Figura 1.

BOMBAS

DEFINICION

MORFOLOGIA Y CONSTITUCION DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS, PARTES Y PIEZAS

Las bombas centrífugas son un tipo de turbomáquinas particularmente utilizado cuando se desean elevar grandes alturas. La morfología de la máquina determina la forma que la curva motriz va a adoptar y por ende las aplicaciones que tendrá esta máquina en las diferentes instalaciones en que pueda encontrarse. Entre las partes de la bomba tenemos>

A. Rodete o impulsor.

El rodete o impulsor es un elemento móvil, formado por unas paletas o álabes divergentes unidos a un

eje que recibe energía del exterior como podemos observar en la figura que nos muestra el despiece de

una bomba centrífuga.

Según que estos álabes vayan sueltos o unidos a uno o dos discos, los rodetes pueden ser- Abiertos: cuando van sueltos. Tienen la ventaja de que permite el paso de impurezas, pero tiene

poca eficacia.- Cerrados: cuando van unidos lateralmente a dos discos

- Semiabiertas: cuando van unidos a un disco

Difusor de voluta b) difusor de turnia

B. Difusor

El difusor junto con el rodete, están encerrados en una cámara, llamada carcasa o cuerpo de bomba,

según como se ve en la figura 1.

El difusor está formado por unos álabes fijos divergentes, que al incrementarse la sección de la carcasa,

la velocidad del agua irá disminuyendo lo que contribuye a transformar la energía cinética en energía de

presión, mejorando el rendimiento de la bomba.

Según la forma y disposición, las bombas centrífugas son de 2 tipos:

De voluta: la carcasa tiene forma de caracol, rodeando el rodete de tal forma que el área de flujo de

agua aumenta progresivamente hacia la tubería de descarga (figura a).

De turbina: la carcasa va provista de unos difusores fijos dispuestos de tal forma que el área de flujo

se ensancha progresivamente hacia la salida, (figura b).

C. Eje

El eje de la bomba es

una pieza en forma

de barra de sección

circular no uniforme

que se fija

rígidamente sobre el impulsor y le transmite la fuerza del elemento motor, como se puede apreciar en la

figura.

- Carcasa: Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el impulsor en energía de presión.  Esto se lleva a cabo mediante reducción de la velocidad por un aumento gradual del área.

- Impulsores: Es el corazón de la bomba centrífuga. Recibe el líquido y le imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.

- Anillos de desgaste: Cumplen la función de ser un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos.

- Estoperas, empaques y sellos: la función de estos elementos es evitar el flujo hacia fuera del líquido bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flujo de aire hacia el interior de la bomba.

- Flecha: Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrífuga, transmitiendo además el movimiento que imparte la flecha del motor.

- Cojinetes: Sirven de soporte  a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relación con las partes estacionarias.  Soportan las cargas radiales y axiales existentes en la bomba.

- Bases: Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.

CUADROS CARACTERISTICOS DE UNA BOMBA

CLASIFICACION DE LAS TURBOMAQUINAS DE ACUERDO A DIFERENTES CRITERIOS Y BUSCAR DOS EJERCICIOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

CURVAS CARACTERISTICAS DE UNA BOMBA CENTRIFUGAS

Antes de que un sistema de bombeo pueda ser diseñado o seleccionado debe definirse claramente su aplicación. Así sea una simple línea de recirculación o un gran oleoducto, los requerimientos de todas la aplicaciones son siempre los mismos, es decir, trasladar líquidos desde un punto a otro. Entonces, esto obliga a que la bomba y el sistema tengan iguales características para que este diseño sea óptimo.   

    La manera de conocer tales características se realiza con la ayuda de las curvas características de la bomba, las cuales han sido obtenidas mediante ensayos realizados en un banco de pruebas el cual posee la instrumentación necesaria para medir el caudal, velocidad de giro, momento de torsión aplicado y la diferencia de presión entre la succión y la descarga de la bomba, con el fin de poder predecir el comportamiento de la bomba y obtener el mejor punto de operación el cual se conoce como PME, variando desde una capacidad igual a cero hasta un máximo, dependiendo del diseño y succión de la bomba.

A causa de las características variables de la bomba centrífuga, es importante tener una visión gráfica de las relaciones entre la carga, el caudal, la eficiencia, la potencia necesaria, etc., de la bomba de que se trate a una velocidad determinada. Estas curvas o gráficos

generalmente se preparan por el fabricante. Las curvas que aparecen a continuación pueden considerarse típicas e ilustran las características de una bomba trabajando a una velocidad constante determinada. 

La curva de carga-caudal es la línea que desciende de izquierda a derecha, y representa las cantidades variables de líquido que la bomba puede entregar a distintas cargas o presiones. La intersección de esta línea con la línea de cero descargas, nos da la carga o presión que desarrolla la bomba cuando la válvula de descarga está cerrada. La curva que en este caso nos da la potencia necesario para operar la bomba, tiene la pendiente hacia arriba, de izquierda a derecha. En este caso el punto en que la potencia necesaria tiene un valor menor, es el que corresponde a la válvula cerrada. 

AJUSTE ANALITICO DE CURVAS CARACTERISTICAS

Para el ajuste de las curvas características de las bombas cntrifugas, contribuyen elementos como la velocidad, la potencia del motor o el diámetro del rodete. Hay que considerar, además, que las prestaciones de una bomba no se pueden conocer sin saber todos los detalles del sistema en el que tendá que funcionarLa curva de prestaciones de cada bomba cambia en el momento que cambia la velocidad y se explica con las siguientes leyes:

1. la calidad del líquido trasladado cambia en relación con la velocidad

2. la altura de elevación varía en relación con el cuadrado de la velocidad

3. la potencia consumida varía en relación con el cubo de la velocidad

La cantidad de líquido bombeado y la potencia absorbida son, aproximadamente, proporcionales. La descarga de una bomba centrífuga con velocidad constante puede variar de cero caudal (todo cerrado o válvula cerrada), hasta un máximo que depende del proyecto y de las condiciones de trabajo. Por ejemplo, si se duplica la cantidad de fluido bombeado se duplica la velocidad y todas las demás condiciones permanecen iguales, mientras que la altura de elevación aumenta 4 veces y la potencia consumida 8 veces con respecto a las condiciones iniciales. La potencia absorbida por la bomba puede localizarse en el punto donde la curva de la potencia se encuentra con la curva de la bomba en el punto de trabajo. Pero esto no indica todavía la medida requerida del motor. Existen distintas maneras para determinar la potencia de los motores de alimentación de la bomba:

se puede elegir el motor adecuado a la velocidad de accionamiento o al margen de funcionamiento (el mejor método y el menos costoso cuando las condiciones de trabajo de la bomba no cambian tanto).

se puede leer la potencia al final de la curva (la solución más frecuente que garantiza una potencia adecuada en casi todas las condiciones de ejercicio).

se puede leer la potencia que corresponde al punto de trabajo sumando el 010% (sistema usado generalmente sólo en las refinerías o en otras aplicaciones donde no hay variaciones en las características de la instalación).

usando las curvas, todas las condiciones operativas pueden ser consideradas (el mejor método donde están presentes efectos sifones, grandes variaciones en altura geodésica, largas tuberías para llenar …)

Las prestaciones de una bomba, y en especial de las bombas rotodinámicas, están ilustradas con una curva tal que evidencia perfectamente la relación entre el líquido en movimiento por unidad de tiempo y el aumento de la presión.

Una regla general para comprender las fuerzas desarrolladas por una bomba centrífuga es la siguiente: una bomba no crea presión sino que aporta sólo caudal. La presión es nada más que la medida de la reistencia del caudal.

Cotejo curvas

Curva general

BIBLIOGRAFÍA:

http://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema %207.%20Bombas/tutorial_05.htm

http://www.quiminet.com/articulos/caracteristicas-de-las-bombas-centrifugas-2701271.htm