Bombas: tipos, funciones, usos, ejemplos

BOMBAS

Bomba: Definición
Una bomba es una máquina que aporta energía a un
líquido permitiendo su transporte de un lugar a otro; a un mismo nivel de altura, a diferentes niveles, a un recipiente a

presión atmosférica o presurizado y/o a diferentes velocidades.

Selección de una Bomba
Para la selección de una bomba deben definirse los siguientes parámetros:


Capacidad


Caudaldel fluido a bombear. Depende de las propiedades físicas del fluido y de la Altura de carga requerida.



Propiedades Físicas
 



Viscosidad: capacidad para fluir cuando se aplica una fuerza externa (Unidad de medición: cp centipoisse). Densidad: masa por unidad de volumen a una temperatura dada (Unidad de medición: Kg/m3). Presión de Vapor: la que ejerce un gas sobre su líquido auna determinada temperatura (Unidad de medición: Kg/cm2).



Altura de Carga.

Altura de Carga: DH
La Altura de Carga es la energía mínima necesaria para vencer:
   

La presión en el recipiente aguas abajo (Carga de Presión: DEp) El aumento de velocidad del fluido (Energía Cinética: DEc) La fuerza de gravedad para elevar el fluido (Carga estática: Dz) La fricción de cañerías yaccesorios (Carga de fricción: hf) DH  DEp + DEc + Dz + hf
Se determina la altura de carga necesaria por el sistema para que la bomba seleccionada cumpla con los requisitos de la instalación. Para el cálculo de los requerimientos energéticos de la instalación (llamada Sistema) se aplica la Ecuación de Bernoulli entre dos puntos específicos, aguas abajo y arriba de la bomba.

Sistema de bombeo,Ecuación de Bernoulli
A partir de la ecuación de Bernoulli, aplicada al sistema, se calcula la Altura de Carga del Sistema de bombeo.

DH = DEp + DEc + Dz + hf DH = (P2 – P1)/rg + (V22 – V12)/2g + (Z2 – Z1) + hf

Curva Caudal vs Altura
Muestra la variación de la Altura con el Caudal para el Sistema analizado y para una Bomba.
DH (m)
Sistema

Bomba

Para el Sistema, aumenta el caudal yaumenta el requerimiento de energía (DH). Para la Bomba, a medida que aumenta el caudal disminuye la altura disponible, energía que puede entregar. El punto en donde se cortan ambas gráficas es el óptimo de trabajo. EL AJUSTE DE CAUDAL SIEMPRE SE REALIZA CON LA VÁLVULA DE DESCARGA.

0


Caudal Óptimo

Caudal (m /h)

3

¿Por qué se considera la Altura de Carga en lugar de la presión?Se considera la altura de carga para la especificación de una bomba porque es independiente de la densidad del fluido. La presión en la descarga de una bomba varia con la densidad del fluido, pero la altura no. A mayor densidad, mayor Presión en la descarga. Altura = Presión / Densidad H  P/r r: Densidad, H: Altura, P: Presión

Clasificación de Bombas
Las Bombas se clasifican en dos grandesgrupos:
A.
  

BOMBAS CENTRIFUGAS
Por Flujo axial Por Flujo radial Por Flujo mixto

B.
 

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Alternativas: de pistón, de embolo, de diafragma. Rotativas: de engranajes, de lóbulos, de tornillos.

BOMBAS CENTRÍFUGAS
Principios de una Bomba Centrífuga:
  

 

El propósito es convertir la energía de una fuente (motor) en Energía Cinética. Unabomba no produce presión, solo provee energía al fluido. La presión es una indicación de la resistencia a fluir. El aporte de energía al fluido se realiza por medio de un impulsor. El líquido ingresa por el ojo de succión del impulsor, que al rotar lo obliga a salir por los álabes por acción de la aceleración centrífuga. Cuando el líquido abandona al ojo del impulsor se crea un área de bajapresión que produce el ingreso de más líquido. La energía creada por la fuerza centrífuga es Energía Cinética, y es proporcional a la velocidad y al diámetro del impulsor. A la salida del impulsor, la voluta y la tobera de descarga presentan resistencia al flujo, el líquido se desacelera y la velocidad se convierte en presión.

Componentes de una Bomba Centrifuga
 

Componentes Rotacionales...