Bombas y tipos

BOMBAS
Este capítulo está dedicado al estudio de las bombas rotodinámicas, que son las normalmente utilizadas en los sistemas de bombeo. Se estudiarán sus características: altura, presión, potencia, rendimiento..., desde el punto de vista del funcionamiento y, sobre todo, en su acoplamiento con el circuito. También se hablará brevemente de la semejanza, haciendo especial hincapié en lavariación de la velocidad de accionamiento, y del problema de la cavitación. No se tratará ni el diseño ni el mantenimiento, pues cada uno de estos temas requeriría una publicación más amplia que ésta.
3.1 TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
3.1.1 BOMBAS ROTODINÁMICAS
La primera clasificación posible de las bombas es separarlas en el grupo de bombas de desplazamiento positivo y bombas rotodinámicas. Las primerasoperan de forma volumétrica: desplazan un determinado volumen por unidad de tiempo, independientemente de la presión. Son bombas de émbolos, paletas, engranajes, etc., utilizadas en oleohidráulica, donde se requieren unos caudales ínfimos con presiones muy elevadas. En esta publicación no se va a estudiar más sobre estas bombas.
Las bombas rotodinámicas, en cambio, consiguen incrementar la energíadel fluido a base de aumentar la energía cinética -por medio de la deflexión y el efecto centrífugo que provocan los álabes del rodete- recuperando esta energía posteriormente en forma de presión.
La principal forma de clasificación de las bombas rotodinámicas es separarlas en bombas axiales, mixtas y radiales, según la dirección de salida del flujo con respecto al eje. El nombre común para lasradiales es bombas centrífugas , y así se denominarán en adelante, a pesar de que algunos autores utilizan este término para referirse a todo el conjunto de bombas rotodinámicas. En las figuras 3.1, 3.2 y 3.3 pueden verse esquemas de bombas rotodinámicas de los tres tipos citados.
Las utilización de bombas axiales está indicada cuando se necesitan grandes caudales con pequeñas alturas deelevación. Las centrífugas, cuando se necesitan grandes alturas y pequeños caudales. Las bombas mixtas constituyen un caso intermedio.
Hay otras muchas características que hacen a las bombas susceptibles de clasificaciones distintas, y así se pueden tener bombas de una o varias etapas, bombas de cámara partida, bombas autoaspirantes, bombas sumergibles, bombas horizontales o verticales, etc.

Figura 3.1Bomba axial

Figura 3.2 Bomba mixta
 
 
 

Figura 3.3 Bomba centrífuga
3.1.2 CURVA CARACTERÍSTICA
La altura de elevación de una bomba rotodinámica depende fundamentalmente del caudal que circula por ella, lo que quiere decir que va a estar definida por su acoplamiento con el sistema. Si se considera la bomba de forma aislada, la curva que representa la altura proporcionada por la bomba enfunción del caudal se llama curva característica.

Figura 3.4 Curva carateríastica de una bomba centrífuga

Figura 3.5 Curva característica de una bomba axial
La figura 3.4 muestra una curva característica típica de una bomba centrífuga, y la figura 3.5 la de una bomba axial. La pendiente de ambas curvas es negativa, lo que quiere decir que cuanto mayor sea la altura que el sistema exija,menor es el caudal que la bomba puede proporcionar.
Algunas bombas tienen curvas H-Q con pendiente positiva en la zona de caudales inferiores. Es conveniente alejarse de esas zonas porque se puede producir un funcionamiento inestable de la instalación.
La potencia requerida por la bomba también depende del caudal. Tiende a aumentar con él en las bombas centrífugas y a disminuir en las axiales.
Lapotencia hidráulica, es decir, la suministrada por la bomba al fluido, es:

(3.1)
Y el rendimiento de la bomba viene definido por:

(3.2)
donde Pot B es la potencia que consume la bomba.
El rendimiento es máximo en el punto llamado de diseño de la bomba, y disminuye tanto para caudales superiores como inferiores. Normalmente, tanto la potencia como el rendimiento se refieren únicamente...