Bomba Centrifuga

MAQUINAS PARA FLUIDOS 1

GENERALIDADES. TURBOMÁQUINAS.

INSTITUTO DE MECÁNICA DE LOS FLUIDOS E INGENIERÍA AMBIENTAL

2009

2

Bombas Centrífugas

0. INTRODUCCIÓN
El movimiento de fluidos para su utilización industrial o agropecuaria requiere que a éstos se le entregue energía. Por otra parte, se presenta con frecuencia la situación opuesta: un fluido dispone de energía y se la deseaaprovechar en una forma u otra. En ambos casos se realiza un intercambio de energía entre un fluido y una máquina apropiada. Los casos anteriormente planteados sugieren una primera clasificación de las máquinas en que se intercambia energía con un fluido: • • máquinas operadoras : las que entregan energía al fluido; se trata de las bombas, los ventiladores, los compresores y sus variantesmáquinas receptoras o motores : las que retiran energía del fluido; se trata de las turbinas hidráulicas o eólicas, los motores hidráulicos y neumáticos y sus variantes.

Una clasificación más extensa se muestra en el cuadro siguiente.

Bombas centrifugas

3

Volumétricas Rotativas

Bombas de lóbulos Bombas de paletas deslizantes Bombas de tornillo Bombas peristálticas Bombas radiales Bombas yventiladores axiales Bombas de flujo mixto Soplantes Sirocco Bombas periféricas Bombas de vórtice

Fluido incompresible

Turbodinámicas o turbomáquinas

Máquinas operadoras

Bombas de pistón Reciprocantes Bombas de diafragma ariete hidráulico eyector bomba mamut (air-lift) Cinéticas Rotativas Fluido compresible Volumétricas Turbocompresores De tornillo De paletas deslizantes De lóbulos(Roots, ...)

Otras

Reciprocantes Compresores de pistón Otras De anillo líquido

Rotativas

Turbina de gas Turbina de vapor Turbina de paletas (motor neumático)

Fluido compresible Motores de combustión interna Reciprocantes Máquinas de vapor Motores de gas (o de aire comprimido) De desplazamiento positivo (volumétricas) Fluido incompresible Rotativas De paletas De engranajes

Máquinasreceptoras

Cinéticas

Eologeneradores Turbinas Pelton Turbinas Francis Turbinas Kaplan Turbinas de flujo cruzado Ruedas de pelo de agua

4

Bombas Centrífugas

(Se podría añadir otros tipos de bombas que no encuadran exactamente en la clasificación anterior, como las electromagnéticas o las turbomoleculares, pero cuyo escaso uso industrial las hace de menor interés)

En lo sucesivo,salvo advertencia expresa, se estudiará el funcionamiento de las máquinas operadoras. Dentro de éstas, cabe distinguir entre las que trabajan con fluido compresible o las que entregan energía a un fluido que se puede considerar incompresible. Se hará especial hincapié en las máquinas operadoras llamadas turbomáquinas, debido a su amplísimo uso, logrado en base a la versatilidad de su funcionamientoy a los desarrollos científicos y tecnológicos que han posibilitado su difusión.

1. DESCRIPCIÓN DE UNA BOMBA CENTRIFUGA.
Una bomba centrífuga radial está representada, en cortes meridional y transversal, en las figuras 1.1 y 1.2. Sus partes principales, según el recorrido del fluido, son: A) Entrada, roscada o con platina, unida a la cañería de succión S B) Rotor o rodete o impulsor móvil R,girando con velocidad angular ω . Está constituido, fundamentalmente, por paletas o álabes que entregan energía al fluido. De su diseño y construcción dependen fundamentalmente las características de la bomba. Se indicará que una magnitud hidráulica está medida a la entrada o a la salida del rotor afectándola con un subíndice 1 ó 2 respectivamente. C) Difusor D, cuyo cometido es reducir lavelocidad absoluta v2 a la salida del rotor hasta un valor v3 (a la salida del difusor). Esta constituido por álabes o paletas directrices, fijas. En muchas bombas no se utiliza difusor. D) Una voluta o caja espiral V que cumple también una función de difusor: reducir la velocidad absoluta del fluido que sale del rotor o del difusor, guiando además al fluido hasta una salida (roscada o con platina)...