Bombas Hidraúlicas.

Bombas Hidráulicas:

Teoría:

1. Definición: Es una máquina que transforma la energía mecánica en energía del fluido incomprensible que desplaza para incrementar su altura, presión o velocidad.
2. Tipos:

• Bomba Reciprocante: Trabaja con un pistón o émbolo que impulsa el líquido.
• Bomba Centrífuga: El impelente que impulsa el líquido posee una forma curva.
• Bomba de engranajes: A través de dos engranajes encerrados de manera muy ceñida se impulsa el líquido con caudales pequeños.
• Bomba de rodete periférico: El impelente que impulsa el líquido es recto a diferencia de la bomba centrífuga.

A continuación, se detallará más acerca del último tipo de bomba señalado, debido a que en el laboratorio se trabajará con la misma:

Se compone de las siguientes partes:

Imagen N°1: “Partes de una bomba de rodete periférico”

[pic 1]

Descripción: 1. Tornillo del cuerpo de bomba; 2. Cuerpo de bomba; 3. Tapón de arandela; 4. Junta tórica del cuerpo de bomba: 5. Rodete; 6. Arandela; 7. Sello mecánico de 12 mm de diámetro; 8. Tapa de ventilador; 9. Ventilador; 10. Tornillo; 11. Tornillo: 12. Soporte de motor; 13. Eje de rotor; 14. Muelle de compensación; 15. Rodamiento; 16. Tornillo; 17. Tapa bornes: 18. Tornillo; 19. Prensacable; 20. Deflector; 21. Tapa motor; 22. Placa bornes; 23. Condensador 10 uF; 25. Caja motor con estator bobinado (220V-60Hz); 26. Anillo de cierre; 27. Junta; 28. Tapón; 29. Anillo de cierre.

La altura de la bomba (HB) es inversamente proporcional al caudal (Q), en otras palabras, a mayor caudal, menor altura de bomba.  

Gráfico N°1: “Altura de la bomba de rodete periférico”

[pic 2]

Y se calcula mediante la siguiente fórmula:

, donde:[pic 3]

                                                      P1: Presión de succión (input)

P2: Presión de descarga (output)

Por otro lado, para determinar la cantidad de bombas a usarse en un sistema, se halla el punto de funcionamiento (PF) a través de la intersección de la gráfica de la altura de la bomba con la de la altura del sistema (HSIS).

Gráfico N°2: “Punto de Funcionamiento de una bomba de rodante periférico”

[pic 4]

La altura del sistema se representa mediante la siguiente expresión matemática:

, donde:[pic 5]

H0: Altura entre niveles de agua

                                              hp: Altura de pérdidas[pic 6]

Además:

, donde:[pic 7]

                                                                   k: Constante

                                                              Q: Caudal

Por lo tanto:

[pic 8]

Cabe resaltar que se cumple las siguientes igualdades:

PF = HSIS = HB

1. Conceptos:

• Cebado: La zona de succión se llena totalmente de líquido (agua) para evitar la presencia de aire en la tubería. Solo se hace cebado si la bomba se encuentra encima del tanque cisterna.
• Cavitación: Por la formación de sarro o el cierre imprevisto de alguna válvula, se genera un vacío de estrangulación en la tubería, es decir la presión disminuye drásticamente. Entonces, el agua hierve a temperatura ambiente (20°C) y se forman burbujas en el interior del sistema.
• Golpe de Ariete: En el líquido incomprensible en movimiento existe energía considerable. Entonces, si se cierra súbitamente un válvula, se producen choques, es decir, las tuberías absorben la energíay pueden romperse. Para evitar esta situación, se utilizan codos (amortiguación), tuberías flexibles y válvulas flexibles.

1. Configuración:

• En serie:

Cálculo de caudal (Q):

 [pic 9]

Cálculo de la altura de la bomba (HB):

[pic 10]

Cálculo de número de bombas (NB):

[pic 11]

Imagen N°2: “Configuración en serie”:

[pic 12]

• En paralelo:

Cálculo de caudal (Q):

, donde:[pic 13]

                                               q: caudal de cada bomba a la altura HB

Cálculo de la altura de la bomba (HB):

[pic 14]

Cálculo de número de bombas (NB):

[pic 15]

Imagen N°3: “Configuración en paralelo”

[pic 16]

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