Bombas de Desplazamiento Positivo y Negativo

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Y NEGATIVO En las bombas de desplazamiento positivo existe una relación directa entre el movimiento de los elementos de bombeo y la cantidad de líquido movido. Todas las bombas de desplazamiento positivo cuentan de una pieza giratoria con varias aletas (paletas) que se mueven en una carcasa muy ajustada. Esto evita fugas del producto dentro de la bomba y aumenta la eficiencia del bombeo. El líquido queda atrapado en los espacios entre las aletas y pasa a una zona de mayor presión. n dispositivo corriente de este tipo es la bomba de engranajes! formada por dos ruedas dentadas engranadas entre sí. En este caso! las aletas son los dientes de los engranajes. En todas estas bombas! el líquido se descarga en una serie de pulsos! y no de form forma a cont contin inua ua!! por por lo que que "ay "ay que que tene tenerr cuid cuidad ado o para para que que no apar aparez ezca can n condiciones de resonancia en los conductos de salida que podrían da#ar o destruir  la instalación. $ En las las bomb bombas as de despl desplaza azami mien ento to posi posititivo vo siem siempre pre debe debe perm perman anece ecerr la descarga abierta! pues a medida que la misma se obstruya! aumenta la presión en el circuito "asta alcanzar valores que pueden ocasionar la rotura de la bomba. %or  tal razón siempre se debe colocar inmediatamente a la salida de la bomba una v&lvula de alivio o de seguridad. 'on una descarga al tanque y con registro de presión.

Características generales de funcionamiento

as 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 llena y vacía vacía altern alternati ativam vament ente e forzan forzando do y extray extrayendo endo el líquid líquido o median mediante te movimiento mec&nico. El trmino *positivo+! significa que la presión desarrollada est& limitada solamente por la resistencia resistencia estructural estructural de las distintas distintas partes de la bomba y la descarga descarga no es afectada por la carga a presión sino que est& determinada determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado.

as bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tama#o y costo. Este tipo de bomba resulta el m&s ,til 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 POSITIO 

-ay dos clases de bombas de desplazamiento positivo a) as de pistón o reciprocantes! que desplazan el liquido por la acción de un mbolo o pistón con movimiento rectilíneo alternativo! o con movimiento de oscilación. b) as rotatorias! en las cuales! el desplazamiento se logra por el movimiento de rotación de los elementos de la bomba.

BOMBAS !ECIP!OCANTES" 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 atmosfrica. 'omo "ace falta un espacio determinado de tiempo para que se llene el cilindro! la cantidad de agua que entra al espacio de desplazamiento depender& de la velocidad de la bomba! el tama#o de las v&lvulas de entrada y la efectividad del material sellante de las v&lvulas y del pistón. 'omo se muestra en la figura /.0.

 123. /.0 E45E67 8E 9:697 ;E'2%;:'7
8ebido a la resistencia fraccional que se desarrolla en sus partes en movimiento! las bombas reciprocantes tienen una eficiencia relativamente baja= las prdidas en las correas! los engranes y las c"umaceras se a#aden a la resistencia de las partes móviles para dar un rendimiento bajo en proporción a la potencia suministrada por la unidad motriz. as v&lvulas de las bombas de pistón son de dos tipos las de succión! que permiten la entrada al espacio de desplazamiento! y las de descarga! que dejan que el agua pase "acia el tubo de descarga! Estas v&lvulas operan por la fuerza que ejerce sobre ellas el peso del agua! o por la acción ejercida por elemento de desplazamiento

1:T: /.> 9:697 ;E'2%;:'7
enta#as $ des%enta#as de las &om&as reci'rocantes

as ventajas de las bombas reciprocantes de pozo llano son $ 7lta presión disponible $ 7utocebantes (dentro de ciertos límites) $ 1lujo constante para cargas a presión variable $ 7daptabilidad a ser movidas manualmente o por motor 

as desventajas son $ 9aja descarga $ 9aja eficiencia comparada con las bombas centrifugas $ 6uc"as partes móviles $ ;equieren mantenimiento a intervalos frecuentes $ 4ucción limitada $ 'osto relativamente alto para la cantidad de agua suministrada $ ;equieren un torque considerable para llevarlas a su velocidad $ 1lujo pulsante en la descarga

BOMBAS !OTATO!IAS" Caracteres generales de su funcionamiento

as bombas rotatorias son unidades de desplazamiento positivo! que consisten en una caja fija que contiene engranes! aspas u otros dispositivos que rotan! y que act,an sobre el líquido atrap&ndolo en peque#os vol,menes entre las paredes de la caja y el dispositivo que rota! desplazando de este modo el líquido de manera similar a como lo "ace el pistón de una bomba reciprocantes. 'omo se muestra en la figura /.B.

123. /.B 9:697 ;:T7T:;27 8E E<3;7
%ero 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 r&pido. as 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.
4on de acción positiva

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8esplazamiento rotativo

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1lujo uniforme

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'onstrucción compacta

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'arga alta

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8escarga relativamente baja

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Delocidades de operación de moderadas a altas

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%ocas partes móviles

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;equieren toda la potencia para llevarlas a su velocidad de operación

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1lujo constante dentro de ciertos límites para carga variable

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7spiración limitada

'omo las piezas que originan el desplazamiento son de metal y rotan! el contacto met&lico 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.

Distintos ti'os de &om&as rotatorias

as bombas m&s comunes y m&s efectivas de este tipo son las de engranes externos (figura /.B). 4eg,n los dientes se separan en el lado de succión de la bomba! el espacio entre dos dientes consecutivos se llena de líquido y de esta forma es arrastrado "asta quedar atrapado entre estos y la pared de la caja de la bomba= el movimiento de rotación del engrane lleva entonces el líquido atrapado "asta el lado de descarga! en donde al quedar libre es impulsado "acia afuera por la llegada constante de nuevas cantidades de liquido. as bombas rotatorias son generalmente fabricadas para capacidades que no exceden de FF gpm (@>.B lGs) y cargas que no sobrepasan FF pies (>0.B m). Existen bombas rotatorias de engranes internos! de levas! lobulares de tornillo! de paletas! etc. En las figuras /.B H /.I se muestran distintos tipos de bombas rotatorias.

123. /.I 9:697 ;:T7T:;27 8E %7ET74 8E42?7
3. Usos más corrientes de las bombas de desplazamiento positivo

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9ombeo en pozos llanos

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9ombeo en pozos profundos

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%ara niveles de agua variable

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9ombas de incendio

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9ombas de transferencia y circulación

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:peración por molinos de viento

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7ltas cargas a presión

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7limentación de calderas

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9ombeo de aceite y gasolina

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1umigadores de cosec"as

En las bombas de desplazamiento positivo! la transferencia de energía al fluido es "idrost&tica. En la transferencia de energía "idrost&tica! un cuerpo de desplazamiento reduce el espacio de trabajo lleno de fluido y bombea el fluido a la tubería. El cuerpo de desplazamiento ejerce una presión sobre el fluido. 7l aumentar el espacio de trabajo! este se vuelve a llenar con fluido de la tubería. El trabajo realizado Js es el resultado del producto de la fuerza de desplazamiento 1 y la distancia de desplazamiento s. Esta ecuación tambin puede expresarse como el producto de la cilindrada Ds y la presión de elevación p. a potencia transmitida al fluido se calcula a partir del caudal volumtrico 5 y la presión de elevación p. 9:6974 8E 8E4%7?762E
  K 'audal ajustable con gran exactitud y reproducibilidad mediante carrera y n,mero de carreras K %osibilidad de transporte cíclico K 2deales para bajos n,meros de revoluciones de funcionamiento K En las bombas oscilantes es posible el funcionamiento neum&tico! "idr&ulico o electromagntico 2nconvenientes de las bombas de desplazamiento positivo K El principio de funcionamiento no incluye ning,n límite de presión! por tanto! se requiere una v&lvula de seguridad o limitadora de presión K En las bombas de desplazamiento positivo oscilantes! el funcionamiento libre de vibraciones es posible solamente con un equilibrio de masas complejo K as bombas de desplazamiento positivo oscilantes son poco apropiadas para n,meros de revoluciones altos K En las bombas de desplazamiento positivo oscilante se requiere caudal pulsante así como un amortiguador de pulsaciones K En algunos tipos de construcción complicados! montaje propenso a averías con v&lvulas K 6ayor n,mero de piezas de desgaste que en las bombas centrífugas 'omo las bombas de desplazamiento positivo rotatorias suelen disponer de muc"as &reas de trabajo! que se llenan y vacían solapadamente! estas bombas desplazan el fluido de forma m&s uniforme que las bombas de desplazamiento positivo oscilantes con menos &reas de trabajo. 3racias al cuerpo de desplazamiento rotatorio! las bombas tienen un buen equilibrio de masas y bajas vibraciones! incluso a un alto n,mero de revoluciones. %ara aplicaciones! en las que se desea un desplazamiento pulsante como! p.ej.! en bombas de inyección de motores! solo se pueden utilizar bombas de desplazamiento positivo oscilantes. as bombas de desplazamiento positivo oscilantes tienen! en general! una construcción m&s compleja! ya que el funcionamiento rotatorio tiene que transformarse en un movimiento de carrera oscilante. Esto se realiza mediante un mecanismo de biela$manivela! un mecanismo de excntrica o un mecanismo de leva.  7dem&s se requiere como mínimo una v&lvula de presión para evitar que el fluido se desplace a la inversa. @F/ ;epresentación del proceso de bombeo de una bomba de desplazamiento positivo en el diagrama p!D. 7l aspirar > aumenta el

volumen a baja presión. El desplazamiento 0 se realiza reduciendo el volumen a alta presión. a superficie circunscrita corresponde al trabajo realizado en el fluido. > cuerpo de desplazamiento! 0 espacio de trabajo= 5 caudal volumtrico! 1 fuerza de desplazamiento! 7 superficie! p presión de elevación! s fuerza de desplazamiento.

Bom&a de des'la(amiento no 'ositi%o" 4e dice que una bomba es de desplazamiento negativo o no positivo! cuando su órgano propulsor no contiene elementos móviles= es decir! que es de una sola pieza! o de varias ensambladas en una sola. :tra definición para aclararlos trminos dice que las bombas de desplazamiento negativo son lasque desplazan una cantidad variable de líquido dependiendo de la presión del sistema.  7 mayor presión menor cantidad de líquido desplazar&. 7 este caso pertenecen las bombas centrífugas! cuyo elemento propulsor es el rodete giratorio. En este tipo de bombas! se transforma la energía mec&nica recibida en energía "idro$cintica imprimiendo a las partículas cambios en la proyección de sus trayectorias y en la dirección de sus velocidades.