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BOMBAS ALTERNATIVAS O RECIPROCANTES
Introduccin
En las Bombas alternativas la energa de presin transmitida al
lquido se
logra a travs del movimiento alternativo (o reciprocante) de un
pistn o
diafragma que en su accin alterna de trabajo succiona y comprime
un
volumen de lquido constante en cada carrera.
Son del tipo de desplazamiento positivo es decir que el caudal
que erogan no
depende de la contrapresin del sistema, sino que es funcin
propia de las
dimensiones del conjunto cilindro-pistn, de la velocidad del
movimiento, de
las condiciones de succin y del rendimiento.
Dicho de otro modo si la presin del sistema vara, la bomba
absorber ms omenos potencia, pero el caudal entregado ser el
mismo.
Pueden normalmente autocebarse dentro de un cierto tiempo,
extrayendo los
vapores de la lnea de succin hacia el sistema de descarga.
Se fabrican de simple efecto una compresin por cada carrera y
doble
efecto dos compresiones por carrera, en el momento que un
extremo del
cilindro se est llenando el otro extremo esta comprimiendo,
bombeando
lquido tanto en avance como en retroceso.
Los trminos simplex, duplex, triplex, quintuplex estn asociados
al numero
de pistones dispuestos en el cuerpo hidrulico: 1, 2, 3 y 5.
La accin cclica del movimiento alternativo origina tambin un
efecto cclico
en el caudal erogado que es compensado por la cantidad de
pistones y su
disposicin geomtrica en el recorrido.
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Clasificacin
Accin Directa Una varilla comn conecta un pistn de vapor
(accinmotora) y uno de lquido. Se construyen simplex o Dplex.
Su uso ha disminuido progresivamente.
Potencia Poseen un cigeal movido por una fuente externa a
travs
de correas o cadenas. El acople puede ser directo o a travs
de engranajes para reducir la velocidad. A travs del
mecanismo biela-manivela transforman el movimiento de
rotacin en alternativo. Pueden ser del tipo pistn
cuando la empaquetadura de ajuste est sobre ste o de
mbolo cuando la empaquetadura se halla fija al cuerpode la
bomba.
Diafragma El movimiento alternativo de los diafragmas genera
la
succin e impulsin del lquido a travs de las vlvulas.
Este movimiento es producido por aire comprimido o gas
que se distribuye a ambos diafragmas a travs de la vlvula
de alimentacin. Regulando esta vlvula se modifica el
caudal de bombeo.
Rotativa Pistn Los pistones estn dispuestos en crculo conectados
a una
placa de articulacin comn accionada por un motor. La
rotacin de la placa produce el movimiento alternativo de
los pistones causando las acciones de succin y descarga.
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BOMBAS ALTERNATIVAS DE POTENCIA
En toda bomba alternativa de potencia se pueden distinguir dos
partes:
1. Cuerpo Hidrulico
Es la seccin donde se realiza el trabajo hidrodinmico de la
bomba.
Est constituido por un conjunto de pistn y cilindro, vlvulas de
succin y
descarga, empaquetaduras y bridas de conexin. Se construye con
materiales
de alta resistencia y segn el fluido a bombear con
revestimientos para
minimizar los efectos de la corrosin.
2. Cuerpo Mecnico
Es la seccin donde se desarrolla la accin motriz. En funcin de
las
relaciones de giro y las r.p.m. del motor se determinan las
emboladas por
minuto de la bomba.
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CH CM
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Capacidad, Rendimiento y Potencia
El movimiento alternativo de los pistones define las
caractersticas
cinemticas de la bomba.
La velocidad instantnea ser cero en los puntos muertos y mxima
en la
mitad de la carrera, siguiendo una curva senoidal a lo largo de
la misma.
Al ser el caudal funcin de la velocidad tambin seguir una ley
senoidal pues
el rea del cilindro es constante (recordar Q= A x V).
Como la presin de descarga es funcin del caudal esta tambin ser
senoidal.
Por lo tanto los tres parmetros sern pulsantes.
El fenmeno de pulsacin se repite para cada pistn, pero el efecto
se va
amortiguando por la superposicin de las ondas senoidales
desfasadas entre s
de todo el conjunto de pistones.
Las condiciones de pulsacin propias del bombeo alternativo se
ven
magnificadas si el llenado de la bomba no es bueno (bajo
ANPA).
Para minimizar sus efectos se recurre el montaje de
amortiguadores de
pulsacin tanto en la succin como en la descarga.
Las bombas alternativas no tienen, al igual que las centrfugas,
una curva
caracterstica, ya que por ser de desplazamiento positivo el
caudal de bombeo
es independiente de la presin del sistema.
Los fabricantes proveen tablas que especifican los valores de
caudal en
funcin de:
Dimetro de los pistones
Carrera
Emboladas por minuto
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El dimetro de los pistones limitar la mxima presin de trabajo
del conjunto.
A medida que el dimetro disminuye, la presin contra la cual la
bomba puede
trabajar ser mayor, pero el volumen barrido ser menor por lo que
el caudal
disminuir.
Lo inverso ocurre si aumentamos el dimetro.
Los caudales se tabulan basados en una eficiencia volumtrica del
100 % (sin
prdidas).
Rendimiento Volumtrico
Rendimiento Energtico
Potencia Hidrulica
Define el trabajo efectivamente hecho sobre el lquido por la
bomba.
La frmula siguiente es muy til para determinar luego en funcin
del
rendimiento, la potencia necesaria mecnica o elctrica que
necesitaremos
para los requerimientos de caudal y presin del sistema.
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(vol) = Volumen bombeado
Volumen cilindro
(ene) = Potencia Hidrulica efectuada sobre el lquido
Potencia Elctrica o Mecnica entre ada
P HP = 0.03653 x Presin kg/cm2 x Caudal m3/h
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La bomba debe ser puesta en marcha siempre con vlvula de
descarga y
recirculacin abiertas, posteriormente se deber tomar carga
cerrando
progresivamente la vlvula de recirculacin hasta alcanzar el
rgimen de
bombeo deseado.
Como en toda instalacin los ruidos y vibraciones anormales que
se presenten
son indicativos para el operador de posibles fallas.
La vlvula de seguridad y su rpida respuesta es fundamental para
la vida del
equipo ya que un bloqueo aguas abajo producir un aumento y golpe
de
presin de serias consecuencias.
Los elementos de proteccin tanto para alarmas como paro y que
seencuentran en contacto directo con el lquido deben ser
revisados
peridicamente para evitar taponamientos y lecturas
incorrectas.
El recambio continuo de empaquetaduras reflejar daos en los
vstagos
motivados por la accin del lquido por efectos abrasivos o
corrosivos.
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BOMBA TIPO DOBLE DIAFRAGMA
Estas bombas no poseen ningn elemento rotante y son de accin
neumtica
(aire o gas).Cuando un diafragma est succionando el otro est
desplazando fluido por la
descarga.
Pueden bombear slidos en suspensin, productos abrasivos,
corrosivos o
viscosos.
La vlvula reguladora de alimentacin controla la velocidad de
desplazamiento de los diafragmas y por lo tanto el caudal de
descarga.
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