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Clasificación de Bombas

Bombas "Maquinas Mecánicas"
by

Jailer Eduardo Tirado Marquez

on 28 February 2014

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Transcript of Clasificación de Bombas

Bombas de Desplazamiento Positivo
Su órgano propulsor contiene elementos móviles de modo tal que por cada revolución se genera de manera positiva un volumen. La energía mecánica recibida se transforma directamente en energía de presión que se transmite hidrostáticamente en el sistema hidráulico. En la salida de la bomba es necesario colocar una valvula de seguridad o de alivio a tanque.
Cabezal Neto de Succión Positivo Requerido (NPSHR)
Bomba Diafragma
Estas bombas difieren de las de pistón sólo en que el espacio variable o cámara de compresión de volumen variable se logra por la deformación de un diafragma en lugar del movimiento de un pistón. Esta solución no permite llegar a presiones tan elevadas como con las de pistón; tienen como
parte débil el diafragma, que está sometido a flexiones repetidas. Su principal ventaja radica en la ausencia total de fugas en la bomba.
Bombas Dinámicas
Bombas Centrífugas
Las bombas centrífugas, también denominadas rotativas, tienen unrotor de paletas giratorio sumergido en el líquido. El líquido entra enla bomba cerca del eje del rotor, y las paletas lo arrastran hacia susextremos a alta presión. El rotor también proporciona al líquido unavelocidad relativamente alta que puede transformarse en presión enuna parte estacionaria de la bomba, conocida como difusor.En bombas de alta presión pueden emplearse varios rotores en serie,y los difusores posteriores a cada rotor pueden contener aletas deguía para reducir poco a poco la velocidad del líquido. En las bombasde baja presión, el difusor suele ser un canal en espiral cuyasuperficie transversal aumenta de forma gradual para reducir lavelocidad.El rotor debe ser cebado antes de empezar a funcionar, es decir, debeestar rodeado de líquido cuando se arranca la bomba. Esto puedelograrse colocando una válvula de retención en el conducto desucción, que mantiene el líquido en la bomba cuando el rotor no gira.Si esta válvula pierde, puede ser necesario cebar la bombaintroduciendo líquido desde una fuente externa, como el depósito desalida. Por lo general, las bombas centrífugas tienen una válvula en elconducto de salida para controlar el flujo y la presión.
Bombas Reciprocantes
Descargan una cantidad definida de liquido durante el movimiento del pistón o émbolo a través
de la distancia de carrera.En este tipo de bombas el fluído se desplaza mediante movimiento
alternativo ; al moverse en un sentido succiona y en el sentido inverso expulsa. Movimiento
alternativo de vaivén.

Bombas Periféricas
Las bombas de agua perifericas que han sido diseñadas para bombear agua limpia y recircularla. Para comenzar a utilizar estas bombas es necesario hacer una correcta instalación y la correspondiente puesta en marcha, así obtener el mejor rendimiento.

Tener un adecuado seguimiento de la instalación evitaremos que en el futuro el motor se sobrecargue, para la instalación se requiere que los técnicos hagan el trabajo de lo contrario la garantía que la avala dejará de tener valor, un detalle para tener en cuenta cuando compremos una bomba de agua periferica, será necesario colocarla enseguida para evitar el almacenamiento sobre todo en lugares con humedad o de temperaturas variables, de éste modo la bomba se malograría, como en la mayoría de los artefactos la excesiva condensación y la humedad dañan varios de sus componentes.
En algunos casos el cuerpo de las bombas de agua perifericas, están construidos en fundición gris, y el impulsor en aluminio, lo que le otorga mayor robustez, y muy buen comportamiento a desarrollar por esta clase de bombas. Con respecto a la conexión eléctrica, si se hace una conexión de forma permanente las bombas de agua perifericas, se debe utilizar un interruptor de corte bipolar, que desconecte ambos conductores de alimentación, y la apertura de los contactos debe de ser como mínimo de dos a tres milímetros. Se debe proceder de la siguiente manera: conectar la terminal de tierra al conductor de tierra, de la instalación eléctrica.
Bombas Rotatorias

Para evitar las aceleraciones y deceleraciones de las máquinas reciprocantes y
tratar de lograr un funcionamiento más suave y con menos vibraciones y ruido,
se desarrollaron máquinas de desplazamiento positivo con órganos impulsores
rotatorios. En ellas, uno o varios rotores capturan el fluido entre ellos o entre
ellos y la carcaza de la máquina, y lo entregan a una cañería de impulsión. El
consumo energético se debe a que el fluido en la cañería de impulsión está a
mayor presión que en la de admisión, además de a las inevitables pérdidas
volumétricas, hidráulicas y mecánicas.

Bombas "Maquinas Mecànicas"
Funcionamitno de Bombas de Tornillo
Desplazamiento Positivo
Bombas Dinámicas
Su órgano propulsor contiene elementos móviles de modo tal que por cada revolución se genera de manera positiva un volumen. La energía mecánica recibida se transforma directamente en energía de presión que se transmite hidrostáticamente en el sistema hidráulico. En la salida de la bomba es necesario colocar una valvula de seguridad o de alivio a tanque.
Reciprocantes
Rotatorias
Máquina que transforma la energía mecànica para impulsar un fluido.
Bombas "Maquinas Mecànicas"
Bomba de Engranajes
Bomba Centrìfuga
Bomba de Pistòn
Bomba de Embolo
Bomba de Diafragma
Bombas de piston Doble Acciòn
Este tipo de bombas se componen de un eje de accionamiento, que está unido a un plato en su centro. El plato a su vez está unido a varios émbolos, similar al tambor, (barrilete) de un revolver. En función de el ángulo que describe el plato sobre el eje de accionamiento será la carga de los émbolos y por tanto la capacidad de la bomba.
Las de desplazamiento fijo:
Donde el desplazamiento del plato es constante, lo que nos da una capacidad constante del equipo.

Las de desplazamiento variable:
donde podemos modificar el ángulo de desplazamiento del plato.
Bombas de Embolo
Estas bombas no tienen diferencia esencial con las Bombasde Pistón; la única diferencia radica en que el pistón entra en contacto con el fluido no sólo por su parte frontal sino también por su superficie cilíndrica.
Principio de Funcionamiento de los pistones
Bomba Pistòn Mùltiple

Otra realización utilizada coloca los pistones radialmente dentro de una carcaza
exterior móvil respecto al cuerpo que aloja los cilindros. Éste
gira excéntricamente, produciendo el movimiento de vaivén de los pistones.

La disposición multi-cilindro permite disminuir la amplitud de las pulsaciones de
presión en la impulsión (aumentando su frecuencia).

Psitones en Lìnea
Pistones Radiales
De accion simple tiene una sola camara de fluido (Simple Acting).
En una de acción doble es el equivalente a dos bombas simples colocadas en el mismo cuerpo, al llenar una camara la otra se vacia y viceversa.
El flujo efectivo de las bombas recíprocas disminuye a medida que la vsicosidad del fluido bombeado aumentadebido a que la velocidad de la bomba debe reducirse.
Bombas Reciporcantes de Accion Simple y Doble
Rendimiento hidráulico.



Se producen pérdidas de carga debido a rozamiento en los conductos y canales
inherentes a la construcción de la bomba, así como en las válvulas. Se llama
rendimiento hidráulico H al cociente entre la altura que se lograría de no existir
estas pérdidas y la que realmente logra la máquina.

Se puede estimar:
 para bombas de gran tamaño y condiciones de escurrimiento
favorables: H = 0,95 a 0,97
 para bombas más pequeñas y diseño no demasiado elaborado :
H = 0,85 a 0,88.
Rendimiento volumétrico.



Se producen fugas:
 entre pistón y cilindro
 en válvulas, debido a su cierre no instantáneo
 en las bombas de doble efecto, entre vástago y su empaquetadura

Sea Q’ el caudal de estas fugas. Se llama rendimiento volumétrico al cociente
Q Q'
Q
V

  (2.2)
Es frecuente que los valores del rendimiento volumétrico sean elevados. A título
informativo, puede suponerse:
 bombas de cuidadosa ejecución y grandes gastos: V = 0,97 a 0,98
 bombas de cuidadosa ejecución y pequeños caudales: V = 0,94 a 0,96
 bombas de regular ejecución y pequeños gastos : V = 0,89 a 0,92

El rendimiento volumétrico es influido notablemente por la temperatura del
líquido (variación de las luces y, sobre todo, de la viscosidad). Para muy altas
temperaturas puede llegarse incluso a V = 0,65  0,70.

Las fugas dependen también de la presión de trabajo de la bomba: aumentan con
ésta. y por lo tanto disminuye el rendimiento volumétrico.
Bomba de Pistones
Bombas Operadas Mecanicamente
Bombas de Diafragma:
Bombas de Diafragma Neumáticas
Este tipo de bombas suele tener dos diafragmas en oposición vinculados
mecánicamente y una válvula neumática de dos posiciones. En una posición, la
válvula neumática admite aire comprimido deformando un diafragma y purga el
aire del lado del otro diafragma; en la otra posición se intercambian los efectos.
El propio movimiento del diafragma impulsado hace
conmutar la válvula neumática a la otra posición, produciendo el movimiento del
otro diafragma. Las válvulas de admisión y expulsión del fluido suelen ser de
bola.

Estas bombas, al ser accionadas por aire comprimido, son adecuadas para uso en
atmósferas peligrosas (por ejemplo, potencialmente explosivas o con riesgo de
incendio).
Esquema de Bomba Vista y Corte
Elevación a tanques de agua.
Para auxilio de molinos.
Trasvase de líquidos.
Desagotes de sótanos, cisternas, zanjas, excavaciones, etc.
Depresión de napas.
Aplicaciones rurales y en la construcción.

VENTAJAS:

Capacidad de trabajo en cañerías con aire.
Muy fácil de reparar.
Larga vida útil.
APLICACIONES USUALES
El movimiento del fluido es efectuado por dos elementos giratorios semejantes a las ruedas dentadas. En la bomba Stone-Paramor,
el elemento giratorio que es acoplado directamente a la flecha motora, es un piñón de
cuatro dientes que engrana con una corona dentada de seis dientes.
Esta corona gira dentro de la armadura de la bomba a 2/3 de la velocidad con que gira la flecha motora. Una lengüeta fija de forma creciente y saliente de la armadura, impide el de descarga a la de succión. La forma en la cual el líquido es llevado de la entrada de la succión a la descarga, donde los puntos son usados para indicar las posiciones sucesivas del líquido en el hueco dejado entre el piñón y la corona, después de que la flecha ha girado 1/8 de revolución. Cuando se bombea aceite lubricante contra una presión de unos 7 kg/cm2 a esta máquina tiene una eficiencia mecánica de más de 70% y una eficiencia, volumétrica de 95%. No debe intentarse el emplearla para el bombeo de líquidos delgados. Debido a su gasto de descarga casi uniforme, las bombas positivas rotatorias pueden trabajar a grandes velocidades sin el peligro de que se presenten presiones de inercia ni aún en el caso de no ser empleadas cámaras de aire. Las bombas Stone-Paramor, por ejemplo, con una capacidad de 720 litros por minuto pueden trabajar a 300 r.p.m.


Funcionamiento
Bombas de Tornillo
Estas bombas, al igual que las de cavidades progresivas, confinan el fluido entre un tornillo (entre dos filetes consecutivos) y una carcaza o envolvente que hermana con las aristas del tornillo a medida que éste gira. Una realización utilizada en obras de saneamiento es el llamado “tornillo de Arquímedes”, utilizado para elevar grandes caudales de fluidos a pequeñas alturas; suele ser de entrada y salida no confinada: toma de un tanque o canal abierto y lo envía a otro a nivel superior. Es utilizado, principalmente, en instalaciones de tratamiento de aguas residuales.

Bombas de Engranajes
Las bombas de engranajes exteriores ) conducen el líquido en las
cavidades limitadas por la carcaza, dos
dientes consecutivos de cada engranaje y las
paredes anterior y posterior. Son adecuadas
para líquidos de alta viscosidad, y permiten
lograr muy altas presiones.

Pueden estar ambos engranajes motorizados
externamente, o uno de ellos conducir al otro
Bombas de Lóbulos
Estas bombas trabajan de acuerdo al mismo principio que las de engranajes exteriores, pero se elaboran con otros perfiles. Tienen dos rotores, que normalmente son iguales (pueden ser distintos) y que suelen ser movidos independientemente. Sus perfiles son tales que se mantienen en contacto mutuo en todo momento (contacto eventualmente lubricado y sellado por el propio fluido bombeado). El fluido es impulsado entre los lóbulos de los perfiles y la carcaza.

Estas bombas se asemejan a las del tipo de engranes en su forma de acción, tienen dos
o más rotores cortados con tres, cuatro, o más lóbulos en cada rotor. Los rotores se
Sincronizan para obtener una rotación positiva por medio de engranes externos, Debido
a que el líquido se descarga en un número más reducido de cantidades mayores que en
el caso de la bomba de engranes, el flujo del tipo lobular no es tan constante como en la
bomba del tipo de engranes. Existen también combinaciones de bombas de engrane y
lóbulo.
Caracteristicas
Bombas de aspas

Este rodete envía por una fuerza centrífuga, el flujo del fluidoen dirección radial hacia la periferia de aquel. La carga de velocidad esconvertida a carga de presión en la descarga de la bomba. Por lo general, losalabes (aletas) de estos rodetes están curvados hacia atrás. El rodete radial hasido el tipo más comúnmente usado.
Tipo Radial:
Funcionamiento de las periféricas
Si observamos estas bombas veremos que en su interior hay una rosca de cierta profundidad, éstas no deben sobrepasarse al montar las roscas respectivas. La tubería de aspiración debe poseer una válvula de retención para evitar el descebado del cuerpo y además deberá tener una inclinación evitando las formaciones de sifones. Si nos disponemos a hablar de la puesta en marcha de las bombas de agua perifericas, diremos que deberemos primeo acoplar firmemente las tuberías de impulsión, enroscando los tubos con mucho cuidado, si por alguna razón tenemos o vemos un goteo entre el tubo y la bomba, deberemos asegurar la estanqueidad de las juntas y las respectivas roscas también con la cinta antes mencionada preparada para los plomeros, tipo teflón, y si el equipo será conectado por primera vez o se trata de una reconexión después de un tiempo prolongado sin uso debe, en todos los casos cebarse nuevamente por medio del llenado del cuerpo y del tubo de aspiración por el tornillo enroscado en la parte de arriba del cuerpo de la bomba.
Tipo Axial:
La bomba se compone de una hélice de múltiples álabes-guías fijos por delante y por detrás del rodete. Son turbomáquinas que permiten la transferencia de energía mecánica del rotor líquido mientras éste pasa a través de los alabes en dirección axial. El impulsor tiene la forma de hélice de 2 a 6 aspas, por lo que estas bombas se llaman también de hélice. La acción es pues, similar a la de una hélice de barco, ya que arrastra el agua a través de los álabes directrices de entrada y descarga a través de las álabes-guía de salida. Este tipo de bomba no deberá utilizarse para las aguas residuales no tratadas o fangos, ya que los trapos pueden quedarse enredados en los álabes-guía.

La velocidad base o de arrastre, en la incidencia del líquido en el álabe a la entrada, conserva su valor en el borde de fuga del álabe a la salida, o sea U1 = U2, y en consecuencia la acción centrífuga es nula. La ganancia en carga de presión debe lograrse solamente a expensas del cambio en magnitud de la velocidad relativa, con resultados desacelerativos en esta velocidad, de forma de Vr2 < Vr1, a fin de producir un efecto de difusión a lo largo del ducto entre álabes, que aumenta la presión.
Se refiere al cabezal neto de succión positivo requerido en la brida de entrada de la bomba, o en la líneacentral del impulsor, según haya sido señalado por el constructor, para una operación satisfactoria a las condiciones nominales especificadas. Este término, representa el cabezal
necesario para que el líquido fluya sin vaporizarse, desde la entrada de la bomba hasta el punto en el ojo del impulsor, donde los álabes comienzan a impartir energía al líquido.
Fenómeno pertinente a los líquidos que ocurre cuando la presión estática local que actúa sobre el líquido disminuye hasta hacerse igual o menor que la presión de saturación del líquido a la temperatura de bombeo originando la formación de burbujas de vapor.
Cavitación
Consecuencias de la Cavitación

Ruidos de crepitación o golpeteo, como si la bomba estuviese arrastrando arena
Vibración de alta frecuencia y baja amplitud con sus consecuencias
Picaduras y erosión en los impulsores y paredes de la carcasa
Reducción de altura manométrica proporcionada por la bomba
Reducción del caudal manejado debido a la turbulencia y bloqueo de los pasajes de flujo por las burbujas
Disminución del rendimiento de la bomba.
BOMBAS DE IMPULSOR ABIERTO, SEMIABIERTO Y CERRADO


Teniendo en cuenta su diseño mecánico o estructural, se pueden distinguir tres tipos de impulsores:

a) De álabes aislados (abiertos)

b) Con una pared o disco lateral de apoyo (semiabiertos)

c) Con ambas paredes laterales (cerrados).

Esta clasificación es independiente de la más general, que se refiere al tipo de diseño hidráulico, por lo que en esta nueva clasificación puede haber impulsores centrífugos y de flujo mixto, abiertos, semiabiertos o cerrados.
Los impulsores axiales, por su misma estructura, sólo pueden ser semiabiertos o cerrados, ya que sus álabes se pueden considerar como apoyados lateralmente en el eje de rotación, que hace las veces de cubo del impulsor, como si fuese la pared posterior de los radiales y diagonales.

Impulsores abiertos.- En un impulsor abierto, los álabes desnudos van unidos únicamente al eje de giro y se mueven entre dos paredes laterales fijas pertenecientes a la carcasa de la bomba, con tolerancias laterales lo más estrechas posibles para evitar fugas.

Esta construcción es mecánicamente débil, por el largo voladizo en que trabajan los álabes, por lo que estos impulsores disponen siempre de una fracción de pared posterior para dar a los álabes la rigidez necesaria.

En la práctica no se hace distinción entre impulsores abiertos y semiabiertos, designando a ambos como abiertos, en oposición a los cerrados. Los impulsores abiertos se utilizan en algunas bombas radiales pequeñas y para el bombeo de líquidos abrasivos.
Una bomba que funciona sobre el principio de que se ejerce una fuerza sobre un conductor portador de corriente en un campo magnético. La alta conductividad eléctrica de los metales líquido bombeado (metales líquidos se utilizan como medios de transmisión de calor en algunos reactores nucleares y sistemas de magnetohidrodinámico) permite a una fuerza de bombeo que se desarrollarán en los metales cuando están confinados en un conducto o canal y sometidos a un campo magnético y una corriente eléctrica. Estas bombas están diseñadas principalmente para su uso en metales líquidos refrigerados instalaciones del reactor de donde se bombea el líquido de litio, sodio, potasio o sodio, aleaciones de potasio. Otros líquidos metálicos y no metálicos de la conductividad eléctrica suficientemente elevada, como el mercurio o aluminio fundido, el plomo y el bismuto, también puede ser bombeado en aplicaciones no nucleares. La ausencia de partes móviles en el líquido bombeado se elimina la necesidad de los sellos y los cojinetes que se encuentran en las bombas mecánicas convencionales, minimizando así las fugas, mantenimiento y reparaciones, y la mejora de la fiabilidad. En el metal líquido refrigerado instalaciones del reactor nuclear, bombas electromagnéticas con una capacidad de hasta varios miles de galones por minuto han operado sin mantenimiento durante décadas.
Bombas ELectromagneticas
ALTURA DINAMICA TOTAL (TDH) – es la suma de la
altura estática o geométrica a vencer y las pérdidas de carga de la instalación. En campo, el valor de TDH se obtiene a partir de las lecturas de manómetros conectados en las bridas de aspiración e impulsión de la bomba.
CAUDAL (Q) – velocidad del fluido a travez de un área
RENDIMIENTO – relación entre la potencia consumida por la bomba y la potencia hidráulica (sin pérdidas). Se expresa en porcentaje.
NPSHR – Altura neta positiva de aspiración, requerida por la bomba. Es la cantidad de presión atmosférica necesaria para mover el líquido por la aspiración de la bomba. El valor del NPSHR está directamente relacionado con el diseño de la bomba.
ALTURA ESTATICA ASPIRACION – distancia vertical entre el nivel de líquido del depósito de aspiración y el centro de la brida de aspiración de la bomba.
RECEBADO – término empleado para nombrar el
segundo y subsiguientes intentos de aspirar
líquido tras el cebado inicial y haber bombeado.
¿Cómo leer una curva de caracteristicas?
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