PQPI Tema 8 Bombes d'Aigua

PQPI - Lampisteria Tema 8 - Bombes d'aigua 03/2010

8 Bombes d'aigua

La bomba és una màquina, la funció de la qual és moure l'aigua. Per això està proveïda d'un motor. L'energia que rep el motor es transmet a l'aigua, causant el seu moviment o generant pressió.

Les aplicacions de les bombes són molt variades:

• Pou -> La bombes s'utilitza per a elevar l'aigua des de la profunditat del pou a la superfície.

• Edificis -> La bomba subministra aigua als habitatges. Piscina -> La bomba fa circular l'aigua a través del filtre.

• Circuit de calefacció -> La bomba fa circular l'aigua a través de radiadors, canonades i caldera.

• Desaladora -> Les bombes creen pressió suficient per a fer passar l'aigua a través d'unes membranes.

La gran majoria de les bombes instal·lades per al subministrament d'aigua disposen d'un motor elèctric i, pel seu principi de funcionament, són anomenades bombes centrífugues.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA pàg. 1 de 22

http://pqpi-lampisteria.blogspot.com/


8.1 Bomba centrífuga

La bomba centrífuga disposa d'una entrada d'aigua (presa d'aspiració) al voltant del seu eix central. El motor fa girar unes pales (rodete amb àleps (álabe), impulsor), que impulsen l'aigua des del centre cap a l'exterior (cos de la bomba). En el cos de la bomba es troba la sortida (presa d'impulsió). Mitjançant l'impulsor, l'energia elèctrica del motor es converteix en cabal o pressió d'aigua.


Símbolo de una bomba en esquemas hidráulicos (según CTE HS4)

Rodete

vacío

aspiración

impulsión



1a Carcassa

1b Cos de bomba, és la part de la carcassa que envolta el rodete

2 Rodete (impulsor)

3 Tap

4 Tancament mecànicCierre (retén) mecánico

5 Motor elèctric

6 Eix

7 Rodaments

El tancament mecànic impedeix que l'aigua passada del cos de la bomba al motor.


7



8.2 Corba característica d'una bomba

La corba característica d'una bomba relaciona la pressió que genera la bomba amb el cabal. La bomba dóna la seva pressió màxima a cabal zero, quan no hi ha moviment d'aigua, doncs tota l'energia es transforma en pressió (hidrostàtica). A major cabal, menor pressió, perquè l'energia es transforma en moviment d'aigua.

En la documentació tècnica d'una bomba, en comptes de donar la corba cabal pressió, pot aparèixer una taula que indica punts concrets de la corba.


pre

sió

n im

pu

lsió

n

caudal






8.3 Bomba multietapa o multicel·lular

En aquest tipus de bomba, es troben muntats sobre l'eix diversos rodetes (impulsors). Els impulsors es troben separats per difusores que conduïxen l'aigua a l'entrada del següent rodete. Cada rodete proporciona una etapa de pressió a l'aigua.




8.4 Connexió elèctrica de la bomba

Els motors elèctrics de les bombes poden ser monofàsics o trifàsics. En el sistema monofàsic, el motor de la bomba disposa d'un condensador d'arrencada i dels borns de fase, neutre i terra.

1 Connexió a condensador d'arrancada

2 Fase

3 Neutro

4 Condensador d'arrancada

5 Fase

6 Tierra

En el sistema trifàsic no és necessari el condensador d'arrencada, ni la connexió del neutre. Les bombes disposen de tres borns per a connexió de les tres fases i del born per a connexió de terra.

L1 Fase 1

L2 Fase 2

L3 Fase 3

PE Terra

Les bombes amb motors de fins a 3 KW s'ofereixen per a sistemes monofàsics i trifàsics. Per a potències superiors l'alimentació elèctrica sol ser trifàsica.


6

L1 L2 L3

L1 L2 L3 PE

PE



8.5 Instal·lació de bombes per a subministre d'aigua

La bomba recent instal·lada està buida, no conté aigua sinó aire. Perquè la bomba pugui transmetre energia a l'aigua s'ha de purgar (encebar), això és, omplir la canonada d'aspiració i la bomba d'aigua. Totes les bombes disposen d'un tap de purga que s'obre durant posada en marxa de la bomba, per deixar sortir l'aire del seu interior. La purga de la canonada d'aspiració i de la bomba és senzilla quan la bomba està instal·lada en càrrega. En aquest cas el nivell d'aigua del dipòsit queda a major altura que la bomba. L'aigua omple la bomba (purga), caient pel seu propi pes des del dipòsit d'aspiració. En el moment que comença a sortir aigua pel tap de purga, la bomba ha quedat purgada.

La purga és més complicada quan la bomba està instal·lada en aspiració.




La bomba i la canonada d'aspiració s'omplen d'aigua pel tap de purga de la bomba o per una vàlvula de purga muntada en un punt alt de la canonada d'aspiració. La canonada d'aspiració ha de disposar d'una vàlvula antiretorn submergida en el dipòsit. Aquesta vàlvula impedeix que la canonada es buidi al purgar-la. En la pràctica, la vàlvula antiretorn sol estar muntada en l'extrem de la canonada d'aspiració i sobre ella un filtre de reixeta metàl·lica que impedeix l'aspiració de brutícia del fons del dipòsit. Durant el seu funcionament, la bomba ha d'aspirar l'aigua i fer-la pujar l'altura d'aspiració creant un buit. L'altura d'aspiració màxima d'una bomba figura en les seves dades tècniques i mai pot superar els 10 m. Les bombes submergibles tenen l'avantatge d'evitar l'altura d'aspiració, al quedar submergides en el dipòsit.

veure vídeo Bomba centrífuga (online)



http://www.youtube.com/watch?v=5eQeK3Wh_DM&feature=related


8.6 Tipus de bombes

• Bombes submergibles

Es submergen en pous, aljubs, dipòsits, etc.


entrada d'aigua

sortida d'aigua

interruptor de nivell



• Bombes de superfície multicel·lulars horitzontals i verticals

• Bombes per a piscines

Fan circular l'aigua a través del filtre de la piscina

• Bombes circuladores

Fan circular l'aigua en un circuit tancat.




8.7 Control d'una bomba d'aigua

Si connectéssim una bomba per a subministrament d'aigua directament a l'endoll, funcionaria contínuament, independentment de que hi hagués consum d'aigua o no. Això significaria un consum energètic i una reducció de la vida de la bomba innecessaris. El control d'una bomba connecta la bomba quan hi ha demanda d'aigua i la desconnecta quan no n'hi ha.

Els dos sistemes més estesos per el control de bombes són el PRESSCONTROL y el pressòstat amb dipòsit d'expansió.

8.7.1 Control d'una bomba mitjançant el PRESSCONTROL

El Presscontrol és un dispositiu electromecànic que es munta en la canonada d'impulsió de la bomba. Detecta cabdal i pressió i fa les següents maniobres:

Cabdal Pressió Maniobra Exemple

Hi ha cabdal (consum d'aigua)

Pressió baixa

Bomba connectada (funcionant)

La pressió baixa quan el cabdal és gran.

Hi ha cabdal (consum d'aigua)

Pressió alta

Bomba connectada (funcionant)

La pressió puja quan el cabdal és petit.

No hi ha cabdal (no hi ha consum)

Pressió alta

Bomba desconnectada (parada)

La pressió és alta i no hi ha cabdal quan no hi ha consum.

No hi ha cabdal Pressió baixa

La bomba funciona durant uns segons i es bloqueja al disparar-se el dispositiu d'error (rearme manual)

La pressió és baixa i no hi ha cabdal quan la bomba aspira aire o la canonada està obstruïda.

El funcionament del Presscontrol és independent de la pressió màxima de la bomba.

El presscontrol ha d'estar adaptat a la potència elèctrica del motor de la bomba. En les dades tècniques del Presscontrol s'especifica quina és la potència i corrent màximes que pot suportar p. ex. 2,2 KW i 16 A. En aquest cas la potència de l'el motor ha d'estar per sota de 2,2 KW.




1 Electrobomba

4 Manòmetre

5 Presa d'aspiración

6 Presa d'impulsión

7 Presscontrol

8.7.2 Control d'una bomba mitjançant un pressòstat

El pressòstat és un interruptor accionat per la pressió. Té dos perns, un per ajustar la pressió d'arrencada, l'altre per ajustar l'interval (histèresi) de pressió entre el punt d'arrancada (PB) i de parada (PA).




Font Schneider Electric - Capítulo 5 Detectores para el control de presión Nautilus



http://www.schneiderelectric.es/sites/spain/es/general/busqueda/resultados-de-busqueda.page?URL=http://search.schneider-electric.com/stepIW/portlets/AutonomyGlobalSearch.jsp%3FLanguage=es%26Country=es%26lancer=oui%26autnmQueryBis=fsg



FSG

Ajustament del pressostat tipus FSG amb interval regulable

L'ajustament es fa ajustant primer la pressió de desconnexió (pressió alta) amb el pern 1.

Desprès sa'justa la pressió de connexió (pressió baixa) amb el pern 2.


Connexió elèctrica de pressòstat

1 2 3 4

PB PA

ESPA Prisma 35

FSG


Control d'una bomba mitjançant un pressòstat - Components

1 Bomba

2 Dipòsit d'expansió

3 Pressòstat

4 Manòmetre

5 Entrada d'aigua - presa d'aspiració

6 Sortida d'aigua - presa d'impulsió




El dipòsit d'expansió que en instalacions de subministrament d'aigua s'anomena hidrosfera, és necessari per disposar d'una reserva d'aigua i evitar variacions de pressió brusques.

El dipòsit d'expansió està compost per un diposit acumulador en l'interior del qual es troba un coixí de gas que cedeix en augmentar la pressió de l'aigua.

Quan s'obre una aixeta, la bomba no comença a funcionar immediatament, perquè la hidrosfera manté la pressió per damunt de la pressió d'arrencada (PA). Per tant, la hidrosfera augmenta els intervals de marxa - paro de la bomba. Això allarga la vida de la bomba i redueix el consum d'energia, ja que en arrancar el motor, el consum elèctric és molt alt.




Una bomba mai ha de funcionar sense aigua, ja que s'escalfaria i espenyaria en poc temps. Per això, és necessari un dispositiu que desconnecti la bomba quan no rep aigua per la presa d'aspiració. Per a bombes en pous, dipòsits o aljubs es sol connectar un interruptor de nivell per desconnectar la bomba quan el nivell d'aigua és tan baix que és perillós per al funcionament de la bomba.

L'interruptor de nivell és un flotador amb un contacte. El contacte està tancat quan el nivell d'aigua és suficient i el flotador senyala cap a dalt. Quan el nivell d'aigua baixa, arriba un moment que el flotador senyala cap a baix i9 el contacte obre, interrompent el corrent d'alimentació de la bomba.


56

8

58

6

56

8





5

68

58

6

1 2 3 4

PB PA

ESPA Prisma 35

FSG

Bomba controlada amb pressòstat i interruptor de nivell


Fonts:

Flotadors de nivell ATMI

Manual Instalaciones hidrosanitarias fontaneria y saneamiento paraninfo

http://bombascentrifugas.info-tecnica.org/introduccion-a-las-partes-de-una-bomba-centrifuga/

http://www.espa.com/pls/expweg/wini.psp?pemp=1

bombas espa folleto gama

http://editorial.cda.ulpgc.es/servicios/2_fontaneria/25/s251.htm

https://portal.espagroup.com/portal/page/portal/Comunicados/apt2000_Apendice_Tecnico_ok.pdf



http://www.atmi.fr/nwx/s234_cat407.htm



Documents

PQPI Tema 8 Bombes d'Aigua