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.

Entradas y Salidas

Estas partes son comunes en todas las turbomáquinas, pero pueden variar de forma y geometría entre todas. Existen turbomáquinas generadoras de doble admisión, es decir, que tienen dos entradas diferenciadas y una salida única de fluido. Estas partes pueden constar de una brida en el caso de la mayoría de las bombas y compresores, pero en las turbinas hidráulicas grandes, sólo son grandes tuberías y la salida muchas veces tiene forma de difusor. En los molinos de viento, por ejemplo, la entrada y la salida sólo pueden ser superficies imaginarias antes y después del rotor. El distribuidor, es el órgano cuya misión es conducir el fluido desde la sección de entrada hacia el rodete. Se suelen utilizar los índices 0 y 1 para designar las magnitudes a la entrada del distribuidor y a la salida (entrada en el rodete). Por otro lado, el difusor es elemento que se encuentra a la salida del rodete y que disminuye la velocidad del fluido, además acondicionar hidráulicamente el fluido para conducción.

Álabes directores

También llamados palas directoras, son álabes fijos al estator, por los cuales pasa el fluido de trabajo antes o después de pasar al rotor a realizar el intercambio energético. Muchas turbomáquinas carecen de ellos, pero en aquellas donde si figuran éstos son de vital importancia. En las turbomáquinas motoras se encargan de dirigir el fluido en un cierto ángulo, así como acelerarlo para optimizar el funcionamiento de la máquina. En las turbomáquinas generadoras se encuentran a la salida del rotor. Los álabes directores también pueden llegar a funcionar como reguladores de flujo, abriéndose o cerrándose a manera de válvula para regular el caudal que entra a la máquina.

CUADROS CARACTERISTICOS DE UNA BOMBA

 

BOMBAS

Amplitud

Presión

 

Volumen

Amplitud

Velocidad

Eficiencia

Volum.Eficiencia

Total

Bomba de engrane Baja Presión 0 Lb/plg2 5 Gal/min 500 rpm 80 % 75 – 80 %

Bomba engrane 1500 Lb/plg2

1500 Lb/plg2 10 Gal/min 1200 rpm80 % 75 – 80 %

Bomba engrane 2000 Lb/plg2

2000 Lb/plg2 15 Gal/ min 1800 rpm  

90 %

80 - 85%

Bomba Paleta equilib. 1000 Lb/plg2

1000 Lb/plg2 1.1 – 55 Gal/min 1000 rpm > 90 % 80 – 85 %

Bomba Pistón Placa empuje angular

3000 Lb/plg2

5000 Lb/plg2

2 – 120 Gal/min

 

7.5 – 41 Gal/min

 

1200–1800 rpm

90 %

 

90 %

> 85 %

 

> 80 %

 

Diseño Dynex 6000 – 8000 Lb/plg2

2.9 – 4.2 Gal/min 1200 – 2200 rpm

90 % > 85 %

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

Las turbomáquinas se clasifican según tres criterios:

Según la compresibilidad del fluido

a) Turbomáquinas Térmicas

Cuando el fluido experimenta una variación de la densidad en su paso a través de la máquina, es decir el fluido se considera compresible. Ejemplo: Turbinas de Vapor, Turbinas de Gas, Compresores. Figura 1

Turbina de gas o vapor de flujo axial

Fig. 4.2 Ejemplo de Turbomáquinas Térmicas.

b) Turbomáquinas Hidráulicas

Su diseño se hace sin tener en cuenta la variación de la densidad o del volumen específico a través de la máquina. En estas turbomáquinas el fluido de trabajo no necesariamente es agua aunque etimológicamente esto signifique la palabra hidráulica, ni siquiera tiene que ser un líquido; el fluido tiene que ser incompresible. Ejemplo: una bomba, una turbina hidráulica, un ventilador. La figura 4.3 muestra un ejemplo de turbomáquina hidráulica.

Fig. 4.3 Bomba centrífuga con y sin difusor radial.

Según el sentido de intercambio de energía

a) Turbomáquinas Motoras

En ellas el fluido cede energía a la máquina disminuyendo la energía del fluido en su paso por la máquina. Producen potencia expandiendo el fluido hasta una presión mas baja. Ejemplo: Turbinas de Vapor, Turbinas de Gas y Turbinas Hidráulicas.

La Turbina de vapor (Figura 4.4). El vapor incide sobre el rodete o rodetes de la turbina a través de una o mas toberas, o por una corona fija de álabes. El vapor cede su energía cinética obteniéndose energía útil en el eje de la turbina. La expansión del fluido ocurre tanto en los álabes fijos como en los álabes móviles del rodete.

Fig. 4.4 Turbina de vapor de flujo axial.

La Turbina de Gas . (Figura 4.5). En esta figura aparece un esquema de una turbina de gas de flujo mixto.

Fig. 4.5. Turbina de gas de flujo mixto.

La Turbina Hidráulica . (Figura 4.6). Es una turbomáquina motora constituida por un canal de llegada, una caja espiral que transforma presión en velocidad, un distribuidor que actúa como tobera, y también transforma presión en velocidad, el rodete, y un tubo de aspiración a la salida. Pueden ser de acción y de reacción. En las turbinas de acción, la caída de presión ocurre fuera del rodete es decir en toberas donde la energía de presión se transforma en energía de velocidad. Ejemplo: la turbina Pelton. En las turbinas de reacción, la caída de presión sucede a través del rodete. Ejemplo: dentro de las de flujo semiaxial se encuentran la turbina Francis, la turbina Deriaz; dentro de las de flujo axial se encuentran las turbinas de hélice y las de álabes orientables o turbina Kaplan.

Corte Esquemático. Turbina Francis

Corte Esquemático. Turbina Pelton

Corte Esquemático. Turbina Kaplan

Fig. 4.6 Corte meridional y transversal de algunas turbinas hidráulicas

b) Turbomáquinas Generadoras

En ellas la máquina comunica energía al fluido. La energía aumenta en su paso por la máquina. Absorben potencia para incrementar la presión del fluido. Ejemplo: Bombas, Compresores, Ventiladores.

Bombas. (Figura 4.7). La bomba absorbe energía mecánica y restituye al líquido que la atraviesa energía hidráulica. El rodete comunica energía al fluido en forma de energía cinética que luego se transforma en energía de presión a través del difusor. Las bombas pueden ser centrífugas y axiales.

Fig. 4.7 Corte transversal de una bomba centrífuga

Bombas: En cuanto a la base de funcionamiento tenemos las bombas de desplazamiento y las bombas de intercambio de cantidad de movimiento. Las bombas de desplazamiento posen un contorno móvil que obliga al fluido a avanzar a través de la máquina. Tanto a la entrada como a la salida de estas máquinas existen unas válvulas que se abren y cierran alternativamente.

Por otro lado, las bombas de intercambio de cantidad de movimiento, como se ha comentado, forman parte de las turbomáquinas. Según la dirección del flujo a la salida del rodete, pueden subdividirse en los siguientes grupos:

· Bombas centrífugas (salida perpendicular al eje)

· Bombas hélice (flujo paralelo al eje)

· Bombas helicocentrífugas (flujo mixto)

Las bombas centrífugas elevan poco caudal de agua a una gran altura, se utilizan principalmente en el abastecimiento de agua. Su velocidad especifica varia entre 10 y 100, consiguiéndose el mejor rendimiento con velocidad especifica 50.

Las bombas hélice (axiales) eleva mucho caudal a poca altura, son utilizadas en saneamiento, elevación de grandes trasvases y procesos industriales. Su velocidad específica varía entre 200 y 320, encontrando el mejor rendimiento con una velocidad específica de 250.

Las bombas helicocentrífugas trabajan entre ambos campos de aplicación, por lo que pueden utilizarse en cualquiera de estos campos con sus limitaciones. Su velocidad específica está comprendida entre 75 y 200, encontrándose el mejor rendimiento en las de velocidad específica 130.

Recordemos que la velocidad específica tiene carácter adimensional, fijándose con ella toda la familia geométricamente semejante en condiciones análogas de funcionamiento. Relacionan la velocidad angular de giro, el caudal trasvasado y la altura salvada.

Nos centraremos en las centrífugas, ya que son de clara aplicación a las necesidades de abastecimiento de agua desde sondeos. Las bombas centrífugas pueden clasificarse a su vez:

· Bombas centrífugas horizontales.

· Bombas centrífugas verticales.

· Bombas centrífugas sumergidas.

Las bombas centrífugas horizontales hacen mención su nombre a la orientación de su eje. Ocupan más espacio que las bombas verticales. Son económicas y de fácil mantenimiento. Presentan problemas por descebado. Las bombas centrífugas horizontales se clasifican en:

· Monobloc: Eje único para el motor y la bomba. Facilita la instalación y de menor coste del conjunto. En caso de avería dependemos del fabricante.

· Eje libre: Los ejes son distintos. Es necesario su acoplamiento. Hay que prestar gran atención a la bancada y a la alineación de los ejes. Nos da libertad en la averías al poder independizar motor y bomba.

Las bombas centrífugas verticales se instalan con el eje en posición vertical. Usualmente la bomba va sumergida y el motor suspendido sobre una plataforma, estando ambos conectados a través de un eje de transmisión. Presenta graves problemas de alineamiento, precisamente conseguir una perfecta verticalidad es lo que determina la vida de estos equipos, y no deben de instalarse a más de 9 ó 10 metros. Las reparaciones son costosas.

Las bombas centrífugas sumergidas son equipos en los que el motor (estanco) y la bomba están unidos y sumergidos. Siempre está en carga y se pueden instalar en pozos profundos. Precisamente la instalación de este tipo de bombas es el objeto de estudio de esta ponencia.

Podemos encontrarnos bombas de cuerpo único o de cámara partida, la diferencia se encuentra si el acceso al rodete se realiza por la brida de aspiración, o por el contrario se encuentra seccionado por un plano horizontal a la altura del eje.

Ventiladores. ( figura 4.8) Un ventilador esencialmente es una bomba de gas en vez de líquido. Por tanto, un ventilador es una turbomáquina de fluido generadora para gases. En un ventilador, el gas no varía sensiblemente de densidad y por tanto de volumen específico, por lo que se puede considerar incompresible. Esto se debe a que el incremento de presiones es pequeño. La

experiencia confirma que si mm de agua, el gas prácticamente puede suponerse incompresible. En el caso contrario se empiezan a sentir los efectos de la compresibilidad del gas. Los ventiladores se clasifican en centrífugos y axiales.

Fig. 4.8 Isometría y despiece de un ventilador centrífugo.

Compresores. (Figura 4.9) Son turbomáquinas térmicas generadoras. La máquina comunica energía al fluido que sirve para comprimir el gas. Los compresores pueden ser radiales y axiales. En los ciclos de turbina de gas se encuentra presente el compresor, el cual absorbe parte de la potencia producida por la turbina.

Fig. 4.9 Compresor centrífugo y compresor axial

Según la dirección del flujo

a) Turbomáquinas de flujo axial

Cuando la trayectoria del flujo que atraviesa la máquina es paralela al eje de rotación (Figura 4.10)

Fig. 4.10 Algunas turbomáquinas de Flujo Axial

b) Turbomáquinas de flujo radial

Cuando la trayectoria del flujo está en un plano perpendicular al eje de rotación.

(Figura 4.11). Ejemplo: la bomba centrífuga, el ventilador o soplador centrífugo, rl compresor centrífugo.

Fig. 4.11 Turbomáquinas de flujo radial

c) Turbomáquinas de flujo mixto

Cuando en la dirección del flujo en la salida del rotor intervienen las componentes axial y radial de la velocidad. (Figura 4.12)

Fig. 4.12 Turbomáquinas de flujo mixto

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

BOMBA CENTRÍFUGA

DEFINICIÓN:

Las Bombas centrífugas también llamadas Rotodinámicas, son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor.Una bomba centrífuga es una máquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o coraza. Se denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta misma acción.Es aquella máquina que incrementa la energía de velocidad del fluido mediante un elemento rotante, aprovechando la acción de la fuerza centrífuga, ytransformándola a energía potencial a consecuencia del cambio de sección transversal por donde circula el fluido en la parte estática, la cual tiene forma de voluta y/o difusor.

CARACTERÍSTICAS:

La característica principal de la bomba centrífuga es la de convertir la energía de una fuente de movimiento (el motor) primero en velocidad (o energía cinética) y después en energía de presión.

Figura 1.

Existen bombas centrifugas de una y varias etapas. En las bombas de una etapa se pueden alcanzar presiones de hasta 5 atm, en las de varias etapas se pueden alcanzar hasta 25 atm de presión, dependiendo del número de etapas.

Las bombas centrifugas sirven para el transporte de líquidos que contengan sólidos en suspensión, pero poco viscosos. Su caudal es constante y elevado, tienen bajo mantenimiento. Este tipo de bombas presentan un rendimiento elevado para un intervalo pequeño de caudal pero su rendimiento es bajo cuando transportan líquidos viscosos.

Este tipo de bombas son las usadas en la industria química, siempre que no se manejen fluidos muy viscosos.

Las bombas centrífugas de una etapa y monoblock, son ideales para movimientos de líquidos en general, con una profundidad máxima de aspiración de 7 m. ó 9 m.

Estas bombas son adecuadas para bombear agua limpia, sin sólidos abrasivos.

ELEMENTOS:D. 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

Difusor de voluta b) difusor de turnia

- Semiabiertas: cuando van unidos a un disco

E. 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).

F. 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.

PARTES DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA:

- 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.

TIPOS DE BOMAS CENTRIFUGAS:

- Bombas centrífugas de flujo radiales

Las bombas centrifugas de flujo radial se utilizan para cargas altas y caudales pequeños, sus impulsores son por lo general angostos.El movimiento del fluido se inicia en un plano paralelo al eje de giro del impulsor de la bomba y termina en un plano perpendicular a éste.

- Bombas centrífugas de flujo axiales

Estas bombas se utilizan para cargas pequeñas y grandes caudales, tienen impulsores tipo propela, de flujo completamente axial.La corriente líquida se verifica en superficies cilíndricas alrededor del eje de rotación. La energía se cede al líquido por la impulsión ejercida por los álabes sobre el mismo.

- Bombas centrífugas diagonales

Estas bombas se utilizan para cargas y caudales intermedios.La corriente líquida se verifica radial y axialmente, denominándose también de flujo mixto. La energía se cede al líquido mediante la acción de la fuerza centrífuga y la impulsión ejercida por los álabes sobre el mismo.

CLASIFICACIÓN DE LA BOMBAS CENTRIFUGAS:

A. Número de Pasos

- Bombas de un solo paso. Son aquellas en las cuales la carga dinámica total es desarrollada por un solo impulsor.

- Bombas de varios pasos. Son aquellas en las cuales la carga dinámica total es desarrollada por más de un impulsor.

B. Tipo de Succión

- Bombas de succión simple. Son aquellas provistas de uno o más impulsores de succión simple.

- Bombas de succión doble. Son aquellas provistas de uno o más impulsores de succión doble.

C. Posición de la Flecha

- Bombas horizontales. Son aquellas cuya posición de la flecha, normalmente es horizontal.

Aplicaciones Riego en general. Sistemas de incendio. Aire acondicionado.

- Bombas verticales. Son aquellas cuya posición de la flecha, normalmente es vertical.

D. Tipo de Impulsor

Las bombas pueden tener uno o dos impulsores abiertos, semiabiertos o cerrados.

E. Tipo de Carcaza

- Bombas con carcaza bipartida: La carcaza de la bomba puede estar bipartida horizontal o verticalmente sobre la línea de centros de la bomba, o en cualquier otra dirección radial.

- Bombas de voluta: Son aquellas cuya carcaza está construida en forma de espiral o de voluta.

- Bombas de carcaza circular: Son aquellas cuya carcaza está construida de sección transversal constante, concéntrica con el impulsor.

- Bombas de difusor. Son aquellas provistas de un difusor.

F. Materiales de Construcción

Las bombas centrífugas, pueden fabricarse de casi todos los metales comunes conocidos o de sus aleaciones, así como de porcelana, vidrio, cerámica, materiales sintéticos y otros.

FUNCIONAMIENTO:

El flujo entra a la bomba a través del centro u ojo del rodete y el fluido gana energía a medida que las

paletas del rodete lo transportan hacia fuera en dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un incremento gradual en el área de flujo de tal manera que la energía cinética a la salida del rodete se convierte en cabeza de presión a la salida.

                  

            

CURVAS CARACTERISTICAS DE LAS BOMBAS

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. 

VENTAJAS DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS:

- Su construcción es simple, su precio es bajo.- La línea de descarga puede interrumpirse, o reducirse completamente, sin dañar la

bomba.- Puede utilizarse con líquidos que contienen grandes cantidades de sólidos en

suspensión, volátiles y fluidos hasta de 850°F.- Sin tolerancias muy ajustadas.- Poco espacio ocupado.- Económicas y fáciles de mantener.- No alcanzan presiones excesivas aún con la válvula de descarga cerrada.- Máxima profundidad de succión es 15 pulgadas.- Flujo suave no pulsante.- Impulsor y eje son las únicas partes en movimiento.-  No tiene válvulas ni elementos reciprocantes.-   Operación a alta velocidad para correa motriz.-  Se adaptan a servicios comunes, suministro de agua, hidrocarburos, disposición de agua

de desechos, cargue y descargue de carro tanques, transferencia de productos en oleoductos.

CONCLUSIONES:    

1. Una bomba centrífuga es un tipo debomba hidráulicaque transformalaenergía mecánicade un impulsor rotatorio enenergía   cinética ypotencialrequerida. Aunque la fuerza centrífuga producida dependetanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de ladensidad del líquido, la energía que se aplica por unidad demasadel líquido esindependiente de la densidad del líquido.

                         

        

El rol de una bomba es el aporte de energía al líquido bombeado (energía transformada luego en caudal y altura de elevación), según las características constructivas de la bomba misma y en relación con las necesidades específicas de la instalación. El funcionamiento es simple: dichas bombas usan el efecto centrífugo para mover el líquido y aumentar su presión. Dentro de una cámara hermética dotada de entrada y salida (tornillo sin fin o voluta) gira una rueda con paleta (rodete), el verdadero corazón de la bomba. El rodete es el elemento rodante de la bomba que convierte la energía del motor en energía cinética (la parte estática de la bomba, o sea la voluta, convierte, en cambio, la energía cinética en energía de presión). El rodete está, a su vez, fijado al eje bomba, ensamblado directamente al eje de trasmisión del motor o acoplado a él por medio de acoplado rígido.Cuando entra líquido dentro del cuerpo de la bomba, el rodete (alimentado por el motor) proyecta el fluido a la zona externa del cuerpo-bomba debido a la fuerza centrífuga producida por la velocidad del rodete: el líquido, de esta manera, almacena una energía (potencial) que se transformará en caudal y altura de elevación (o energía cinética). Este movimento centrífugo provoca, al mismo tempo, una depresión capaz de aspirar el fluido que se debe bomberar. Conectando después la bomba con la tubería de descarga, el líquido se encanalará fácilmente, llegando fuera de la bomba. El rodete de una bomba centrífuga se puede realizar según muchas variantes constructivas: rodetes abiertos, rodetes cerrados, rodetes semi abiertos, rodetes mono-canal, rodetes axiales, rodetes semi-axiales, rodetes desplazados, vórtice, a espiral, etc.Se pueden suministrar bombas centrífugas monoestadio, o sea, dotadas de un solo generador de caudal y presión (un rodete). Si hay varios rodetes (el primer rodete descarga el líquido sobre el segundo y así sucesivamente) se pueden suministrar, incluso, bombas centrífugas multiestadio, caracterizadas por la suma de presiones emanadas de cada rodete. El funcionamiento de la bomba centrífuga depende del momento inicial del cebado y del modo en el cual se asegura la aspiración del mismo líquido: si la bomba se coloca a un nivel inferior al de la vena de la que se extrae el líquido, éste entra espontáneamente en la bomba (de esta manera se obtiene una instalación bajo nivel). Mientras que si la bomba se coloca sobre el surgente de el cual se desea bombear, el líquido se aspirará: la bomba (así como la tubería de aspiración) tendrá que cebarse preventivamente, o sea, llena de líquido (se tratará de una bomba auto cebada). El sistema centrífugo presenta infinidad de ventajas con respecto a los otros tipos de bombeo: aseguran un tamaño reducido, un servicio relativamente silencioso y un fácil accionamiento con todos los tipos de motores eléctricos que se encuentran en plaza. Además presenta una fácil adaptación a todos los problemas del tratamiento de líquidos ya que, por medio de adaptaciones a las determinadas condiciones de uso, es capaz de responder a las exigencias de las instalaciones destinadas.

Curva de la bomba

Las prestaciones de una bomba centrífuga se pueden evidenciar gráficamente por medio de una curva característica que, normalmente, tiene datos relativos a la altura geodésica total, a la potenzia efectiva del motor (BHP), a la eficiencia, al NPSHr y al nivel positivo, informaciones indicadas en relación con la capacidad de la bomba.Cada bomba centrífuga se caracteriza por su particular curva característica, que es la relación entre su caudal y su altura de elevación. Esta representación gráfica, o sea, la trasposición de esta relación en un gráfico cartesiano, es la mejor manera para conocer qué caudal se puede obtener a una determinada altura de elevación y viceversa.En este caso específico, la curva consiste en una línea que parte de un punto (equivalente a cero caudal /máxima altura de elevación) y que llega hasta el final de la curva con la reducción de la altura de elevación aumentando el caudal.