Bombas Centrifugas

DEFINICIÓN.- La bomba es una máquina que absorbe energía mecánica que puede provenir de un motor eléctrico, térmico, etc., y la transforma en energía que la transfiere a un fluido como energía hidráulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro, a un mismo nivel y/o a diferentes niveles y/o a diferentes velocidades.

Según el principio de funcionamiento[editar]

La principal clasificación de las bombas según el funcionamiento en que se base:

Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas, en las que el principio de funcionamiento está basado en la hidrostática, de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que también se denominan bombas volumétricas. En caso de poder variar el volumen máximo 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 émbolo alternativo, en las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la acción de un émbolo o de una membrana. En estas máquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistón, la bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial.

• Bombas volumétricas rotativas o rotoestáticas, en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presión) hasta la zona de salida (de alta presión) de la máquina. Algunos ejemplos de este tipo de máquinas son la bomba de paletas, la bomba de lóbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristáltica.

Bombas rotodinámicas, en las que el principio de funcionamiento está basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el fluido, aplicando la hidrodinámica. En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con álabes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de máquinas el flujo del fluido es continuo. Estas turbomáquinas hidráulicas generadoras pueden subdividirse en:

• Radiales o centrífugas, cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor.

• Axiales, cuando el fluido pasa por los canales de los álabes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro.

• Diagonales o helicocentrífugas cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra dirección entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete.

FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA CENTRIFUGA.

Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entredos niveles; son pues, máquinas hidráulicas que transforman untrabajo mecánico en otro de tipo hidráulico.Los elementos de que consta una instalación son:

a) Una tubería de aspiración,

que concluye prácticamente en labrida de aspiración.

b) El impulsor o rodete

, formado por un conjunto de álabes quepueden adoptar diversas formas, según la misión a que vaya a serdestinada la bomba, los cuales giran dentro de una carcasa circular. Elrodete es accionado por un motor, y va unido solidariamente al eje,siendo la parte móvil de la bomba.El líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta laentrada del rodete, experimentando un cambio de dirección más omenos brusco, pasando a radial, (en las centrífugas), ohermaneciendo axial, (en las axiales), acelerándose y absorbiendo untrabajo.Los álabes del rodete someten a las partículas de líquido a unmovimiento de rotación muy rápido, siendo proyectadas hacia elexterior por la fuerza centrífuga, creando una altura dinámica deforma que abandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidad,aumentando también su presión en el impulsor según la distancia aleje. La elevación del líquido se produce por la reacción entre éste y elrodete sometido al movimiento de rotación.c)

La voluta

es un órgano fijo que está dispuesta en forma de caracolalrededor del rodete, a su salida, de tal manera que la separaciónentre ella y el rodete es mínima en la parte superior, y vaaumentando hasta que las partículas líquidas se encuentran frente ala abertura de impulsión. Su misión es la de recoger el líquido queabandona el rodete a gran velocidad, cambiar la dirección de sumovimiento y encaminarle hacia la brida de impulsión de la bomba.La voluta es también un transformador de energía, ya que frena lavelocidad del líquido, transformando parte de la energía dinámicacreada en el rodete en energía de presión, que crece a medida que elespacio entre el rodete y la carcasa aumenta, presión que se suma ala alcanzada por el líquido en el rodete.En algunas bombas existe, a la salida del rodete, una coronadirectriz de álabes que guía el líquido antes de introducirlo en lavoluta

d) Una tubería de impulsión,

instalada a la salida de la voluta, porla que el líquido es evacuado a la presión y velocidad creadas en labomba.Estos son, en general, los componentes de una bomba centrífugaaunque existen distintos tipos y variantes. La estructura de lasbombas centrífugas es análoga a la de las turbinas hidráulicas, salvoque el proceso energético es inverso; en las turbinas se aprovecha laaltura de un salto hidráulico para generar una velocidad de rotaciónen la rueda, mientras que en las bombas centrífugas la velocidadcomunicada por el rodete al líquido se transforma, en parte, enpresión, lográndose así su desplazamiento y posterior elevación.

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.

OPERACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

Primero se debe verificar la siguiente:

1. Alineamiento.

2. Dirección de rotación del motor con él acople desconectado.

3. Lubricación de las chumaceras. Las bombas lubricadas por aceite no deben ser llenadas con aceite en la fabrica.

4. Bombas con prensaestopas pueden estar con las tuercas sueltas.

5. La bomba debe llenarse con líquido. Si existe algún mecanismo de cebadura debe operar antes de arrancar la bomba.

ARRANQUE Y OPERACIÓN:

Conectar un manómetro combinado en la succión y un manómetro de presión en la descarga. Conviene instalar válvulas antes del manómetro, entre éste y la perforación de la brida. Los manómetros son necesarios para verificar la correcta operación de la bomba.

Antes de arrancar la bomba y especialmente por primera vez, en caso de chumaceras lubricadas por aceite, con el aceite lubricante frío y la superficie seca, es importante girar el rotor algunas vueltas, a mano, con la bomba llena de agua, operando momentáneamente el interruptor. Así se induce el flujo de aceite lubricante hacia las superficies de las chumaceras.

Cuando la bomba está llena de líquido, la válvula de succión abierta y la unidad totalmente lista, observar el vacío ó presión estática en el manómetro de succión; arrancar el motor y observar que la bomba alcanza su velocidad en forma suave. La bomba debe operarse por corta tiempo con la válvula de descarga cerrada sin recalentamiento o daño.

Si es necesaria una prueba en las condiciones anteriores por mayor tiempo, se debe mantener abierta la válvula de venteo para desalojar aire de la bomba y del sistema.

Cuando se considere que la bomba está en condiciones satisfactorias se procede a ponerla en servicio, cerrando la válvula de venteo y abriendo la válvula de descarga lentamente. En este momento, si la presión en el manómetro de succión se reduce considerablemente respecto a la indicada con la bomba en reposo o si la presión de descarga no registra el momento en que el rotor está en su velocidad de operación o cerca, se debe parar el motor y verificar que la apertura de las válvulas en la succión de la bomba sea la correcta. No operar la bomba hasta estar seguro del suficiente abastecimiento

...