Bombas Centrifugas

UNIDAD II
Bombas Centrifugas

Equipos de impulsión


Una turbomáquina es un aparato en el cual el movimiento de
un fluido no confinado se altera de manera que transmite
potencia desde o hacia el eje.



También se dice que crea un empuje de propulsión.
Los equipos pueden ser:
 Bombas, el fluido es un líquido.
 Compresor, transmite energía a un gas de manera de obtener
alta presión pero convelocidad baja
 Ventiladores, causa movimiento de un gas con un pequeño
cambio de presión.
 Sopladores, imparte velocidad y presión sustanciales en un gas



Bombas centrífugas
En una bomba centrífuga, la energía cinética de un fluido que le
imparte el difusor, se transforma en energía de presión.
La diferencia de presión entre la descarga y la succión depende de
la eficiencia con que serealiza dicha conversión.

Difusor

Impulsor

Bombas centrífugas
Balance de masa:
w1  w 2
1 v1 A 1   2 v 2 A 2

Balance de energía mecánica entre 1 y 2:
 v 2  2 -  v1  2
P -P
 g  Z 2 - Z1   2 1  E v  W  0
2

 v 2  2 -  v1  2
P -P
W
  Z 2 - Z1   2 1 
 0
2 g
 g
g

w2,v2,A2
1
w1,v1,A1

2

Bombas centrífugas
Ordenando:
  v 2 2

  v1  2

 W 
P2
P1
  
 
 Z 2  - 

 Z1 
 g
 g
 g 
 2 g

 2 g


-El término del lado izquierdo corresponde al trabajo mecánico
utilizable transmitido por la bomba al fluido que impulsa.
-El primer término del lado derecho de la ecuación recibe el
nombre de carga total de descarga, Hd
-El segundo término, recibe el nombre de carga total de
succión, Hs
por lo tanto:

H  H d - H s

Bombas centrífugasObservaciones:
El trabajo mecánico se expresa en metros
La altura de bombeo H, es independiente de la densidad del fluido.
La densidad determina la presión de la bomba e interviene en la
potencia absorbida por la misma.
Si entre los puntos 1 y 2 se desprecia la altura y los efectos de la
velocidad:

H 

p 2 - p1


Curvas características de una
bomba centrífuga
En una bomba centrífuga develocidad constante, el caudal
aumenta cuando disminuye la altura de impulsión.
El caudal depende de:
la potencia absorbida, P
el rendimiento, 
carga neta de aspiración positiva, NPSH
Hbomba


PE

Caudal (Q)

Curvas características de una
bomba centrífuga
Sea el sistema:

2

1

Al aplicar un B.E.M. entre (1) y (2), tenemos:
H sistema

 v 2  2 -  v1  2
P -P
W
 
  Z 2 - Z1   2 1  Ev
g
2g
 g

Curvas características de una
bomba centrífuga
•

La ecuación se puede dividir en dos términos:
la componente estática, que es independiente del caudal
la componente dinámica, que depende del caudal
H

 Z2 - Z1 



 v 2  2 -  v1  2
 Ev
2 g

P2 - P1
 g

Caudal (Q)

Curvas características de una
bomba centrífuga
Toda bomba centrífuga sitúa su punto de funcionamiento en
laintersección de su curva característica con la curva del
sistema
H
Hoperación

Hbomba

Hsistema

Qoperación

Q

Curvas características de una
bomba centrífuga
Modificación del punto de trabajo
Modificando la curva de la bomba
bombas geométricamente similares
bombas en paralelo
bombas en serie
Modificando la curva del sistema
Modificando la curva de la bomba y la curva del sistema

Curvascaracterísticas de una
bomba centrífuga
Bombas geométricamente similares
Se puede conseguir con la misma bomba variando el diámetro del
impulsor o la velocidad de giro.
Para bombas geométricamente similares, se cumple que:
Q1
Q2

N1 D13
N 2 D 32
H 1
H 2

N12 D12
N 22 D 22
P1
P2

N13 D15
N 32 D 52

Q = flujo volumétrico
D = diámetro rodete
N = velocidad giro impulsor
P = potencia
H = carga

Curvascaracterísticas de una
bomba centrífuga
Ejemplo
Cómo se desplazan la curva de la bomba si la velocidad de giro se
aumenta desde N1 a N3?
H

B1

B2

B3

N1

N2

N3

Q

Curvas características de una
bomba centrífuga
Bombas centrífugas en paralelo
Se utiliza para aumentar el caudal del sistema

H

Curva del sistema

Bomba

Dos bombas
en paralelo

Q

Curvas características de una
bomba...