BOMBAS

Sistemas de Bombeo
Bombas Centrífugas
Descripción y Principios de Funcionamiento

Prof. Miguel Asuaje
Prof. Jesús De Andrade
Prof. Orlando Aguillón
Prof. Antonio Vidal
Prof. Gilberto Nuñez

Noviembre, 2011

Contenido
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Definiciones de Bomba Centrífuga
Partes Principales
Planos y Representación
Conceptos y Ecuaciones Fundamentales
Planos de Estudio de lasTurbomáquinas
Principio de Funcionamiento

BOMBA CENTRÍFUGA
Turbomáquina “generadora” (el fluido
absorbe energía) donde el flujo entra
axial y sale en dirección
perpendicular al eje de rotación

Bomba Centrífuga

Dirección del fluido

Flujo

Partes Principales
Rodete (Impulsor /Impeller)

Elemento móvil
Órgano de la bomba que
transfiere o imparte energía al
fluido.
Su diseñoes lo más importante
y delicado.

Partes Principales
Carcasa
Elemento Estático
Se encarga de guiar
adecuadamente el líquido
hasta el rodete y de recoger el
líquido, guiándolo hasta la
salida.

Boquilla de Descarga
Voluta

Se compone de:
La boquilla de succión
Voluta
Boquilla de descarga
Boquilla de succión

Partes Principales (Carcasa)

Ojo de succión

Carcasa

PartesPrincipales
Difusor
Conjunto de álabes fijos que se
instalan en el el interior de la
carcasa de la bomba entre la
salida del rodete y la voluta
y/o boquilla de entrada.
Función:

• Redireccionar el flujo
• Promover la difusión del
fluido. E.j.: Aumenta la presión
y disminuye la velocidad.

Venas
Difusoras

Partes Principales

Partes Principales

Otros Elementos
EjeAnillos de desgaste
Sellos
Cojinetes

Planos y Representación de las
Bombas Centrífugas

Planos y Representación de las
Bombas Centrífugas

Planos y Representación de
las Bombas Centrífugas

Rodete 3D

Plano Meridiano

Principio de Funcionamiento
W2
β2

V2

PLANO ROTACIONAL

α2
U2

Triángulos de
Velocidad
Entrada y Salida
del Impulsor

R2

W1

ω cte

β1

V1α1

R1

U1

A1

A3

Principio de Funcionamiento
Turbomáquinas
Cantidad de Movimiento Angular:

T  (Q ).(r2 .V2 . cos  2  r1.V1. cos 1 )
Recordando...

Pot  T  

Pot
H
Q
T .
H
Q

Pot    Q  H

(Potencia)

ECUACIÓN DE EULER
Energía específica transferida por
unidad de peso de líquido (IDEAL)

H t

U 2Vu 2  U 1Vu1

g

PérdidasHidráulicas, Volumétricas
y Mecánicas
Entrada

Sistema

Salida

Rendimiento: Relación entre la cantidad que entra y la cantidad
que sale de un sistema

Se pueden considerar separadamente:
 Pérdidas Hidráulicas,
 Volumétricas y
 Mecánicas

Rendimiento Global de la Bomba

Pérdidas Hidráulicas, Volumétricas
y Mecánicas
Rendimiento Hidráulico:
Pérdidas Hidráulicas

H  Ht  Z hPérdidas por Fricción

Zh  Z f  Zc

Pérdidas por Choque

Z f  K f .Q 2
Caudal para Flujo Adaptado

Z c  K c .(Q  Qa) 2

H
H
h 

H t (H + Zh )

Pérdidas Hidráulicas, Volumétricas
y Mecánicas
Rendimiento Volumétrico:

Q
Q
v 

Q t (Q + Q f )
Caudal de fuga

Q Caudal real de la
bomba
Qt Caudal total que
circula a través del
rodete



Pérdidas volumétricas:Qf = Qf' + Qf“
Qf‘ Caudal de fuga por el intersticio
existente entre el rodete y la carcasa
Qf“ Caudal de fuga por los sellos

v

Anillos de desgaste

Pérdidas Hidráulicas, Volumétricas
y Mecánicas
Rendimiento Mecánico:

Pt
Pt
m 

Pm (Pt + Pfr )

Pm=T· ω
T
ω
Pi=·g·Qt·Ht
Pfr

Potencia Mecánica o al eje
Torque en el eje
Velocidad Angular [rad/seg]
Potencia InternaPotencia pérdida por fricción en los
elementos mecánicos y perdidas por
fricción de disco (Fricción entre el rodete
y el fluido bombeado)

Pérdidas Hidráulicas, Volumétricas
y Mecánicas
Rendimiento Global
Psalida Ph


Pentrada Pm

Ph = g Q H

Potencia Hidráulica

Pm Potencia Mecánica o al eje

  v .m .h

Curvas Características de
Bombas Centrífugas
Pdes
Psuc...