bombas

Introducción teórica*

Potencia. Las bombas son aparatos que confieren energía para transportar líquidos de un lugar a otro. Suministra la energía necesaria para succionar el líquido de un tanque y descargarlo con una velocidad volumétrica de flujo constante a través de la salida de conducción. Como la única fricción existente es la que se produce en el interior de la bomba y esta se incluyeen el rendimiento mecánico , entonces hf = 0, por lo que la ecuación de Bernouilli puede escribirse, aplicada a la entrada y a la salida de la bomba, como:

,

donde las magnitudes entre paréntesis suelen denominarse H y reciben el nombre de cargas totales, por lo que . A la energía necesaria para accionar la bomba se la denomina potencia de freno y se calcula mediante , siendo `m' lavelocidad de flujo de masa en Kg/seg.

Cavitación. La potencia de la bomba depende de la diferencia de presión entre la descarga y la succión. Por consideraciones energéticas es indiferente que las presiones de succión y descarga estén por debajo de la atmosférica o por encima de ella. En la práctica, el límite inferior de la presión de succión está fijado por la presión de vapor del líquidocorrespondiente a la temperatura del mismo en la toma de succión. Si la presión sobre el líquido alcanza su presión de vapor, parte del mismo sufre vaporización súbita, proceso que recibe el nombre de cavitación. Cuando tiene lugar la cavitación en la conducción, no puede succionarse líquido con la bomba. La cavitación no tendrá lugar, siempre que la suma de las cargas de velocidad y presión en la toma desucción sea sensiblemente mayor que la presión de vapor del líquido. La cantidad en exceso respecto de la suma de estas cargas, sobre la presión de vapor, recibe el nombre de carga neta de aspiración positiva y se representa CNPA, Carga Neta Positiva de Aspiración. Para una bomba que hace succión de un tanque:

Si aplicamos la ecuación de Bernouilli sobre un punto (a') al nivel del líquido en eltanque e igualando con la ecuación anterior llegamos a:

Si el líquido no es volátil, la fricción es despreciable y la presión en a' es la atmosférica, CNPA es la carga barométrica media en altura del líquido y representa la altura máxima de succión posible desde un tanque que está en comunicación con la atmósfera. Para el agua fría es de aproximadamente 10 metros. La cavitación se puede dardentro de la bomba si la presión en algún punto alcanza CNPA = 0. Este hecho da lugar a que la bomba no funcione normalmente y además origina un gran desgaste y deterioro mecánico.

Para evitar la cavitación se puede reducir el caudal o variar la carga total en el punto de succión suficientemente para que CNPA < 0. El CNPA se representa en gráficas suministradas por el fabricante en función de lascaracterísticas del líquido, la velocidad de la bomba, de su capacidad y del diseño del rodete, se denominan gráficas H-Q.

Gases. En este caso se utilizan ventiladores, soplantes y compresores.

Bombas de Desplazamiento Positivo. En la mayor parte de los tipos de bomba, un volumen determinado de líquido queda encerrado en una cámara, la cual alternativamente se llena por la entrada y se vacíapor la salida. Pueden ser alternativas o rotatorias.

Alternativas. Poseen un cilindro estacionario que contiene un pistón o émbolo. En estas el líquido es succionado hacia el interior del cilindro a través de una válvula de retención, por acción de un pistón, y luego es forzado a salir a través de una válvula de retención de descarga, en la carrera de vuelta del pistón. La mayor parte de lasbombas de pistón son de doble efecto, es decir el líquido puede admitirse a ambos lados del pistón, de modo que mientras se llena por un lado se vacía por otro y viceversa. La forma de los pistones se adapta para evitar las fluctuaciones de descarga. El émbolo pude accionarse mediante un motor equipado con un engranaje reductor o puede emplearse un cilindro de vapor que accione directamente el...