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BOMBAS Y SISTEMAS DE BOMBEO

SISTEMAS DE BOMBEO

DEFINICION

Un sistema de bombeo consiste en un conjunto de elementos que permiten eltransporte a través de tuberías y el almacenamiento temporal de los fluidos, de forma que se cumplan las especificaciones de caudal y presión necesarias en los diferentes sistemas y procesos.

ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE BOMBEO

En un sistema típico, además de las tuberías que enlazan los puntos de origen y destino, son necesarios otros elementos. Algunos de ellos proporcionan la energía necesaria para el transporte: bombas, lugares de almacenamiento y depósitos. Otros son elementos de regulación y control: válvulas y equipos de medida.

EJEMPLO BASICO

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PROBLEMAS DE OPERACIÓN

La especificación básica que debe satisfacer un sistema de bombeo es el transporte de un caudal de un determinado fluido de un lugar a otro. Además, suele ser necesario que el fluido llegue al lugar de destino con una cierta presión, y que el sistema permita un rango de variación tanto del caudal como de la presión.

El diseño de un sistema de bombeo consiste en el cálculo y/o selección de las tuberías, bombas, etc, que permitan cumplir las especificaciones de la forma más económica posible. De todas formas, aunque el dinero suele ser una parte muy importante al final de un diseño, para que esté correctamente realizado es necesario contemplar otros aspectos como la seguridad, fiabilidad, facilidad de mantenimiento, impacto ambiental y otros factores humanos.

En cuanto a la operación de un sistema de bombeo, hay que tener en cuenta los sistemas de regulación y control que permitan obtener el caudal y la presión deseados, así como los problemas de cavitación, inestabilidades y transitorios que se puedan producir.

PÉRDIDAS POR FRICCIÓN:

Un fluido en movimiento ofrece una resistencia de fricción al flujo.

La constante k se conoce como resistencia de la tubería. Depende de la longitud, del diámetro, de la viscosidad, de la rugosidad , también del caudal, lo que la convierte en una constante variable.

Existen dispositivos mecánicos que pueden entregar energía al fluido (ej.: bombas). También es posible que el fluido entregue energía a un dispositivo mecánico externo (ej.: turbina)

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La magnitud de la pérdida de energía (pérdidas mayores) al interior de un conducto depende de:

• Las propiedades del fluido.

• La velocidad de flujo.

• Tamaño del conducto.

• La rugosidad de la pared del conducto.

• La longitud del conducto.

• Dispositivos externos, válvulas, conectores. (perdidas menores).

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Laminar

Transición

Turbulento

RÉGIMEN DE FLUJO A TRAVÉS DE TUBERÍAS:

Experimento de Osborne Reynolds:

Tres regímenes de flujo Laminar, transición y turbulento.

BOMBAS

Las bombas son los elementos que aportan energía para vencer las pérdidas de carga y la diferencia de alturas entre dos puntos. Fuerzan al fluido a circular en un determinado sentido. Aunque se puede obligar a que el fluido atraviese una bomba en sentido contrario, esta situación es anómala.

Las bombas más utilizadas en los sistemas de bombeo convencionales son las centrífugas y las axiales. Estas bombas pueden impulsar un caudal mayor a medida que disminuye la resistencia o diferencia de altura que deben vencer.

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EFICIENCIA MECÁNICA DE LAS BOMBAS:

La eficiencia se define como el cociente entre la potencia entregada por la bomba al fluido y la potencia que recibe la bomba.

La eficiencia mecánica de una bomba no solo depende de su diseño, sino también de las condiciones de funcionamiento, de la cabeza total y de la rapidez de flujo.

En bombas centrífugas su valor varía entre 50 y 85 %.

CAVITACION DE LAS BOMBAS

La cavitación constituye un fenómeno importante en la selección y operación de bombas, válvulas y otros equipos de control. Puede provocar un mal funcionamiento de la instalación y el deterioro de los elementos mecánicos, dando lugar a costosas reparaciones.

Básicamente, la cavitación se produce cuando en algún punto la presión del fluido desciende por debajo de la presión de vapor, formándose entonces burbujas de vapor por ebullición. Se ha comprobado que la presencia de gases disueltos y suciedad favorecen la aparición de estas burbujas, actuando como núcleos de formación. Frecuentemente la cavitación está asociada también con las estructuras vorticales turbulentas de las zonas de separación. Las bajas presiones en el centro de los vórtices, combinadas con la depresión de la separación, pueden causar la aparición de burbujas de vapor. Cuando estas burbujas se ven afectadas por una presión superior, se vuelven inestables y colapsan violentamente. Esto provoca ruido, vibraciones y erosión. Una fuerte cavitación reduce el rendimiento de los equipos hidráulicos, pero incluso una cavitación en fase incipiente puede, con el tiempo, llegar a erosionar seriamente las superficies metálicas.

eM=Potencia transmitida al fluidopotencia entregada a la bomba

=PAPI

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TRANSITORIO

Los transitorios tienen lugar cuando se ponen en funcionamiento o paran las bombasde una instalación, al abrir y cerrar válvulas, en los procesos de llenado y vaciado de tuberías, etc. Es decir, siempre que se produce una variación brusca en la velocidad del fluido.

La fuerza necesaria para disipar la cantidad de movimiento de un líquido al disminuir su velocidad causa un aumento de presión que se transmite por las tuberías con la velocidad de propagación de las ondas en el fluido correspondiente. La magnitud del incremento de presión depende de la rapidez del cambio y de la velocidad de la onda. Por ejemplo, si se tiene agua circulando por una tubería de acero, una disminución brusca de su velocidad en 1 m/s supone un aumento de presión de unos 10 bar. Dadas las velocidades usuales en instalaciones de bombeo, que pueden llegar hasta 5 m/s, la interrupción brusca del flujo puede causar sobrepresiones excesivas.

De la misma forma, las ondas de depresión, debidas a las aperturas de las válvulas o a los rebotes en depósitos de ondas de sobrepresión, pueden alcanzar valores muy próximos al vacío absoluto. Bajo estas condiciones se produce cavitación, e incluso hay riesgo de colapso de las tuberías.

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA:

Toda bomba centrífuga sitúa su punto de funcionamiento en la intersección de su curva característica con la curva del sistema.

Qoperación

Q

H

Hoperación

Hsistema

Hbomba

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SISTEMA DE BOMBEO EN PARALELO:

Se utiliza para aumentar el caudal del sistema.

SISTEMA DE BOMBEO EN SERIE:

Se utiliza para aumentar la altura de servicio del sistema.

Q1 Q2 Q1+Q2 Q

H

Sistema

En paralelo

Sistema

En serie

H1+ H2

H

H2

H1

Q

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TIPOS DE BOMBALas bombas se clasifican de la siguiente manera

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Generalmente el órgano propulsor de la bomba comunica energía hidráulica de presión al fluido.

La principal característica de las bombas de desplazamiento positivo es que la partícula de fluido en contacto con el órgano propulsor de la bomba tiene aproximadamente la misma trayectoria que el órgano propulsor de máquina.

En las bombas de desplazamiento positivo existe una relación constante entre la descarga y la velocidad del órgano propulsor de la bomba.

BOMBAS RECIPROCANTES

Las bombas reciprocantes son unidades de desplazamiento positivo que descargan una cantidad de liquido durante el movimiento del pistón positivo de descarga una cantidad de liquido durante el movimiento del pistón o embolo a través de la distancia de carrera. Sin embargo no todo liquido llega necesariamente al tubo de descarga debido a escapes o arreglos de pasos de alivio que puedan evitarlos. Despreciando estos, el volumen de líquidos desplazados en una carrera del pistón por la longitud de la carrera

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Existen básicamente dos tipos de bombas resiprocantes: la acción directa, movidas por vapor y la bombas de potencia.Bombas de acción directa: en este tipo, una varilla común de pistón conecta un pistón de vapor y uno de liquido o embolo. Las bombas de acción directas construye simples o duplex.

Bombas de potencia: Estas tienen un cigüeñal movido por una fuente externa (generalmente un motor eléctrico) banda o cadena. Frecuente mente se usa engranes entre el motor y el cigüeñal para reducir la velocidad de salida del elemento del motor. Las bombas de potencia desarrollan una presión elevada antes de detenerse

La presión de parado es variar veces la presión de descarga normal de las bombas de potencia desarrollan una presión muy elevada antes de detenerse

La presión de parado es variar veces la presión de descarga normal de las bombas de potencia. Las bombas de potencia se encuentran particularmente bien adaptadas para servicios de alta tensión.

Se basan en dos principios:

Alta presión, alta eficiencia. Auto-cebado baja vibración, dimensiones físicas, flujo desigual.

Se utiliza principalmente para el tratamiento de lodos en la plantas de procesos y aplicaciones de tubería

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BOMBAS PISTON

Es una bomba hidráulica que genera el movimiento en el mismo mediante el movimiento de un pistón. Se emplean para el movimiento de fluidos en alta presión o fluidos de elevadas viscosidades o densidades

Cada movimiento del pistón desaloja, en cada movimiento un mismo volumen de fluido, que equivale al volumen ocupado por el pistón durante la carrera del mismo.

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BOMBAS DE ÉMBOLO

En la bomba de simple efecto, el líquido se impulsa únicamente durante media vuelta de la manivela, por cuanto, en la segunda media vuelta, el líquido se aspira, existiendo en consecuencia una gran irregularidad en el suministro,

Para la bomba de doble efecto, Fig X.3, el suministro durante una vuelta se reduce por dos veces a cero, y también, por dos veces, alcanza el valor máximo, siendo su irregularidad menor que para el caso de simple efecto, pero aún así es demasiado grande, por cuanto la presión del líquido junto al émbolo varía fuertemente debido a la corriente irregular en las tuberías.

BOMBAS DE DIAFRAGMA

Concepto

Las bombas de diafragma son un tipo de bombas de desplazamiento positivo (generalmente alternativo) que utilizan paredes elásticas (membranas o diafragmas) en combinación con válvulas de retención (check) para introducir y sacar fluido de una cámara de bombeo.

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Partes

1. Cambiador automático coaxial 2. Cuerpo Bomba3. Membrana4. Colector5. Esfera6. Membrana

Principio de Funcionamiento

El funcionamiento de las bombas de membrana está basado fundamentalmente en la acción conjunta de cuatro elementos:

• Un par de membranas.• Un eje que los une.• Una válvula distribuidora de aire.• Cuatro válvulas de esfera.

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El aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elástica) que varían el volumen de la cámara aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente. Las válvulas de retención (normalmente de bolas de elastómero) controlan que el movimiento del fluido se realice de la zona de menor presión a la de mayor presión.

Fig.3. Funcionamiento de una Bomba de diafragma

Se describe el funcionamiento a partir de una bomba sin suministro de aire y sin estar previamente cebada. Una vez conectado el aire comprimido, la válvula distribuidora lo enviará a la parte posterior de uno de los diafragmas, haciendo que el mismo se aleje del centro de la bomba. Ya que ambas membranas se encuentran unidas por el eje, en el mismo movimiento el diafragma de la izquierda se verá atraído hacia el centro de la bomba, generando una depresión en la cámara de líquido y expulsando al exterior el aire que se encontraba en su parte posterior. Dada la diferencia de presiones entre la cámara de líquido y el exterior, el producto a bombear ingresa al equipo abriendo la válvula de esfera. Cuando el eje llega al final de su carrera, la válvula distribuidora cambia el sentido del flujo de aire, enviándolo a la parte posterior de la otra membrana A partir de este momento, ambos diafragmas y el eje efectúan un recorrido inverso al anterior, produciendo el vaciamiento de la cámara de líquido izquierda y generando vacío en la de la derecha (las válvulas de esfera que estaban abiertas se cierran y viceversa debido al cambio de sentido del flujo). Este ciclo se repite indefinidamente mientras esté conectado el suministro de aire, independientemente de si la bomba está alimentada con líquido o no.

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Características

• Existen modelos sumergibles y no sumergibles.• Son muy versátiles• Estas bombas son capaces de manejar inclusive materiales críticos de una manera confiable y segura.• Trabajo libre de aceite y funcionan sin obstáculos.• Funcionamiento en seco.• Caudal y altura de elevación regulables.• Regulación final de velocidad y de presión.• Mantenimiento simple y rápido. • Son usadas extensamente en trabajos de transferencia y dosificación que requieran flujos hasta 300 GPM (1150 lt/min)• Manejan una amplia variedad de fluidos, incluyendo químicos, polvos secos, aditivos para alimentos, gomas, pinturas, productos farmacéuticos, lodos y aguas servidas.• Carecen de sellos o empaques, lo que significa que pueden ser utilizadas en aplicaciones que requieran cero fugas.

Materiales en los que pueden estar hechos la bomba de membrana

Se puede escoger, para las partes en contacto con el producto, materiales que cubren una amplia gama de compatibilidad química, como son: acero inoxidable tipo 316, PVC, CPVC, PVDF, Polipropileno, acero al Carbón y polietileno; con sellos y empaques de teflón, EPDM y VITON.

Aplicaciones y usos de las bombas de membranas

Gracias a su diseño pueden trabajar en muchas industrias y aplicaciones diferentes, en las que destacan: aguas residuales, fangos, industrias alimenticias, concentrados de frutas, derivados del petróleo, industrias de papel, plantas de proceso, industrias químicas, reactivos.

Tipos

• De mando mecánico

Son usadas en aplicaciones en la industria de la construcción, químicas y tratamiento de aguas. Industria de la construcción: son muy utilizadas en aplicaciones de achicamiento, donde a las bombas pueden ingresar piedras y otros materiales y en plantas de tratamiento de aguas servidas. Normalmente

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están limitadas a 50 ft (15.2 m) de altura diferencial y son capaces de soportar alturas geodésicas de hasta 25ft (7.6 m). En la industria química son usadas en la inyección o transferencia de químicos en líneas de procesos hasta presiones de 250 lb/in2 (17 bar). Son diseñadas para permitir un fácil ajuste de su capacidad, ya que se necesita inyectar de la forma más precisa posible químicos. Típicamente se puede ajustar su capacidad en rangos de 20:1. Aplicaciones para este tipo de bombas incluyen la inyección de ácidos y bases para control de pH, biocidas, cloración, coagulantes y fertilizantes.

Existen básicamente 2 tipos de configuraciones:

a) Bombas electromagnéticas: son usadas en aplicaciones de baja potencia, dosificadoras, flujos entre 0.026 y 26 GPM (0.1 a 100 lt/hr) y presiones hasta 250 lb/in2. Estas bombas emplean un circuito de control electrónico que maneja un electromagneto, el cual a través de pulsos maneja el ensamblaje armadura eje-diafragma. Cada pulso resulta en una carrera de descarga de la bomba. Al final de la carrera un juego de resortes retorna el ensamblaje del diafragma a su posición inicial. La capacidad es usualmente controlada a través de la regulación del número de carreras, pero la longitud de la carrera también puede ser ajustada.

b) Bombas accionadas por motor: son usadas en aplicaciones con flujos entre 2 y 300 GPH (10 a 1000 lt/h) y presiones hasta 250 lb/in2 (17 bar). Tres técnicas son usadas para regular la capacidad: “movimiento perdido” un tope ajustable no permite a una cruceta seguir el movimiento del cigüeñal por una parte de la carrera; el uso de una biela de excentricidad variable y por último el uso de variadores de frecuencia.

• De mando hidráulica

Son usadas en aplicaciones como la transferencia o inyección de químicos en corrientes de procesos hasta presiones de 7500 psi (500 bar). Como el diafragma está balanceado respecto a la presión, los esfuerzos en el diafragma son pocos. La capacidad de la bomba para un proceso específico puede ser ajustada modificando la longitud efectiva de la carrera o la velocidad de la bomba.

El rango de aplicación está entre los 0.26 y 26000 GPH (1 a 100000 lt/hr), en modelos que trabajen con más de 26 GPH (100 lt/hr) la variación de la capacidad se realiza por ajustes de la velocidad de la bomba o de la excentricidad de la biela, para evitar los picos de presión debidos a la rápida aceleración y desaceleración del fluido.Aplicaciones típicas incluyen la

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inyección de ácidos y bases para control de pH, inhibidores de corrosión, metanol, coagulantes, lodos de procesos, reductores de arrastre, etc.

Existen 3 configuraciones del lado de líquido: diafragma de disco, diafragma tubular y diafragma de alto rendimiento.Bombas de diafragma de disco: están equipadas con 2 discos de retención, uno en el lado de proceso y otro en el lado de succión para prevenir el sobredesplazamiento del diafragma durante transitorios de operación. Cuando el diafragma alcanza el disco de retención de succión, la presión del aceite hidráulico cae y se abre la válvula de rellenado permitiendo la entrada de aceite. Cuando el diafragma llega al disco de retención de proceso, la presión hidráulica sube, causando que la válvula de venteo se abra permitiendo la salida del aceite. El volumen de fluido entre los discos es típicamente el 150% del máximo volumen desplazado por la bomba.

Los problemas más comunes con bombas accionadas hidráulicamente se refieren a malos diseños del sistema. Se requieren presiones por encima de 9 psi (0.6 bar) en la succión de la bomba para evitar la formación de bolsas de vapor en la cámara de fluido hidráulico o de procesos. Como estas bombas son bombas reciprocantes también deben considerarse las pérdidas por aceleración, aceleraciones y desaceleraciones picos ocurren al comienzo y final de la carrera y las pérdidas por fricción pico ocurren a mitad de la carrera, estas pérdidas no son aditivas. A altos flujos debe considerarse la utilización de amortiguadores para asegurar un manejo apropiado de las pulsaciones debido a la aceleración y desaceleración del fluido en la línea de proceso.

• De mando neumático

En general las bombas de diafragma de todos los tipos no tienen sellos, son autocebantes y tienen una capacidad de variación casi infinita en lo que a capacidad y presión se refiere dentro de los rangos de operación de la bomba. Las AODPS además pueden trabajar en seco infinitamente y la descarga puede ser estrangulada hasta cero flujo indefinidamente. 

El tipo más común de AODPS son las bombas de doble diafragma (duplex). Estas tienen 2 cámaras y 2 diafragmas flexibles. El aire comprimido entra directamente a la parte posterior del diafragma de la izquierda, moviendo ambos diafragmas hacia la izquierda, mientras el aire sale a la atmósfera desde la parte posterior del diafragma de la derecha. Después de completar una carrera, una válvula de distribución de aire dirige el aire comprimido desde el suministro hasta la parte posterior del diafragma de la derecha y permite la salida del aire en la cámara izquierda a la atmósfera

Algunas características importantes de las AODPS son:

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a) Mientras la bomba está pagada no hay consumo de potencia. El consumo de aire es aproximadamente proporcional al caudal de líquido, a cero caudal hay cero consumo de aire y a máximo caudal se tiene máximo consumo de aire. Esta característica hace a las bombas de diafragma muy útiles en aplicaciones donde el caudal puede variar en una amplio rango.

b) La presión de descarga de la bomba permanece constante para una determinada capacidad y presión de aire, independientemente de la gravedad específica del líquido bombeado.

c) La presión de aire, la capacidad y el NPSHR fijan la presión de descarga de este tipo de bombas.

d) El NPSHR de estas bombas es definido de la misma manera que en cualquier otra bomba reciprocante, generalmente se determina cuando ocurre una caída de la eficiencia volumétrica de un 3% a una velocidad fija o capacidad.

e) Son bombas de desplazamiento, pero no positivo, ya que la máxima presión de bombeo obtenida no puede superar la presión del aire comprimido de accionamiento.

Estas bombas son ideales para bombear lodos abrasivos, también pueden bombear líquidos con viscosidades hasta 50000 SSU (11000 cSt), son ideales para el transporte de líquidos sensibles a los esfuerzos cortantes como el látex. También son utilizados en el bombeo de polvos secos.

Ventajas:

a) Ofrecen una gran capacidad de variar tanto capacidad como presión dentro de sus rangos de operación.

b) No tienen sellos dinámicos o empaques.

c) Pueden rodar en seco indefinidamente.

d) La descarga puede ser estrangulada a caudal cero indefinidamente.

e) No consumen aire cuando están trabajando sin carga.

f) Pueden trabajar en ambientes peligrosos (no hay consumo eléctrico).

g) Potencia es proporcional a la rata de bombeo.

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h) Trabajan con lodos abrasivos y sólidos en suspensión.

i) No requieren de by-pass.

j) Si es mantenida apropiadamente no tienen fugas.

k) Simples de mantener y reparar.

l) Pueden manejar una mayor variedad de materiales, más que cualquier otro tipo de bomba.

Desventajas:

a) No son prácticas para bombear caudales por encima de los 300 GPM (1150 lt/m).

b) No son fabricadas para operar con presiones de aire mayores de 125 psi (8.6 bar). Aunque algunas versiones pueden incrementar la relación de presiones a 2:1 o 3:1.

c) Se puede formar hielo en los motores de aire, pero se puede minimizar el efecto con una adecuada selección y diseño.

d) Los diafragmas tienen una vida finita, fluidos con abrasivos o altas temperaturas de procesos limitan la vida del diafragma.

Mecanismo de acción de las bombas de diafragma

La acción de estas bombas puede ser:• Eléctrica, mediante un motor eléctrico, en cuyo caso se dice que es una electrobomba. Sin embargo, hay otras electrobombas que no son bombas de membrana.• Neumática, mediante aire comprimido, en cuyo caso se dice que es una bomba neumática. La mayoría de las bombas neumáticas son bombas de membrana.

Características de las bombas de diafragma accionadas mecánicamente

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Manejan sólidos mas grandes. Manejan agua fangosa o lodosa. Manejan filtraciones lentas. Manejan tanto aire como líquido. Los diafragmas y las válvulas se reparan fácilmente. Son adecuadas para elevaciones altas. Son de autocebado. Pueden operar en seco. Se puede hacer una selección amplia del sistema motriz. Bajos costos de mantenimiento. Baja presión en la descarga. Baja capacidad en relación con la inversión Flujo pulsante. Vibración considerable durante la operación de bombeo. La descarga nunca debe estar cerrada. La capacidad está determinada por el tamaño de la bomba y no por la

velocidad de la máquina. No sostiene la carga de succión

Características de las bombas de diafragma accionadas eléctricamente

Grandes presiones de descarga. Grandes elevaciones de succión. Totalmente auto-cebado, aún desde el arranque en seco. Alto porcentaje de manejo de sólidos. Capacidad y presión, infinitamente variables. La succión se puede cerrar y la presión se puede mantener sin consumo

de energía o desgaste. Pueden operar en seco indefinidamente. Poco desgaste abrasivo a altas cargas. Gran capacidad para el manejo de gases y para trabajos de limpieza. Seguridad en las áreas riesgosas. Baja capacidad de bombeo, comparadas con las bombas centrífugas. Menor eficiencia a alta capa

Bombas de diafragma con resorte

Estas bombas son en principio iguales que las bombas de diafragma tratadas

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anteriormente, la diferencia principal es que el mecanismo de accionamiento solo mueve el diafragma en la dirección de succión, la carrera de impulsión se hace por el empuje de un resorte. La fuerza de este resorte es la que determina la presión máxima de bombeoEn el figura se muestra un esquema del funcionamiento. Note que si el conducto de salida se cierra, la incompresibilidad del líquido impide que el diafragma baje, por lo que el vástago empujador perderá el contacto con la leva, el que no se recuperará hasta que se libere el conducto de salida.El típico uso de estas bombas es como elemento de trasiego del combustible desde el depósito hasta el carburador en los motores de combustión interna.

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BOMBAS ROTATIVAS

Las bombas rotatorias que generalmente son unidades de desplazamiento positivo, consisten de una caja fija que contiene engranes, aspas, pistones, levas, segmentos, tomillos, etc., que operan con un claro mínimo. En lugar de "aventar" el. Liquido como en una bomba centrifuga, una bomba rotatoria lo atrapa, lo empuja contra la caja fija en forma muy similar a como lo hace el pistón de una bomba reciprocante.

Se usan para manejar gran variedad de líquidos; las hay en un amplio rango de capacidades, y paro distintas presiones, viscosidades y temperaturas.

Principio de funcionamiento

Las bombas rotatorias son unidades de desplazamiento positivo, que consisten en una 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.

Pero las bombas rotatorias en vez de suministrar un flujo pulsante como sucede con las bombas reciprocantes, descargan un flujo uniforme, por el movimiento de rotación de los engranes que es bastante rápido. Las bombas rotatorias se usan generalmente para aplicaciones especiales, con líquidos viscosos, pero realmente pueden bombear cualquier clase de líquidos, siempre que no contengan sólidos en suspensión. No obstante, debido a su construcción, su uso más común, es como bombas de circulación o transferencia e líquidos.

22Rotor simple con aspas o paletas

Ventajas

BOMBA ROTOR UNITARIO Y PALETAS DESLIZANTES

Dentro de un cuerpo con una cavidad interior cilíndrica se encuentra un rotor giratorio excéntrico por donde entra el movimiento a la bomba. En este rotor se han practicado unos canales que albergan a paletas deslizantes, construidas de un material resistente a la fricción. Cada paleta es empujada por un resorte colocado en el fondo del canal respectivo contra la superficie interior de la cavidad del cuerpo. Este resorte elimina la holgura entre la paleta y el interior de la bomba, con independencia de la posición del rotor, y además compensa el desgaste que puede producirse en ellas con el uso prolongado.

Cuando el rotor excéntrico gira, los espacios entre las paletas de convierten en cámaras que atrapan el líquido en el conducto de entrada, y lo trasladan al conducto de salida Observe que, debido a la excentricidad, del lado de la entrada la cámara se agranda con el giro y crea succión mientras que del lado de la salida la cámara se reduce y obliga al líquido a salir presurizado.

ventajas

Menor peso y volumen

Los caudales inyectados en cada cilindro son iguales

La velocidad de rotación máxima es elevada

La inversión del giro del motor es imposible

Menor precio

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Bombas de tornillo

BOMBA DE ROTOR UNITARIO Y ELEMENTO FLEXIBLE

En éstas el bombeo del fluido y la acción de sellado dependen de la elasticidad de los miembros flexibles que pueden ser un tuvo una corona de aspas o una camisa.

En una bomba de elemento flexible las acciones de sella miento y de bombeo dependen de la elasticidad de los elementos flexibles que pueden ser un tubo o paleta.

Bombas de tubo flexible tienen un tubo de hule que se exprime por medio de un anillo de compresión sobre un excéntrico ajustable

La flecha de la bomba unida al excéntrico lo hace girar Las bombas de este diseño se construyen con uno o dos pasos Existen otros diseños de bombas de tubo flexible.

BOMBA DE TORNILLO SIMPLE

Esta bomba utiliza un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de una camisa y hace fluir el líquido entre el tornillo y la camisa.

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Bombas de engranes exteriores rígidos

Está específicamente indicada para bombear fluidos viscosos con altos contenidos de sólidos que no necesiten removerse o que formen espumas si se agitan Como la bomba de tornillo desplaza el líquido este no sufre movimientos bruscos pudiendo incluso bombear uvas enteras

Este tipo de bombas son ampliamente utilizadas en la industria petrolera a nivel mundial para el bombeo de crudos altamente viscosos y con contenidos apreciables de sólidos Nuevos desarrollos de estas bombas permiten el bombeo multifásico.

BOMBA DE ENGRANAJE

En un cuerpo cerrado están colocados dos engranes acoplados de manera que la holgura entre estos y el cuerpo sea muy pequeña.

El accionamiento de la bomba se realiza por un árbol acoplado a uno de los engranes y que sale al exterior este engrane motriz arrastra el otro.

Los engranes al girar atrapan el líquido en el volumen de la cavidad de los dientes en uno de los lados del cuerpo zona de succión y lo trasladan confinado por las escasas holguras hacia el otro lado En este otro lado zona de impulsión el líquido es desalojado de la cavidad por la entrada del diente del engrane conjugado por lo que se ve obligado a salir por el conducto de descarga.

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Las bombas de engranajes interiores capturan el fluido entre dos engranajes que engranan uno dentro del otro, girando ambos engranados conjuntamente y excéntricos entre sí: el interior guiado por su eje y el exterior por la carcaza fija

BOMBA ROTATIVA DE ROTOR LOBULAR

Se consideran de engranajes pero el sistema está compuesto únicamente por dos, tres o cuatro lóbulos giratorios.

-Permiten un alto desplazamiento pero son de alto costo comparado con las demás bombas.

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BOMBAS CENTRIFUGAS

Las bombas centrifugas son denominadas comúnmente bombas roto-dinámicas.

Su principal característica es que poseen un órgano propulsor rotativo, el rotor, que comunica generalmente energía hidráulica cinética al fluido.

Las

bombas centrífugas tienen un uso muy extenso en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier servicio.

A diferencia de las bombas de desplazamiento positivo las partículas de fluido no tienen la misma trayectoria, dirección de la velocidad y aceleración del órgano propulsor.

La descarga generada depende de las características de la bomba, del número de rotaciones y de las características de la tubería al que la bomba está conectado.

Las bombas centrifugas requieren de difusor o recuperador, en la que se transforma la energía hidráulica cinética en energía hidráulica de presión.

El órgano propulsor, rotor o impulsor es esencialmente una pieza cónica o troncocónica dotada de palas.

CLASIFICACION SEGÚN EL IMPULSOR.

IMPULSOR ABIERTO:

En esta clase de impulsor las paletas están unidas directamente al núcleo del impulsor sin ningún plato en los extremos. Su uso está limitado a bombas muy pequeñas, pero se puede manejar cualquier liquido y además inspeccionarlo es muy sencillo.

IMPULSOR SEMI-ABIERTO:

Su construcción varia en que está colocado un plato en el lado opuesto de la entrada del liquido y por ende está más reforzada que el impulsor abierto como las paletas a estar unidas tienen la función de disminuir la presión en la parte

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Impulsores abiertos Impulsores

semiabiertos Impulsores cerrados

posterior del impulsor y la entrada de materiales extraños se alojan en la parte posterior del mismo.

IMPULSORES CERRADOS:

Este impulsor se caracteriza porque además del plato posterior lo rodea una corona circular en la parte anterior del impulsor. Esta corona es unida también a las paletas y posee una abertura por donde el liquido ingresa al impulsor. Este es el impulsor más utilizado en las bombas centrifugas por su rendimiento que es superior a las dos anteriores. Hay que hacer notar que debe ser utilizado en líquidos que no tienen sólidos en suspensión.