BOMBAS

Introducción

La bomba es uno de los artefactos más viejos conocidos por la humanidad y es el segundo en número en ser usado después del motor de inducción de jaula de ardilla. Con una larga historia y extenso uso, la bomba ha estado sujeta a sustanciales innovaciones, lo cual ha dado como resultado que actualmente estén disponibles en numerosos tipos.

Las bombas se utilizan para impulsar líquidos a través de sistemas de tuberías Determinamos h a que es la energía que una bomba agrega al fluido.

A este valor ha se le llama Carga Total sobre la bomba, algunos fabricantes de bombas se refieren a él como Carga Dinámica Total

La interpretación esta ecuación como una expresión del conjunto total de tareas que tiene que realizar la bomba en un sistema dado

Debe elevar la presión del fluido, desde la que tiene en la fuente p 1, hasta la que tendrá en el punto de destino p 2

Debe subir el fluido desde el nivel de la fuente z 1, al nivel del destino z 2 Tiene que incrementar la carga de velocidad en el punto 1 a la del punto 2

Se necesita que compense cualquier pérdida de energía en el sistema debido a la fricción en las tuberías o en válvulas, acoplamientos, componentes del proceso o cambios en el área o dirección de flujo

Flujo axial

Este tipo de bomba es muy adecuado cuando hay que elevar un gran caudal a pequeña altura

Por esto, sus principales campos de empleo son los regadíos, el drenaje de terrenos y la manipulación de aguas residuales.

El rendimiento de esta bomba es comparable al de la centrífuga. Por su mayor velocidad relativa permite que la unidad motriz y la de bombeo sean más pequeñas y por tanto más baratas

La altura máxima de funcionamiento oscila entre 30 y 40 pies. Sin embargo, es posible conseguir mayores cotas mediante 2 ó 3 escalonamientos, pero este procedimiento raramente resulta económico. Para grandes bombas se adopta generalmente el montaje vertical, pasando el eje por el centro de la tubería de salida

El rodete es de tipo abierto, sin tapas, y su forma es análoga a la de una hélice naval.

El agua entra axialmente y los álabes le imprimen una componente rotacional, con lo que el camino por cada partícula es una hélice circular

La cota se genera por la acción impulsora o de elevación de los álabes, sin que intervenga el efecto centrífugo

La misión de los álabes fijos divergentes o álabes directores es volver a dirigir el flujo en dirección axial y transformar la cota cinemática en cota de presión

Para evitar la creación de condiciones favorables al destructivo fenómeno de favitación, la bomba de flujo axial se ha de proyectar para poca altura de aspiración

De hecho, es preferible adoptar en la que el rodete permanezca siempre sumergido, ya que así la bomba estará siempre cebada y lista para comenzar a funcionar

El objeto del sifón es evitar el riesgo de que se averíe la válvula de retención, que de otro modo tendría lugar una inversión del flujo en la tubería, con lo que la bomba funcionaría como una turbina

La acción sinfónica se interrumpe mediante una válvula de mariposa

Esta válvula está en ligero equilibrio hacia la posición de abierta y en el instante en que cesa el bombeo, la válvula se abre y entra el aire, con lo que se evita la inversión del flujo

La estación de bombeo puede automatizarse por medio de electrodos inmersos en el pozo de aspiración para controlar el funcionamiento de la bomba.

Flujo axial

Este tipo de bomba es muy adecuado cuando hay que elevar un gran caudal a pequeña altura. Por esto, sus principales campos de empleo son los regadíos, el drenaje de terrenos y la manipulación de aguas residuales.

El rendimiento de esta bomba es comparable al de la centrífuga. Por su mayor velocidad relativa permite que la unidad motriz y la de bombeo sean más pequeñas y por tanto más baratas.

La altura máxima de funcionamiento oscila entre 30 y 40 pies. Sin embargo, es posible conseguir mayores cotas mediante 2 o 3 escalonamientos, pero este procedimiento raramente resulta económico. Para grandes bombas se adopta generalmente el montaje vertical, pasando el eje por el centro de la tubería de salida. El rodete es de tipo abierto, sin tapas, y su forma es análoga a la de una hélice naval. El agua entra axialmente y los álabes le imprimen una componente rotacional, con lo que el camino por cada partícula es una hélice circular. La cota se genera por la acción impulsora o de elevación de los álabes, sin que intervenga el efecto centrífugo. La misión de los álabes fijos divergentes o álabes directores es volver a dirigir el flujo en dirección axial y transformar la cota cinemática en cota de presión. Para evitar la creación de condiciones favorables al destructivo fenómeno de favitación, la bomba de flujo axial se ha de proyectar para poca altura de aspiración. De hecho, es preferible adoptar en la que el rodete permanezca siempre sumergido, ya que así la bomba estará siempre cebada y lista para comenzar a funcionar. El objeto del sifón es evitar el riesgo de que se averíe la válvula de retención, que de otro modo tendría lugar una inversión del flujo en la tubería, con lo que la bomba funcionaría como una turbina. La acción sinfónica se interrumpe mediante una válvula de mariposa. Esta válvula está en ligero equilibrio hacia la posición de abierta y en el instante en que cesa el bombeo, la válvula se abre y entra el aire, con lo que se evita la inversión del flujo. La estación de bombeo puede automatizarse por medio de electrodos inmersos en el pozo de aspiración para controlar el funcionamiento de la bomba.

Bomba de flujo axial

Este tipo de bomba es muy adecuado cuando hay que elevar un gran caudal a pequeña altura. Por esto, sus principales campos de empleo son los regadíos, el drenaje de terrenos y la manipulación de aguas residuales. El rendimiento de esta bomba es comparable al de la centrífuga. Por su mayor velocidad relativa permite que la unidad motriz y la de bombeo sean más pequeñas y por tanto más baratas. La altura máxima de funcionamiento oscila entre 30 y 40 pies. Sin embargo, es posible conseguir mayores cotas mediante 2 o 3 escalonamientos, pero este procedimiento raramente resulta económico. Para grandes bombas se adopta generalmente el montaje vertical, el rodete es de tipo abierto, sin tapas, y su forma es análoga a la de una hélice naval. El agua entra axialmente y los álabes le imprimen una componente rotacional, con lo que el camino por cada partícula es una hélice circular. La cota se genera por la acción impulsora o de elevación de los álabes, sin que intervenga el efecto centrífugo. Es preferible adoptar en la que el rodete permanezca siempre sumergido, ya que así la bomba estará siempre cebada y lista para comenzar a funcionar

Bombas de flujo axial, radial o flujo mixto

Las bombas cinéticas agregan energía al fluido cuando lo aceleran con la rotación de un impulsor.

El tipo de impulsor que la bomba tenga (flujo axial) depende de la acción hidrodinámica de las aspas del impulsor para elevar y acelerar el fluido en forma axial, a lo largo de una trayectoria al eje de este.

Flujo axial

Se constituyen cuando la carga de la bomba debe ser aún menor en relación con el caudal, que en los casos anteriores. El impelente de este tipo de bombas está provisto de paletas que inducen el flujo del líquido bombeado en dirección axial.

En este tipo de bombas las paletas directrices se colocan en muchas ocasiones antes del impelente. Las figuras 7.11 y 7.12 nos muestran bombas de flujo axial. Estas bombas se usan para manejar grandes caudales de líquido contra cargas de bombeo relativamente pequeñas, y en ellas, no se puede hablar de fuerza centrífuga en la transmisión de energía a la corriente.

 

FIG. 7.11 BOMBA DE FLUJO AXIAL

Aplicaciones

Se usan, principalmente para drenaje, riego, desde canales con pequeña diferencia de nivel, bombeo en salinas, etc. Las bombas axiales horizontales pierden mucho, si existe un codo en la succión o si tienen que trabajar con una carga de succión; es por eso que en la actualidad  se  usa más  cada  día  en  este  tipo  de bombas  el  montaje  vertical  con  los impelentes sumergidos en el agua para evitar la succión, y la conexión a la planta de fuerza motriz a través de un cabezal de engranes en ángulo recto, dando de este modo una flexibilidad extraordinaria a la instalación.

Industria de la sal y la potasao circulación continua de soluciones corrosivas/abrasivaso cristalización (salmuera, fosfato, cloruro de sodio, potasa, agua de mar)o tratamiento de salmuera de alta pureza

Industria químicao circulación del vaporizador y cristalizador (carbonato de sodio anhidro)

Industria del papel y la pulpao vaporizador de líquido negroo alta concentración de sólidoso generadores de dióxido de cloruro y eliminación de cloruro

Metales y mineríao cristalización de níquel, litio, magnesio y cinco dióxido de titanioo metales que rayan (baterías)

Tratamiento del aguao digestores de desperdicioso sin descarga de líquido

FIG. 7.12 CORTE ESQUEMATICO DE UNA BOMBA DE FLUJO AXIAL

General: bombeo de agua pura, control de inundación, transferencia de lastre marino e ingesta de agua

Biomasa: circulación y evaporación Alimentación: concentración de jugos Como asistencia circulatoria en la insuficiencia cardíaca refractaria al tratamiento médico

Criterios de elección

1. Naturaleza del líquido por bombear.2. Capacidad requerida (flujo volumétrico).3. Condiciones del lado de succión de la bomba.4. Condiciones del lado de descarga de la bomba.5. Carga total sobre la bomba.6. Tipo de sistema donde la bomba impulsa el fluido.7. Tipo de fuente de potencia (motor eléctrico o diésel)8. Limitaciones de espacio, peso y posición.9. Condiciones ambientales10. Costos de adquisición e instalación de la bomba.

Bibliografía

https://avdiaz.files.wordpress.com/2008/10/diapositivas-de-meka-expo1.pdf

http://www.aguadren.com/descargar/bombas_verticales.pdf

http://es.weirminerals.com/products__services/centrifugal_slurry_pumps/warman_axial_flow_pumps/warman_q_pump.aspx

http://es.slideshare.net/MarceloNaranjo/tipos-de-bombas-operaciones

http://es.slideshare.net/RakelAlcoser/bombas-y-tipos

http://html.rincondelvago.com/bombas-axiales.html

http://es.slideshare.net/luisjoseresplandor/bombas-de-flujo-axial

http://www.fac.org.ar/1/revista/02v31n4/actual/act01/cabrera1.PDF