A ] 1 ^K( De emos e)itar los olsones de aire(

,umergencia de la BombaEst0 dada por el %a ricante de la om a o se determina por 'r0:cos(

Tam i6n de emos tener en cuenta los detalles dados a continuaci3n&



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Conceptos de Bom as $0'ina 2! de 2!

%ormulario a considerar para ad0uirir una bomba centrí!uga

CARACTERISTICAS DEL EQUIPO / OBSERVACIONES

Aplicación _ _

Altura so r! ni"!l #ar $#%s%n%#%& _

CARACTERISTICAS DEL LIQUIDO / OBSERVACIONES

Tipo '! L()ui'o _ _

A*!nt!s Corrosi"os _ _

Conc!ntración _ _

Viscosi'a' _ _

+ra"!'a' !sp!c(,ica l()ui'o _ _

p- '!l l()ui'o _ _

T!#p!ratura l()ui'o .C _ _

-a0 sóli'os pr!s!nt!s1 Si / No2 Porc!nta3!2+ranulo#!tr(a2

CARACTERISTICAS DE LA INSTALACION / OBSERVACIONES

4 int% tu o / #o'i,% $si/no& _ _ _

En!r*(a !l5ct% Volts / -6 _ _ _

Bo# a actual / rp# _ _ _

7otor actual -p / rp# _ _ _

CARACTERISTICAS DE OPERACION / OBSERVACIONES

Cau'al Q $#8/9ora&:& Volu#!n $#8& _ _ _

;& Ti!#po $#inutos& _ _ _

8& P '!scar*a $PSI& _ _ _ / 4? int%tu % _ _ _

@& N. co'os / " l"% '!scar*% _ _ _

& N. co'os / " l"% succión _ _ _

EQUIPO SELECCIONADO / OBSERVACIONES

Bo# a _ _ _

4 i#pulsor =##> _ _ _

rp# o# a _ _ _

E,icacia _ _ _

Pot!ncia al !3! $ & _ _ _

7at!rial '! carcasa _ _ _

7at!rial '!l I#pulsor _ _ _

7at!rial '!l E3! _ _ _

7o'!lo '! S!llo / caras _ _ _

Pr!sión # F% tra a3o _ =psi> _

7otor r!)u!ri'o = > _ = > _
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instalaciones industriales - u7-a1 - conceptos de bombas

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