Universidad San Carlos de GuatemalaFacultad de IngenieraEscuela de Ingeniera CivilHidrulicaInga. Karla Prez

BOMBAS HIDRULICAS

Julio Enrique Romn Gamboa2012-12900Fecha: 4 de mayo de 2015

NDICE

INTRODUCCIN3OBJETIVOS4BOMBAS HIDRULICAS5CLASIFICACION DE BOMBAS5SEGN SU PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO5SEGN SU TIPO DE ACCIONAMIENTO7BOMBAS UTILIZADAS EN SISTEMAS DE TUBERAS7BOMBA CENTRFUGA7PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO8BOMBA DE FLUJO AXIAL10APLICACIONES11ALTURA DESARROLLADA POR UNA BOMBA:11RENDIMIENTO DE LAS BOMBAS12CAVITACION EN BOMBAS13EL EFECTO DE LA VISCOSIDAD EN LAS BOMBAS14EMPRESAS GUATEMALTECAS DEDICADAS A MAQUINARIA HIDRULICA15CONCLUSIONES16REFERENCIAS17

INTRODUCCIN

Una bomba es una turbo mquina generadora para lquidos. La bomba se usa para transformar la energamecnicaen energa hidrulica.Labombasse emplean para bombear todaclasede lquidos, (agua, aceites de lubricacin, combustiblescidos, lquidos alimenticios,cerveza,leche, etc.), stegrupoconstituyen el grupo importante de las bombas sanitaria. Tambin se emplean las bombas para bombear los lquidos espesos con slidos en suspensin, como pastas de papel, melazas, fangos, desperdicios, etc.Unsistemade bombeo puede definirse como la adicin de energa a un fluido para moverse o trasladarse de un punto a otro.Una bomba centrfuga es una mquina que consiste en un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o crter; o una cubierta o carcasa. Las paletas imparten energa al fluido por lafuerzacentrfuga.Uno de los factores ms importantes que contribuyen al creciente uso de bombas centrfugas ha sido eldesarrollouniversal de la fuerza elctrica.

OBJETIVOS

Objetivo General:

Conocer qu es una bomba y su funcin dentro de un sistema hidrulico

Objetivos especficos

Conocer los principios de funcionamiento de una bomba hidrulica.

Conocer los tipos de bombas hidrulicas que existen. Conocer los elementos importantes que constituyen a una bomba.

BOMBAS HIDRULICAS

Unabomba hidrulicaes unamquinageneradora que transforma la energa (generalmenteenerga mecnica) con la que es accionada en energa del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede serlquidoo una mezcla de lquidos y slidos como puede ser el hormign antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar laenergadel fluido, se aumenta su presin, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas segn elprincipio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fluido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud.

CLASIFICACION DE BOMBASSEGN SU PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Bombas dedesplazamiento positivoovolumtrico: Son en las que el principio de funcionamiento est basado en lahidrosttica, de modo que el aumento de presin se realiza por el empuje de las paredes de las cmaras que varan su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el rgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que tambin se denominanbombas volumtricas. En caso de poder variar el volumen mximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en: Bombas de mbolo alternativo, en las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la accin de un mbolo o de una membrana. En estas mquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por vlvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son labomba alternativa de pistn, la bomba rotativa de pistoneso la bomba pistones de accionamiento axial. Bombas volumtricas rotativasorotoestticas: Son en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presin) hasta la zona de salida (de alta presin) de la mquina. Algunos ejemplos de este tipo de mquinas son labomba de paletas, labomba de lbulos, labomba de engranajes, labomba de tornilloo labomba peristltica.Bombasrotodinmicas: Son en las que el principio de funcionamiento est basado en el intercambio decantidad de movimientoentre la mquina y el fluido, aplicando la hidrodinmica. Estasturbomquinashidrulicas generadoraspueden subdividirse en: Radiales o centrfugas, cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor. Axiales, cuando el fluido pasa por los canales de los labes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro. Diagonalesohelicocentrfugascuando la trayectoria del fluido se realiza en otra direccin entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete.

SEGN SU TIPO DE ACCIONAMIENTO Electrobombas. Genricamente, son aquellas accionadas por un motor elctrico, para distinguirlas de lasmotobombas, habitualmente accionadas por motores de combustin interna. Bombas neumticasque son bombas de desplazamiento positivo en las que la energa de entrada esneumtica, normalmente a partir deaire comprimido. Bombas de accionamiento hidrulico, como labomba de arieteo lanoria. Bombas manuales. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancn.

BOMBAS UTILIZADAS EN SISTEMAS DE TUBERAS

BOMBA CENTRFUGA

Labomba centrfuga, tambin denominadabomba rotodinmica, es actualmente la mquina ms utilizada para bombear lquidos en general. Las bombas centrfugas son siempre rotativas y son un tipo debomba hidrulicaque transforma laenerga mecnicade un impulsor en energa cintica o de presin de un fluido incompresible. Elfluidoentra por el centro del rodete, que dispone de unoslabespara conducir el fluido, y por efecto de lafuerza centrfugaes impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba. Debido a la geometra del cuerpo, el fluido es conducido hacia las tuberas de salida o hacia el siguiente rodete. Son mquinas basadas en laEcuacin de Euler.

Figura 1. Partes de una bomba centrfuga

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Las bombas centrfugas son mquinas denominadas "receptoras" o "generadoras" que se emplean para hacer circular un fluido en contra de un gradiente de presin. Para que un fluido fluya desde donde hay mayor presin hasta donde hay menos presin no se necesita ningn gasto de energa (Por ejemplo: un globo desinflndose, o un lquido desplazndose desde donde la energa potencial es mayor hasta donde es menor) pero, para realizar el movimiento inverso, es necesaria una bomba, la cual le comunica al fluido energa, sea de presin, potencial o ambas.Las bombas estn capacitadas para vencer la presin que el fluido encuentra en la descarga impuesta por el circuito. Pinsese en un compresor de llenado de botellones de aire comprimido para arranque de motores navales: El botelln en un principio est a presin atmosfrica, y por ende la presin que debe vencer el compresor es slo la representada por las cadas de presin en la lnea, el filtro, los codos y las vlvulas. No obstante, a medida que el botelln de aire comprimido se va llenando, es necesario tambin vencer la presin del aire que se fue acumulando en el mismo. Un ejemplo ms cotidiano es el llenado de un globo o de un neumtico.Las bombas centrfugas estn dotadas principalmente de un elemento mvil: el rotor, o rodete, o impulsor. Es el elemento que transfiere la energa que proporciona el motor de accionamiento al fluido. Esto slo se puede lograr por un intercambio de energa mecnica y, en consecuencia, el fluido aumenta su energa cintica y por ende su velocidad. Adems, por el hecho de ser un elemento centrfugo, aparece un aumento de presin por el centrifugado que se lleva a cabo al circular el fluido desde el centro hasta la periferia. Una partcula que ingresa y toma contacto con las paletas en 1 comenzar a desplazarse, idealmente, contorneando la paleta (En realidad, esto sera estrictamente cierto si hubiera un nmero muy alto de paletas, ms adelante se detalla que sucede cuando hay pocas) Como al mismo tiempo que se va separando del eje el impulsor rota, la partcula a cada instante aumenta su radio y se mueve en el sentido de la rotacin (Anti horario en el ejemplo), por lo que su trayectoria, vista desde el exterior, resultar una espiral como la ilustrada en punteado, y saldr luego por 2.

Figura2. Desplazamiento de una partcula el ingresa a la bomba

BOMBA DE FLUJO AXIAL

Son aquellas bombas las cuales se constituyen cuando la carga de la bomba debe ser an menor en relacin con el caudal, que en los casos anteriores. El impelente de este tipo de bombas est provisto de paletas que inducen el flujo del lquido bombeado en direccin axial. En este tipo de bombas las paletas directrices se colocan en muchas ocasiones antes del impelente. En las figuras 3 nos muestra las bombas de flujo axial. Estas bombas se usan para manejar grandes caudales de lquido contra cargas de bombeo relativamente pequeas, y en ellas, no se puede hablar de fuerza centrfuga en la transmisin de energa a la corriente.

Figura 3. Bomba de flujo axial

APLICACIONESSe usan principalmente en drenajes, riego, desde canales con pequea diferencia de nivel, bombeo de salinas, etc. Las bombas axiales horizontales pierden mucho, si existe un codo en la succin o si tienen que trabajar con una carga de succin. Es por eso que en la actualidad se usa ms cada da en este tipo de bombas el montaje vertical con los impelentes sumergidos en el agua para evitar la succin, y la conexin a la planta de fuerza motriz a travs del cabezal de engranajes de ngulo recto, dando de este modo una flexibilidad extraordinaria a la instalacin.

ALTURA DESARROLLADA POR UNA BOMBA:

La h desarrollada por una bomba se determina midiendo lapresinen la aspiracin y en la salida de la bomba, calculando las velocidades mediante la divisin del caudal de salida entre las respectivas reas de las secciones transversales y teniendo en cuenta la diferencia de altura entre la aspiracin y la descarga. La altura neta h suministrada por la bomba al fluido es:

En donde los subndices d y as se refieren a la descarga y aspiracin de la bomba. Si las tuberas de descarga y aspiracin son del mismo tamao, las componentes de la altura correspondiente a la velocidad se cancelan, sin embargo en general la tubera de entrada es mayor que la de salida.La normativa deensayoindica que la altura desarrollada por una bomba es la diferencia entre la carga en la entrada y en la salida. Sin embargo, las condiciones del flujo en la brida de salida son normalmente demasiado irregulares para tomar medidas de presin precisas, y es msseguromedir la presin alejndose de la bomba diez o ms veces el dimetro del tubo y aadir una estimacin de la prdida por friccin para esa longitud del tubo.En la entrada algunas veces existe pre rotacin en la zona del tubo cercana a la bomba y esto puede hacer que las lecturasdepresinobtenidas con un instrumento de medida sean diferentes a la presin media real en dicha seccin.

RENDIMIENTO DE LAS BOMBAS

Cuando un lquido fluye a travs de una bomba, slo parte de la energa comunicada por el eje del impulsor es transferida el fluido. Existe friccin en los cojinetes y juntas, no todo el lquido que atraviesa la bomba recibe de forma efectiva laaccindel impulsor, y existe una prdida de energa importante debido a la friccin del fluido. sta prdida tiene varias componentes, incluyendo las prdidas por choque a la entrada del impulsor, la friccin por el paso del fluido a travs del espacio existente entre las palas o labes y las prdidas de alturas al salir el fluido del impulsor. El rendimiento de una bomba es bastante sensible a las condiciones bajo las cuales est operando. El rendimiento h de una bomba viene dado por:

En donde g, Q y h se definen de forma habitual; T es el par ejercido por elmotorsobre el eje de la bomba y w el rgimen de giro del eje en radianes por segundos.

CAVITACION EN BOMBAS

Un factor importante para el funcionamiento satisfactorio de una bomba es evitar la cavitacin, tanto para obtener un buen rendimiento como para evitar daos en el impulsor. Cuando un lquido pasa por el impulsor de una bomba, se produce un cambio de presin. Si la presin absoluta de un lquido cae por debajo de s presin de vapor, se producir cavitacin. Las zonas de vaporizacin obstruyen el flujo limitando la capacidad de la bomba. Cuando el fluido avanza a una zona de mayor presin, las burbujas colapsan y su implosin puede producir un picado del impulsor la cavitacin suele producirse con ms frecuencia cerca de la salida (periferia) de los impulsores de flujo radial y mixto, donde se alcanzan las velocidades mayores. Tambin puede aparecer en la aspiracin del impulsor, donde las presiones son menores. En el caso de las bombas de flujo axial, la parte ms vulnerable a la cavitacin es el extremo de los labes.Para las bombas se define el parmetro de cavitacin como:

Para evitar que se produzca cavitacin, la bomba debe funcionar de manera que s sea mayor que s c. Esto puede conseguirse seleccionando el tipo, tamao de bomba y la velocidad de funcionamiento adecuados, y situando la bomba en el punto y a la elevacin correcta dentro del sistema.

EL EFECTO DE LA VISCOSIDAD EN LAS BOMBAS

Las bombas centrfugas tambin se utilizan para bombear lquidos con viscosidades diferentes a las del agua. Al aumentar laviscosidad, la curva altura caudal se hace mas vertical y que la potencia requerida aumenta. La lnea discontinua indica los puntos de mximos rendimiento para cada curva. Se observa que tanto la altura como el caudal disminuyen en el punto de mximo rendimiento.Dos de las principales prdidas en una bomba centrfuga son por friccin con el fluido y friccin con el disco. Estas prdidas varan con la viscosidad del lquido de manera que la carga capacidad de salida, as como de la tomamecnicadifiere delos valoresque se obtienen cuando se maneja agua.Es necesario, sin embargo, conocer las tres unidades diferentes que pueden encontrarse para describir la viscosidad de un lquido en especial:

Segundos Saybolt Universal, o SSU Centistokes que define la viscosidadcinemtica. Centiposes que definen la viscosidad absoluta.Se han hecho muchaspruebasexperimentales para determinar el efecto de la viscosidad del lquido en el funcionamiento de diversas bombas centrfugas. Aun condatosmuy extensos sobre el efecto de la viscosidad.Es difcil predecir con precisin el funcionamiento de una bomba cuando maneje un fluido viscoso de sucomportamientocuando emplea agua fra.Cuando se aplican bombas ordinarias de agua fra para usarse en el bombeo de lquidos viscosos, se debe tener cuidado para asegurarse de que el diseo de la flecha es lo bastante fuerte para la potencia necesaria, que puede ser un considerable esfuerzo en los caballos de fuerza al freno para agua fra, aunque pueda ser el peso especfico del lquido menor que el del agua.

EMPRESAS GUATEMALTECAS DEDICADAS A MAQUINARIA HIDRULICA

Es muy importante conocer que empresas en Guatemala distribuyen todo tipo de maquinara hidrulica, ya que es necesario para poder cotizar y elegir la mejor opcin para poder realizar una instalacin hidrulica. A continuacin se nombran algunas de las empresas dedicadas a la venta de equipo hidrulico. Hidrobombas Ferreteria Muneris AquaCorp AquasistemasCada una de estas empresas cuanta con catlogos online, en los cuales se encuentran las marca que manejas y los productos que ofrecen, como tambin telfonos de contacto y servicio al cliente.

CONCLUSIONES

Una bomba es un elemento mecnico el cual es el encargado de convertir la energa mecnica en energa hidrulica a travs de presin cedindosela al fluido de trabajo en el sistema en el cual trabaja.

Los principios de funcionamiento de las bombas depende del tipo de bomba de que se trate, como por ejemplo la bomba centrfuga transfiere energa al fluido mediante el aumento de presin del mismo debido a la fuerza centrfuga provocada por la alta velocidad de sus labes.

Hay diferentes tipos de bombas las cuales se clasifican mediante al principio de funcionamiento y su tipo de accionamiento, en los cuales podemos encontrar la bomba centrfuga, axial, mixta, de mbolo, entre otras.

Los elementos importantes que constituyen a una bomba dependern del tipo de bomba de que se trate, por ejemplo las bombas centrfugas tienen como partes importantes, los labes, rotor, eje, brida de succin, brida de impulsin y el cuerpo de la bomba.

REFERENCIAS

FRANZINI B. Joseph / FINCMORE E. John. Mecnica de Fluidos con Aplicaciones enIngeniera. McGraw Hill,Espaa1997

TYLERG Hicks. BME, Bombas, su Eleccin y aplicacin. Compaa editorial Continental, S.A.,Mxico. 1979.

Pginas web consultadas: http://www.ferreteriamuneris.com/bombas-para-agua.html

http://hidrobombas.com.gt/contactenos/

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