BOMBAS CENTRIFUGAS

BOMBAS


I. Introducción

Al planificar un sistema de bombeo se debe tener en cuenta una serie de factores, desde aquellos de orden práctico como la disponibilidad de equipos en el mercado, servicio técnico y repuestos, costos, garantías, etc. y los aspectos técnicos del equipo propiamente tal.

Existen tres tipos de bombas en la captación e impulsión de aguas:

Centrífugas oradiales: son las más conocidas y a veces las únicas existentes en el mercado. Se caracterizan por hacer uso de la fuerza centrífuga para impulsar el agua, razón por la cual ésta sale de la bomba en forma perpendicular al eje del rodete.
Este tipo de bombas proporciona un flujo de agua suave y uniforme y se adapta para trabajos a alta velocidad como los motores eléctricos. Son apropiadas para elevarcaudales pequeños a grandes alturas.

Bombas axiales o helicoidales: no hacen uso de la fuerza centrífuga sino que mueven el agua en forma similar como lo hace un ventilador para mover el aire, el agua sale en forma paralela al eje de rotación del impulsor. Son especialmente indicadas para elevar grandes caudales (11 m3/seg) a baja altura ( hasta 6 m.c.a.).

Bombas de flujo mixto: aprovechanlas ventajas de las bombas helicoidales (sencillez y poco peso) y se modifica la forma de los álabes dándole una forma tal que le imparten al agua una cierta fuerza centrífuga. Alcanzan su mejor rendimiento con caudales entre 30 y 3000 lt/seg y alturas de 3 a 18 m.c.a.

Considerando que en los equipos de riego localizado, generalmente, se usan las bombas de tipo centrífugas, en este capítulo, elanálisis se centrará en éstas.
En una bomba centrífuga el motor hace girar un eje en el cual va montado el impulsor que está encerrado en la carcaza.
El agua ingresa a la bomba por el centro de la misma y al girar el rotor le imprime velocidad que al salir de la bomba se transforma en presión. (Figura 1).


II. Parámetros de Funcionamiento.

Generalmente se consideran como parámetros quemiden el funcionamiento de una bomba:

• Velocidad específica: es un parámetro que permite comparar el funcionamiento de las bombas y se calcula usando la velocidad, el caudal y la presión que genera la bomba en aquella zona de máxima eficiencia. Se calcula mediante la siguiente relación:

Ve = RPM * Q 0,5 * H –0,75

Donde: Ve = Velocidad específica
RPM = Velocidad de giro delálabe
Q = Caudal (m3/seg)
H = Presión (mca)

• Caudal que es capaz de mover, expresado en las unidades pertinentes que pueden ser lt/seg o m3/seg.

• Presión que le imprime al caudal, expresada generalmente en metros columna de agua (m.c.a.).

• Altura neta de succión positiva. En una bomba centrífuga, cuando el agua penetra a la tubería de succión se observa un aumento develocidad del agua; este aumento trae consigo una disminución en la presión. Si la presión es menor que la presión de vapor del agua a esa temperatura, ésta se evapora y el flujo será de líquido y burbujas de vapor. Al seguir moviéndose, el agua, por el impulsor se lleva a una zona de mayor presión donde las burbujas de vapor se revientan causando ruido y llegando a causar daños al impulsor y bajan laeficiencia de la bomba. A este ruido que se percibe se conoce como cavitación. Para prevenir esta formación de burbujas en la tubería de succión, la presión absoluta debe ser mayor a la presión de saturación en un valor DH, lo que se conoce como “Altura de Succión Positiva Neta Disponible” la sigla en inglés corresponde a NPSH (Net positive succion head) y se calcula con las siguientesrelaciones:

ANSP = C + (V2/2g) + 0,5 Di

C = 10*Po*w-1 - S - 10*Pv*w-1

Si se trabaja a una presión atmosférica normal y una temperatura del agua de 18°C, la ANSP se puede calcular con la relación

ANSP = 10 – S - (V2/2g) - 0,5 Di

Y finalmente la profundidad de succión de la bomba será:

Sr = 10 – ANSP - Hz
Donde:
ANSP = Altura neta de succión positiva
V...