Bombas Informe

7/23/2019 Bombas Informe

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BOMBAS

INTRODUCCIÓN

La primera bomba conocida fue descrita por Arquímedes y se conoce como tornillo

de Arquímedes, descrito por Arquímedes en el siglo III a. C., aunque este sistema

había sido utilizado anteriormente por Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII a. C.

En el siglo XII, Al-Jazari describió e ilustró diferentes tipos de bombas, incluyendo

bombas reversibles, bombas de doble acción, bombas de vacío, bombas de agua y

bombas de desplazamiento positivo.

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía(generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía del fluido

incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla

de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de

papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o

su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una

bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al

sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a

otra de mayor presión o altitud.

Fig. 1: Bomba rotodinámica axial

http://es.wikipedia.org/wiki/Arqu%C3%ADmedes

http://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo_de_Arqu%C3%ADmedes



http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_III_a._C.

http://es.wikipedia.org/wiki/Senaquerib

http://es.wikipedia.org/wiki/Asiria

http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_VII_a._C.

http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XII

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Al-Jazari&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nica

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoulli






http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Al-Jazari&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XII

http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_VII_a._C.

http://es.wikipedia.org/wiki/Asiria

http://es.wikipedia.org/wiki/Senaquerib

http://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_III_a._C.







OBJETIVO GENERAL

Estudiar las diferentes bombas utilizadas en la industria.

OBJETIVO ESPECÍFICO

Conocer la clasificación de las bombas.

Desarrollar el funcionamiento que tienen las bombas

Investigar el uso que tienen y algunos parámetros de las bombas

MARCO TEÓRICO

DEFINICIÓN

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía

(generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía del fluido

incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla

de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de

papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o

su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una

bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al

sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a

otra de mayor presión o altitud.

CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS:

La clasificación de las bombas hidráulicas está basada en el principio por el cual se

agrega energía al fluido, así mismo identifica al medio por el cual se aplica este

principio y la disposición de los elementos impulsores: Bombas de desplazamientopositivo y Bombas dinámicas













BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Son aquellas que muestran una relación directa entre los movimientos de los

elementos bombeados y la cantidad de líquido movilizado.

A este grupo pertenecen las bombas de pistón de acción reciprocante o bombas

reciprocantes y las bombas rotatorias. Las características principales de este grupo

son:

a) Que a una velocidad determinada la descarga (caudal) es en general fijo e

independiente de la carga de bombeo.

b) Que la carga posible de bombeo puede aumentarse, dentro de los límites de

resistencia de los materiales de que está construida la bomba, con soloaumentar la potencia del motor que la mueve y sin variar la velocidad de

operación.

Características generales de funcionamiento

Las bombas de este tipo son bombas de desplazamiento que crean la succión y la

descarga, desplazando agua con un elemento móvil. El espacio que ocupa el agua

se llena y vacía alternativamente forzando y extrayendo el líquido mediante

movimiento mecánico.

El término “positivo”, significa que la presión desarrollada está limitada solamente

por la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es

afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de la

bomba y la medida del volumen desplazado.

Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas

presiones en relación con su tamaño y costo. Este tipo de bomba resulta el más útil

para presiones extremadamente altas, para operación manual, para descargas

relativamente bajas, para operación a baja velocidad, para succiones variables y

para pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.



CLASES DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Hay dos clases de bombas de desplazamiento positivo:

a) Las de pistón o reciprocantes, que desplazan el liquido por la acción de un

émbolo o pistón con movimiento rectilíneo alternativo, o con movimiento deoscilación.

b) Las rotatorias, en las cuales, el desplazamiento se logra por el movimiento de

rotación de los elementos de la bomba.

BOMBAS RECIPROCANTES

Características de funcionamiento

En las bombas reciprocantes el pistón crea un vacío parcial dentro del cilindro

permitiendo que el agua se eleve ayudada por la presión atmosférica. Como hace

falta un espacio determinado de tiempo para que se llene el cilindro, la cantidad de

agua que entra al espacio de desplazamiento dependerá de la velocidad de la

bomba, el tamaño de las válvulas de entrada y la efectividad del material sellante

de las válvulas y del pistón. Como se muestra en la figura 2

Fig. 2: ESQUEMA DE BOMBA RECIPROCANTE



Clasificación de bombas reciprocantes

BOMBAS RECIPROCANTES DE VAPORSon aquellas en la que un émbolo o pistón desplaza un volumen dado de fluido en

cada carrera.

El principio básico de una bomba alternativa es que un sólido desplazará un

volumen igual de líquido.

En las bombas se pueden distinguir las siguientes partes:

Un sólido que se desplaza, llamado émbolo o pistón.

Un recipiente que contiene el líquido, llamado el cilindro líquido.

Una válvula de succión de retención

Una válvula de descarga de retención que admite el flujo del cilindro líquido

hacia la tubería de descarga.

Empaque para sellar perfectamente la junta entre el émbolo y el cilindro

líquido y evitar que el líquido se fugue del cilindro y el aire.

BOMBAS RECIPROCANTES DE POTENCIA

Es una máquina alternativa de velocidad constante, para motor constante y

capacidad casi constante, cuyos émbolos o pistones se mueven por medio de un

cigüeñal, a través de una fuente motriz externa. La capacidad de la bomba varía

con el número de émbolos o pistones. En general, mientras mayor es el número,



menor es la variación en capacidad, a un número dado de rpm. Pueden ser

verticales u horizontales.

BOMBAS DE DIAFRAGMALa bomba de diafragma usa un elemento flexible como un elemento de

desplazamiento. Este puede ser movido directamente por un movimiento excéntrico

o un líquido de bombeo secundario. No requiere empaques o sellos dinámicos

porque el mecanismo de impulsión está completamente aislado del fluido bombeado

por el diafragma. Los diafragmas están fabricados por elastómeros, plásticos o

metales. El principal problema que presentan es naturalmente el de la vida

relativamente corta del diafragma y su riesgo de rotura, por lo que los costos demantenimiento pueden ser elevados.



Ventajas y desventajas de las bombas reciprocantes

Las ventajas de las bombas reciprocantes de pozo llano son:

- Alta presión disponible

- Autocebantes (dentro de ciertos límites)

- Flujo constante para cargas a presión variable

- Adaptabilidad a ser movidas manualmente o por motor

Las desventajas son:

- Baja descarga

- Baja eficiencia comparada con las bombas centrifugas

- Muchas partes móviles

- Requieren mantenimiento a intervalos frecuentes

- Succión limitada

- Costo relativamente alto para la cantidad de agua suministrada

- Requieren un torque considerable para llevarlas a su velocidad



- Flujo pulsante en la descarga

BOMBAS ROTATORIAS

Caracteres generales de su funcionamiento

Las bombas rotatorias son unidades de desplazamiento positivo, que consisten enuna caja fija que contiene engranes, aspas u otros dispositivos que rotan, y que

actúan sobre el líquido atrapándolo en pequeños volúmenes entre las paredes de

la caja y el dispositivo que rota, desplazando de este modo el líquido de manera

similar a como lo hace el pistón de una bomba reciprocante. Como se muestra en

la figura 3

Fig. 3 Bomba rotatoria

Características principales:

- Son de acción positiva

- Desplazamiento rotativo

- Flujo uniforme

- Construcción compacta

- Carga alta

- Descarga relativamente baja



- Velocidades de operación de moderadas a altas

- Pocas partes móviles

- Requieren toda la potencia para llevarlas a su velocidad de operación

- Flujo constante dentro de ciertos límites para carga variable

- Aspiración limitada

Como las piezas que originan el desplazamiento son de metal y rotan, el contacto

metálico entre las partes móviles origina desgastes que posibilitan los

resbalamientos a altas presiones, es por eso que la efectividad de las bombas

rotatorias disminuye con el uso.

Clasificación bombas rotatorias

BOMBAS DE ENGRANES

Son aquellas que constan de dos o más ruedas dentadas de igual diámetro que se

engranan alojadas en una carcaza. Impulsan al líquido confinándolo entre los

dientes de las ruedas y las paredes de la carcaza. Los dos tipos principales son las

bombas de engranajes internos y externos.

BOMBAS DE LÓBULOS

Son semejantes a las bombas de engranes, los lóbulos cumplen la misma misión.

Cuando los lóbulos son helicoidales son usadas para aplicaciones de bajas

presiones. La bomba de lóbulo recibe su nombre de la forma redondeada de las



superficies radiales del rotor que permite que los rotores estén continuamente en

contacto entre sí, a medida que giran.

BOMBAS DE TORNILLOS

Constan de uno o más rotores cilíndricos en forma de tornillo que encierran al líquido

entre sus estrías y las paredes de la cavidad donde se alojan, obligándolo a circular

en dirección axial desde un extremo del tornillo al otro. En las versiones de tres

rotores, el central es el que arrastra a los otros dos. Se utilizan principalmente para

impulsar líquidos viscosos.

BOMBAS PERISTÁLTICAS

Son aquellas que constan de una tubería flexible que al ser comprimidasucesivamente por unas ruedas que giran continuamente, obligan a circular el

líquido en la dirección del giro.

El efecto resultante es similar al movimiento peristáltico del aparato digestivo animal,

del cual recibe su nombre.



La ventaja sobre las de diafragma, de no ofrecer posibilidades de fugas, al no existir

partes rígidas fijas y móviles en contacto, aunque presentan el mismo problema de

la vida limitada del material elástico de la conducción.

Usos más corrientes de las bombas de desplazamiento positivo

- Bombeo en pozos llanos

- Bombeo en pozos profundos

- Para niveles de agua variable

- Bombas de incendio

- Bombas de transferencia y circulación

- Operación por molinos de viento

- Altas cargas a presión

- Alimentación de calderas

- Bombeo de aceite y gasolina

- Fumigadores de cosechas

BOMBAS DINÁMICAS

Son aquellas que se añade energía continuamente para incrementar las

velocidades de los fluidos dentro de la máquina, las cuales por el diseño de la

carcaza y otras se transforman en presión.

En este grupo pertenecen las bombas centrifugas o de rotor en hélice (flujo axial)

y sus características principales son:



a) Que a una velocidad determinada la descarga está en función inversa de la

carga posible de bombeo, y es variable es decir que a mayor descarga,

menor carga de bombeo y viceversa

b) Que la carga de bombeo no puede aumentarse con sólo aumentar la potencia

del motor, sino que hay que aumentar la velocidad o el diámetro del rotor

para lograrlo.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO O ROTODINÁMICAS

Características generales de las bombas no positivo

Las bombas de este grupo son las que más se usan en las distintas aplicaciones y

prácticamente han desplazado casi completamente a las bombas reciprocantes y

rotativas por su adaptabilidad a las condiciones de servicio más diversas. Podemos

decir que las bombas centrífugas, de flujo mixto y axiales se encuentran entre las

máquinas que más se usan en la técnica moderna, paralelamente al motor eléctrico.

Estas bombas transmiten la energía al líquido por la rotación del impelente. El

impelente está provisto de una serie de alabes o paletas que son las que transmiten

la energía y dirigen la circulación del líquido para lograr la transformación más

efectiva de la energía mecánica suministrada por el motor en energía hidráulica,

representada por la carga a presión a la salida y el volumen del líquido en

circulación.

CLASIFICACION DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO

Este tipo de bombas consiste esencialmente en un impelente, rodete o rotor,

colocado dentro de una caja y dispuesto de tal manera que cuando rota, le transmite

energía al líquido bombeado, aumentando la presión y la velocidad del mismo. La

caja de la bomba tiene una forma tal que transforma la carga a velocidad (energía

en forma de velocidad) a la salida del impelente, en carga a presión a la salida dela bomba, ya que de esta forma el líquido puede vencer mejor la diferencia de nivel

y la resistencia que ofrecen las tuberías a la circulación.



La acción de bombeo se dice que no es positiva, ya que la carga está limitada por

la velocidad en la periferia del impelente, la cual depende del diámetro del rotor y

de su velocidad de rotación.

Las bombas de desplazamiento no positivo pueden clasificarse atendiendo al tipode flujo dentro del impelente y por consiguiente a su forma, en tres grupos

principales:

- Bombas de flujo radial o centrífugas

- Bombas de flujo diagonal o mixto

- Bombas de flujo axial

Generalmente las bombas incluidas en los dos primeros grupos se conocen en el

mercado como bombas centrífugas. En comparación con las bombas de

desplazamiento positivo, puede decirse que las bombas de desplazamiento no

positivo suministran una carga pequeña y una descarga grande.

Bombas Centrífugas

Las Bombas centrífugas también llamadas Rotodinámicas, son siempre rotativas y

son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un

impulsor. Una bomba centrífuga es una máquina que consiste de un conjunto de

paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o coraza.

Se denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a

la acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta

misma acción. Es aquella máquina que incrementa la energía de velocidad del fluido

mediante un elemento rotante, aprovechando la acción de la fuerza centrífuga, y

transformándola a energía potencial a consecuencia del cambio de sección

transversal por donde circula el fluido en la parte estática, la cual tiene forma de

voluta y/o difusor.



Los impelentes de las bombas centrífugas pueden ser:

a) abiertos, si las paletas no tienen paredes laterales

b) semicerrados, si el lado posterior del rodete está tapado por una pared

c) cerrados, si los dos lados del impelente están provistos de paredes que tapen

las paletas



Clasificación de las bombas centrífugas atendiendo diversos aspectos

Cuando una bomba centrífuga tiene un solo impelente se dice que es de una sola

etapa. Si tiene dos impelentes dentro de la misma caja y están colocados en serie,

se dice que es de dos etapas; si tiene varios impelentes se dice que es de varias

etapas o multicelular.

De acuerdo con la posición de su eje motriz podemos clasificarlas como bombas

centrífugas horizontales y bombas centrífugas verticales.

Bombas centrífugas horizontales

Las bombas centrífugas horizontales se usan generalmente para aspirar de pozos

llanos, casi nunca con el nivel del agua a más de 20 pies (6.1 m) por debajo del

centro del impelente, y desde luego con el límite máximo de aspiración que fija la

presión atmosférica. Cuando se necesita extraer agua a mayor profundidad se usan

bombas centrífugas verticales de pozo profundo.



Bombas centrífugas verticalesPara extraer el agua cuando se encuentra por debajo del nivel donde se puede

extraer con la ayuda de la presión atmosférica (normalmente a profundidades

mayores de 20 pies), se usan las bombas centrífugas verticales de pozo profundo.

Estas bombas son del tipo turbina, y el cuerpo de la bomba, se instala por debajo

del nivel del agua.



Aplicaciones de las bombas centrífugas

El campo de aplicación de las bombas centrifugas es muy amplio y cada día se

ensancha más. Esta gran amplitud de posibilidades de aplicación de este tipo de

bombas se debe, como ya hemos señalado anteriormente, a varios factores, entre

los que se destacan: su gran adaptabilidad a motores eléctricos de alta velocidad y

a turbinas de vapor; el número mínimo de partes móviles que las componen, lo que

hace que el desgaste sea pequeño; y el bajo costo y tamaño relativamente pequeño

de la bomba, en relación con el volumen de líquido que puede manejar.

Las bombas centrífugas resultan elemento indispensable en las instalaciones de

abastecimiento de agua para poblaciones, industrias, edificios, etc., en los sistemas

de riego y drenaje, en los alcantarillados de aguas residuales, en los sistemas de

acumulación de las estaciones hidroeléctricas, en los sistemas de alta presión de

alimentación de calderas, en las prensas hidráulicas, en la circulación de agua para

calefacción, refrigeración o plantas térmicas, y en la impulsión de toda clase de

líquidos, ya sean viscosos, corrosivos, jugos de frutas, leche, etc., en las

instalaciones industriales.

BOMBAS DE FLUJO DIAGONAL O MIXTO

Se construyen dándole al impelente una forma tal que las paletas ya no quedan

dispuestas en forma radial, esto se hace, sobre todo, cuando el caudal de la bomba

es grande y el diámetro del tubo de aspiración también es grande, en relación con

el diámetro que debe darse al impelente para producir la carga requerida. Cuando

con un impelente de flujo diagonal o mixto se quiere obtener un caudal mayor, en

relación con la carga suministrada al fluido, el diseño del impelente se modifica y se

produce lo que se conoce como rodete de tipo helicoidal



BOMBAS DE FLUJO AXIAL

Se constituyen cuando la carga de la bomba debe ser aún menor en relación con elcaudal, 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. 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.



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.

BOMBAS SUMERGIBLES

Son bombas casi exclusivamente utilizadas en caso de pozos profundos y su

denominación obedece a que tanto la bomba como el motor se sumergen en la

fuente misma. Este tipo de bombas se conoce como bombas sumergibles (en

realidad el que tiene la característica de trabajar sumergido en el agua es el motor

diseñado especialmente). Como se muestra en la figura 6. En caso de pozos

profundos, con niveles de bombeo muy bajos, es aconsejable recurrir a bombas tipo

turbina de motor sumergido, como el mostrado en la figura 7.

Fig. 6 Fig. 7



CONCLUSIONES

Es importante conocer las Bombas Hidráulicas desde el punto de vista hidráulico

para prever los problemas que se puedan presentar, para seleccionarlas y darles

un mantenimiento preventivo de tal forma que estas máquinas no ocasionenproblemas en la manipulación de los líquidos como son las paralizaciones de la

planta, pérdidas de fluido a través de tuberías de succión, problemas de cavitación,

etc.

La clasificación de las bombas son dos grupos: Bombas de desplazamiento positivo

(a una velocidad determinada la descarga (caudal) es en general fija e

independiente de la carga de bombeo) y bombas dinámicas (a una velocidad

determinada la descarga está en función inversa de la carga posible de bombeo, y

es variable es decir que a mayor descarga, menor carga de bombeo y viceversa)



BIBLIOGRAFIA

“Bombas hidráulicas y sus aplicaciones” – TECSUP.

“Bombas – Capítulo VII” – Universidad Mayor de San Simón (Scribd)

“BOMBAS Selección, uso y mantenimiento” - Kenneth J. McNaughton Y el

cuerpo de redactores de Chemica.

“Bombas” - E. Lorenzo, D. Bellón, & G. Lopez

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