BOMBAS HIDRAÚLICAS INTEGRANTES: Berrio Ccasani, José Luis Córdova Félix Díaz, Pedro Rodrigo Rodrigo, José Luis
SECCIÓN: 149
FECHA DE PRESENT PR ESENTACIÓN: ACIÓN: 1!"#9"!#1
RESUMEN $s%e %ra&a'o de inves%igación de(ine una &o)&a co)o una )*+uina +ue en%rega energía a un lí+uido ara su deslaza)ien%o - se clasi(ica en diversas variedades de &o)&a, de acuerdo a su rinciio e (unciona)ien%o, &o)&as de deslaza)ien%o osi%ivo o volu)é%ricas de %io e)&olo .accionadas )edian%e is%ón o v*lvulas asiración - de i)ulsión/ - las ro%a%ivas de %io engrana'e, ale%a - %ornillo, 0aciendo un 0incaié en %ios ro%odin*)icas o conocidas co)o cen%ri(ugas, sus carac%erís%icas, sus usos, ar%es cons%i%u%ivas +ue la con(or)an .rode%e, %u&o de asiración, ala&es - carcaza/, su clasi(icación de acuerdo al a la dirección de (lu'o, al n)ero de rode%es, (lu'o de en%rada, osición del e'e, resión de su)inis%ro, u&icación/2 %o)ando en cuen%a la cavi%ación o desgas%e +ue uede exis%ir en las &o)&as3 Final)en%e se )enciona las conclusiones a +ue nos lleva en es%e es%udio a (in de reconocer su i)or%ancia de la %ur&o)*+uina co)o conoci)ien%o co noci)ien%o indisensa&le en el 0ogar - la indus%ria3
RESUMEN $s%e %ra&a'o de inves%igación de(ine una &o)&a co)o una )*+uina +ue en%rega energía a un lí+uido ara su deslaza)ien%o - se clasi(ica en diversas variedades de &o)&a, de acuerdo a su rinciio e (unciona)ien%o, &o)&as de deslaza)ien%o osi%ivo o volu)é%ricas de %io e)&olo .accionadas )edian%e is%ón o v*lvulas asiración - de i)ulsión/ - las ro%a%ivas de %io engrana'e, ale%a - %ornillo, 0aciendo un 0incaié en %ios ro%odin*)icas o conocidas co)o cen%ri(ugas, sus carac%erís%icas, sus usos, ar%es cons%i%u%ivas +ue la con(or)an .rode%e, %u&o de asiración, ala&es - carcaza/, su clasi(icación de acuerdo al a la dirección de (lu'o, al n)ero de rode%es, (lu'o de en%rada, osición del e'e, resión de su)inis%ro, u&icación/2 %o)ando en cuen%a la cavi%ación o desgas%e +ue uede exis%ir en las &o)&as3 Final)en%e se )enciona las conclusiones a +ue nos lleva en es%e es%udio a (in de reconocer su i)or%ancia de la %ur&o)*+uina co)o conoci)ien%o co noci)ien%o indisensa&le en el 0ogar - la indus%ria3
INTRODUCCION na &o)&a na &o)&a 0idr*ulica es una )*+uina generadora +ue %rans(or)a la energía .general)en%e energía )ec*nica/ )ec*nica/ con la +ue es accionada en energía del (luido inco)resi&le +ue )ueve3 $l (luido inco)resi&le uede ser lí+uido ser lí+uido o o una )ezcla de lí+uidos - sólidos co)o uede ser el 0or)igón an%es de (raguar o la as%a de ael3 5l incre)en%ar la energía del (luido, se au)en%a su resión, su velocidad o su al%ura, %odas ellas relacionadas segn el rinciio el rinciio de Bernoulli3 Bernoulli3 $n general, una &o)&a se u%iliza ara incre)en%ar la resión de un lí+uido a6adiendo energía al sis%e)a 0idr*ulico, ara )over el (luido de un a zona de )enor resión o al%i%ud a o%ra de )a-or resión o al%i%ud3 7*+uina +ue se usa ara ex%raer, e x%raer, elevar o i)ulsar lí+uidos - gases de un lugar a o%ro3
HISTORIA DE LAS BOMBAS HIDRAULICAS Desde la an%ig8edad se usan cier%as )a+uinas rudi)en%arias 0ec0as con )uc0o ingeniero ara realizar %ra&a'os si)les ero )u- i)or%an%es, &*sica)en%e se usan ara d eslazar el lí+uido de un lugar a o%ro de una (or)a si)le con el )íni)o es(uerzo3 5 con%inuación, algunas de las ri)eras )a+uinarias usadas en la an%ig8edad
TORNILLO DE ARQUÍMEDES $s una )a+uina gravi)é%rica 0elicoidal u%ilizada ara la elevación de agua, 0arina, cereal o )a%erial excavado3 Fue inven%ado en el siglo ::: a3 C3 or 5r+uí)edes, del +ue reci&e su no)&re, aun+ue exis%en 0ió%esis de +ue -a era u%ilizado en el 5n%iguo $gi%o3 ;e &asa en un %ornillo +ue se 0ace girar den%ro de un cilindro 0ueco, si%uado so&re un lano inclinado, - +ue er)i%e elevar el cuero o (luido si%uado or de&a'o del e'e de giro3 Desde su invención 0as%a a0ora se 0a e)leado ara el &o)&eo3
::, 5l?Jazari descri&ió e ilus%ró di(eren%es %ios de &o)&as, inclu-endo &o)&as reversi&les, &o)&as de do&le acción, &o)&as de vacío, &o)&as de agua &o)&as de deslaza)ien%o osi%ivo3
LA NORIA DE ALCANTARILLA 7ues%ra a la er(ección el (unciona)ien%o de es%os ar%e(ac%os, la corrien%e de un rio o a(luen%e c0oca en las ale%as del rode%e - gira llenado de agua los deósi%os el rode%e sigue girando - el agua es deosi%ada en un deosi%o elevado3 $s%e )é%odo (ue usado or )uc0as civilizaciones an%iguas ero los +ue )e'or lo usa&an eran los ro)anos eleva&an agua a unos canales elevados ara sus o&ladores
ARTIFICIO DE JUANELO TURRIANO $l !@ de (e&rero de 1A9, en
OBJETIVOS GENERALES $l o&'e%ivo general es conocer a la &o)&a, su (unción, rinciios (ísicos - ar%es +ue las con(or)an - u&icarnos co)o ingenieros ara dar un &uen uso o dar soluciones a los ro&le)as +ue se resen%an, con el (in de incre)en%ar la resión de un lí+uido a6adiendo energía al sis%e)a 0idr*ulico, ara )over el (luido de una zona de )enor resión o al%i%ud a o%ra de )a-or resión o al%i%ud3
OBJETIVOS ESPECIFICOS
:den%i(icar los di(eren%es %ios de &o)&as idr*ulicas - su clasi(icación3 Di(erenciar los ele)en%os de cada una de las &o)&as 0idr*ulicas or su )or(ología =er có)o es%* con(or)ada cada una de las &o)&as 0idr*ulicas3 5nalizar las condiciones de %ra&a'o de la &o)&a, ara seleccionar los cri%erios de
sus%i%ución de )a%eriales or u%ilizar3 Plan%ear los )a%eriales osi&les ara la &o)&a, &as*ndonos en los cri%erios de
selección3
MARCO TEORICO
BOMBAS HIDRAULICAS na &o)&a 0idr*ulica es una )*+uina generadora +ue %rans(or)a la energía .general)en%e energía )ec*nica/ con la +ue es accionada en energía del (luido inco)resi&le +ue )ueve3 $l (luido inco)resi&le uede ser lí+uido o una )ezcla de lí+uidos - sólidos.
CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS HIDRAULICAS ;egn el :ns%i%u%o de idr*ulica, de $s%ados nidos, las &o)&as se clasi(ican en
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
$n las +ue el rinciio de (unciona)ien%o es%* &asado en la 0idros%*%ica, de )odo +ue el au)en%o de resión se realiza or el e)u'e de las aredes de las c*)aras +ue varían su volu)en3 $n es%e %io de &o)&as, en cada ciclo el órgano roulsor genera de )anera osi%iva un volu)en dado o cilindrada, or lo +ue %a)&ién se deno)inan &o)&as volu)é%ricas3 $n caso de oder variar el volu)en )*xi)o de la cilindrada se 0a&la de &o)&as de volu)en varia&le, ;i ese volu)en no se uede variar, en%onces se dice +ue la &o)&a es de volu)en (i'o3
FUNCIONAMIENTO Las &o)&as de es%e %io son &o)&as de deslaza)ien%o +ue crean la succión - la descarga, deslazando agua con un ele)en%o )óvil3 $l esacio +ue ocua el agua se llena - vacía al%erna%iva)en%e (orzando - ex%ra-endo el lí+uido )edian%e )ovi)ien%o )ec*nico3 $l %ér)ino osi%ivoE, signi(ica +ue la resión desarrollada es%* li)i%ada sola)en%e or la resis%encia es%ruc%ural de las dis%in%as ar%es de la &o)&a - la d escarga no es a(ec%ada or la carga a resión sino +ue es%* de%er)inada or la velocidad de la &o)&a - la )edida del volu)en deslazado3 Las &o)&as de deslaza)ien%o osi%ivo (uncionan con &a'as caacidades - al%as resiones en relación con su %a)a6o - cos%o3 $s%e %io de &o)&a resul%a el )*s %il ara resiones ex%re)ada)en%e al%as, ara oeración )anual, ara descargas rela%iva)en%e &a'as, ara oeración a &a'a velocidad, ara succiones varia&les - ara ozos ro(undos cuando la caacidad de &o)&eo re+uerida es )u- oca3
CLASIFICACIÓN DE BOMBAS DESPLAZAMIENTO POSITIVO
a- dos clases de &o)&as de deslaza)ien%o osi%ivo a/ Las recírocan%es o is%ón, +ue deslazan el lí+uido or la acción de un é)&olo o is%ón con )ovi)ien%o rec%ilíneo al%erna%ivo, o con )ovi)ien%o de oscilación3 &/ Las ro%a%orias, en las cuales, el deslaza)ien%o se logra or el )ovi)ien%o de ro%ación de los ele)en%os de la &o)&a3
BOMBAS RECÍPROCANTES FUNCIONAMIENTO $n las &o)&as de is%ón crea un vacío arcial den%ro del cilindro er)i%iendo +ue el agua se eleve a-udada or la resión a%)os(érica3 Co)o 0ace (al%a un esacio de%er)inado de %ie)o ara +ue se llene el cilindro, la can%idad de agua +ue en%ra al esacio de deslaza)ien%o deender* de la velocidad de la &o)&a, el %a)a6o de las v*lvulas de en%rada - la e(ec%ividad del )a%erial sellan%e de las v*lvulas - del is%ón3 $xis%en uno o varios co)ar%i)en%os (i'os, ero de volu)en varia&le, or la acción de un é)&olo o de una )e)&rana3 $n es%as )*+uinas, el )ovi)ien%o del (luido es discon%inuo - los rocesos de carga - descarga se realizan or v*lvulas +ue a&ren - cierran al%erna%iva)en%e3 5lgunos e'e)los de es%e %io de &o)&as son la &o)&a al%erna%iva de is%ón, la &o)&a ro%a%iva de is%ones o la &o)&a is%ones de acciona)ien%o axial3
BOMBA DE PISTÓN
na &o)&a de is%ón es una &o)&a 0idr*ulica +ue genera el )ovi)ien%o en el )is)o )edian%e el )ovi)ien%o de un is%ón3 Las &o)&as de is%ones son del %io & o)&as volu)é%ricas, - se e)lean ara el )ovi)ien%o de (luidos a al%a resión o (luidos de elevadas viscosidades o densidades3 Cada )ovi)ien%o del is%ón desalo'a, en cada )ovi)ien%o un )is)o volu)en de (luido, +ue e+uivale al volu)en ocuado or el is%ón duran%e la carrera del )is)o3 Las &o)&as de is%ón son u%ilizadas general)en%e en la indus%ria or su al%o rendi)ien%o or la (acilidad de oder %ra&a'ar a resiones sueriores !### l&"lg! - %ienen una e(iciencia volu)é%rica aroxi)ada)en%e de 9A a 9G3
PARTES DE LA BOMBA PISTÓN 1/ !/ @/ 4/ A/ /
=*lvula de descarga =*lvula de succión Pis%ón Cruce%a Biela Cigue6al
APLICACIONES $s%a es la alicación )*s 0a&i%ual de las &o)&as de is%ón, en las +ue se u%ilizan ara &o)&ear el (luido 0idr*ulico +ue desués accionar* los diversos )ecanis)os )o%ores 0idr*ulicos, cilindros 0idr*ulicos3
Indus!"# d$% #&u# # #%# '!$s"(n
Para 0idroli)iadoras, nor)al)en%e en disosición de %res is%ones cer*)icos en línea ara e+uios indus%riales - ro(esionales, - de la%o oscilan%e ara las alicaciones de
&ricola'e3 Para e+uios de cor%e or c0orro de agua, en las +ue ac%a co)o i)ulsor ri)ario an%es del )ul%ilicador de resión3 $n e+uios de c0orreo de arena or agua a al%a resión3
Indus!"# d$ %# )"n$!*# + %# ,-ns!u,,"(n
Bo)&eo de 0or)igón Bo)&eo de agua a al%a resión ara er(oradoras - %uneladoras Co)o &o)&a de relleno de reservorios de e%róleo en los ozos e%rolí(eros3
A&!",u%u!#
Co)o &o)&a ara (u)igación - %ra%a)ien%os (i%osani%arios Co)o &o)&a de %rasvase en &odegas3 Co)o &o)&as ara sis%e)as de riego3
A%")$n#,"(n
Para es%a&ilizar el con%enido )icro&iológico de zu)os3
BOMBA DE DIAFRAGMA
$n es%as &o)&as el )ecanis)o de acciona)ien%o solo )ueve el dia(rag)a en la dirección de succión, la carrera de i)ulsión se 0ace or e)u'e de resor%e, la (uerza del resor%e de%er)ina la resiona )*xi)a de &o)&eo3
PARTES DE LA BOMBA DIAFRAGMA 1/ Dia(rag)a o )e)&rana !/ Cuero de la &o)&a @/ =*s%ago 4/ Resor%e A/ $s(era 5/ =*lvula de succión B/ =*lvula de descarga
APLICACIONES Hracias a su dise6o ueden %ra&a'ar en )uc0as indus%rias - alicaciones di(eren%es, en las +ue des%acan aguas residuales, (angos, indus%rias ali)en%icias, concen%rados de (ru%as, derivados del e%róleo, indus%rias de ael, lan%as de roceso, indus%rias +uí)icas, reac%ivos3
BOMBAS ROTATORIAS FUNCIONAMIENTO Las &o)&as ro%a%orias son unidades de deslaza) ien%o osi%ivo, +ue consis%en en una ca'a (i'a +ue con%iene engranes, asas u o%ros disosi%ivos +ue ro%an, - +ue ac%an so&re el lí+uido a%ra*ndolo en e+ue6os vol)enes en%re las aredes de la ca'a - el disosi%ivo +ue ro%a, deslazando de es%e )odo el lí+uido de )anera si)ilar a co)o lo 0ace el is%ón de una &o)&a recirocan%e3
Pero las &o)&as ro%a%orias en vez de su)inis%rar un (lu'o ulsan%e co)o sucede con las &o)&as recirocan%es, descargan un (lu'o uni(or)e, or el )ovi)ien%o de ro%ación de los engranes +ue es &as%an%e r*ido3 La )asa de un (luido es con(inada en uno o varios co)ar%i)en%os +ue se deslazan desde la zona de en%rada .de &a'a resión/ 0as%a la zona de salida .de al%a resión/ de la )*+uina3 5lgunos e'e)los de es%e %io de )*+uinas son la &o)&a de ale%as, la &o)&a de ló&ulos, la &o)&a de engrana'es, la &o)&a de %ornillo o la &o)&a eris%*l%ica3
C%#s".",#,"(n d$ %#s /-)/#s !-#-!"#s
BOMBA DE ENGRANAJE $s%e %io de &o)&a roduce caudal al %ransor%ar el (luido en%re los dien%es de d os engrana'es acolados3 no de ellos es accionado or el e'e de la &o)&a .)o%riz/, - es%e 0ace girar al o%ro .li&re/3 La &o)&a de engrana'es (unciona or el rinciio de deslaza)ien%o2 un i6ón es i)ulsado - 0ace girar al o%ro en sen%ido con%rario3 $n la &o)&a, la c*)ara de ad)isión, or la searación de los dien%es, en la relación se li&eran los 0uecos de dien%es3 $s%a deresión rovoca la asiración del lí+uido desde el deósi%o3 Los dien%es llenados %ransor%an el lí+uido a lo largo de la ared de la carcasa 0acia la c*)ara de i)ulsión3 $n la c*)ara los i6ones +ue engranan %ransor%an el lí+uido (uera de los dien%es e i)iden el re%orno del lí+uido3 Por lo %an%o el lí+uido de la c*)ara %iene +ue salir 0acia el rece%or, el volu)en del lí+uido su)inis%rado or revolución se designa co)o volu)en
APLICACIÓN ;on a)lia)en%e u%ilizadas en )a+uinaria )óvil, agricul%ura, o&ras &licas - )inería3 ;e alican en las +ue el nivel sonoro no es de%er)inan%e, con a)&ien%es )u- con%a)inados - (luidos 0idr*ulicos3
BOMBA DE TORNILLO Cons%an e(ec%iva)en%e de un %ornillo %io sin (in colocado en el in%erior de la carcasa de la &o)&a, +ue descansa en sus ex%re)os so&re roda)ien%os3 5 esar de ser &a'a en e(iciencia cos%osa, la &o)&a de %ornillo es convenien%e ara las al%as resiones .@### si/, - en%rega (luido con oco ruido o ulsación de resión3
APLICACIONES Indus!"# d$ M01u"n#s H$!!#)"$n#: Para la i)ulsión de )edios lu&rire(rigeran%es3 Indus!"# d$ %# C-ns!u,,"(n d$ M#1u"n#!"# $n &$n$!#%: Fluidos 0idr*ulicos, lu&rican%es, re(rigeran%es, oleo 0idr*ulica, regulación, ali)en%ación, elevación, carga, %rans(erencia3
Indus!"# Qu*)",# + P$!-1u*)",#: 5cei%es, grasas, lacas, as%as, resinas, )a%eriales ad0esivos, colas, ara(inas, ceras, silica%os, ol-oléicos, isociana%os, as(al%os, &i%)enes, glicerinas - silica%os
Indus!"# d$ P"nu!#s + L#,#s: ;e alican ara la i)ulsión de in%uras, lacas, resinas, &arnices - acei%es de lino3
Indus!"# d$% P#'$% + M#$!"#%$s d$ C$%u%-s#: =iscosa - as%a celulósica3 :ndus%ria de Produc%os 5li)en%icios Hlucosa, 'ara&e, )alaza, acei%es vege%ales, cre)a, as%as, as%as de c0ocola%e, )an%eca de cacao - grasas ali)en%icias3
T2,n",# d$ C-)/us"(n: 5cei%es de co)&us%ión livianos - esados3
BOMBAS DE PALETAS $s%e %io de &o)&as se co)one de un ro%or, ale%as deslizan%es - una carcasa3 5l girar el ro%or, las ale%as se deslazan radial )en%e roduciendo (uerza cen%rí(uga -, 0aciendo con%ac%o con la carcasa, (or)ando c*)aras selladas3 Dado +ue el ro%or %iene su e'e descen%rado con rese%o a la carcasa, se originan c*)aras +ue van au)en%ado su volu)en, rovocando succión en la en%rada - os%erior )en%e reduciéndolo, rovocando descarga en la salida
APLICACIONES
Las &o)&as de ale%as se alican en diversas indus%rias - rocesos, en las +ue des%acan
VENTAJAS DE LAS BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
$l caudal deende escasa)en%e de la al%ura de elevación2 ideales, or %an%o, ara &o)&as de in-ección - dosi(icadoras3 5roiadas ara resiones al%as - )*xi)as2 solo se re+uiere una e%aa3 $xcelen%e caacidad de asiración, %a)&ién con con%enido de gas3 5decuadas ara viscosidad al%a .as%as/3 Caudal a'us%a&le con gran exac%i%ud - reroduci&ilidad )edian%e carrera - n)ero de carreras3 Posi&ilidad de %ransor%e cíclico3 :deales ara &a'os n)eros de revoluciones de (unciona)ien%o3 $n las &o)&as oscilan%es es osi&le el (unciona)ien%o neu) *%ico, 0idr*ulico o elec%ro)agné%ico3
DESVENTAJAS DE LAS BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
$l rinciio de (unciona)ien%o no inclu-e ningn lí)i%e de resión, or %an%o, se
re+uiere una v*lvula de seguridad o li)i%adora de resión3 $n las &o)&as de deslaza)ien%o osi%ivo oscilan%es, el (unciona )ien%o li&re de
vi&raciones es osi&le sola)en%e con un e+uili&rio de )asas co)le'o Las &o)&as de deslaza)ien%o osi%ivo oscilan%es son oco aroiadas ara n)eros
de revoluciones al%os3 $n las &o)&as de deslaza)ien%o osi%ivo oscilan%e se re+uiere caudal ulsan%e así
co)o un a)or%iguador de ulsaciones3 $n algunos %ios de cons%rucción co)licados, )on%a'e roenso a averías con v*lvulas )a-or n)ero de iezas de desgas%e +ue en las &o)&as cen%rí(ugas3
BOMBAS CENTRIFUGAS Las &o)&as ro%odin*)icas %a)&ién lla)adas cen%ri(ugas, son sie)re ro%a%ivas - son un %io de &o)&a 0idr*ulica +ue %rans(or)a la energía )ec*nica en un i)ulsor3
na &o)&a cen%ri(uga es una )*+uina +ue consis%e de un con'un%o de ale%as ro%a%orias encerradas den%ro de una ca'a o c*r%er, o una cu&ier%a o coraza3 ;e deno)ina así or+ue la co%a de resión +ue crean es a)lia)en%e a%ri&ui&le a la acción cen%ri(uga3 Las ale%as i)ar%en energía al (luido or la (uerza de es%a )is)a acción3 $s a+uella )*+uina +ue incre)en%a la energía de velocidad del (luido )edian%e un ele)en%o ro%an%e, arovec0ando la acción de la (uerza cen%rí(uga, - %rans(or)*ndola en energía o%encial a consecuencia del ca)&io de sección %ransversal or donde circula el (luido en la ar%e es%*%ica, la cual %iene (or)a de volu%a o di(usor3
FUNCIONAMIENTO $l (lu'o en%ra a la &o)&a a %ravés del cen%ro u o'o del rode%e - el (luido gana energía a )edida +ue las ale%as del rode%e lo %ransor%an 0acia (uera en dirección radial3 $s%a aceleración roduce un arecia&le au)en%o de energía de resión - ciné%ica, lo cual es de&ido a la (or)a de caracol de la volu%a ara generar un incre)en%o gradual en el *rea de (lu'o de %al )anera +ue la energía ciné%ica a la salida del rode%e se convier%e en ca&eza de resión a la salida3
CARACTERISTICAS Co)o carac%erís%ica rincial de una &o)&a cen%ri(uga es la de conver%ir la energía de una (uen%e de )ovi)ien%o .)o%or/ ri)ero en velocidad .energía ciné%ica/ - desués e energía de resión3 $xis%en &o)&as cen%ri(ugas de una o varias e%aas3 $n las &o)&as de una e%aa se ueden alcanzar resiones de 0as%a Aa%)3 - en las de varias e%aas se ueden alcanzar 0as%a !A a%)3 de resión, deendiendo del n)ero de e%aas3 Las &o)&as cen%ri(ugas sirven ara el %ransor%e de lí+uidos +ue con%engan sólidos en susensión, ero oco viscosos, su caudal es cons%an%e - elevado, %ienen &a'o )an%eni)ien%o3 $s%e %io de &o)&as resen%an un rendi)ien%o elevado ara un ara un in%ervalo e+ue6o de caudal ero su rendi)ien%o es &a'o cuando %ransor%an lí+uidos viscosos3 $s%as &o)&as son adecuadas ara &o)&ear agua li)ia, sin solidos a&rasivos3
ELEMENTOS CONSTITUTIVOS
RODETE O IMPULSOR 345 $le)en%o )óvil, (or)ado or unas ale%as o ala&es divergen%es unidos a un e'e +ue reci&e energía del ex%erior, gira solidario con el e'e de la )*+uina - cons%a de un cier%o n)ero de *la&es +ue i)ar%en energía al (luido en (or)a de energía ciné%ica - energía de resión3
DIFUSOR 365 $l di(usor 'un%o con el rode%e, es%*n encerrados en una c*)ara, lla)ada carcasa o cuero de &o)&a3 $l di(usor es%* (or)ado or unos ala&es (i'os divergen%es, +ue al incre)en%arse la sección de la carcasa, la velocidad del agua ira dis)inu-endo lo +ue con%ri&u-e a %rans(or)ar la energía ciné%ica en energía de resión, )e'orando el rendi)ien%o de la &o)&a3
EJE 375 $s una ieza en (or)a de &arra de sección circular no uni(or)e +ue se (i'a rígida)en%e so&re el i)ulsor - le %rans)i%e la (uerza del ele)en%o )o%or3
CARCASA 385 Par%e ex%erior ro%ec%ora de la &o)&a, +ue cu)le la (unción de conver%ir la energía de velocidad i)ar%ida al lí+uido or el i)ulsor en energía de resión3 $s%o se lleva a ca&o )edian%e reducción de la velocidad or un au)en%o gradual del *rea3 Iue %rans(or)a %a)&ién la
energía din*)ica en energía de resión, - recoge ade)*s con érdidas )íni)as de energía el (luido +ue sale del rode%e, conduciéndolo 0as%a la %u&ería de salida o %u&ería de i)ulsión3
ANILLOS DE DESGASTE 395 Cu)len la (unción de ser un ele)en%o (*cil - &ara%o de re)over en a+uellas ar%es en donde de&ido a las cerradas 0olguras en%re el i)ulsor - la carcasa, el desgas%e es casi seguro, evi%ando así la necesidad de ca)&iar es%os ele)en%os - +ui%ar solo los anillos3
ESTOPERAS EMPAQUES ; SELLOS 3<5 La (unción de es%os ele)en%os es evi%ar el (lu'o 0acia a(uera del lí+uido &o)&eando a %ravés del ori(icio or donde asa la (lec0a de la &o)&a - el (lu'o de aire 0acia el in%erior de la &o)&a3
COJINETES 3=5 ;irve de soor%e a la (lec0a de %odo el ro%or en un alinea)ien%o correc%o en relación con las ar%es es%acionarias3 ;oor%an las cargas radiales - axiales exis%en%es en la &o)&a3
CARGA DE SUCCIÓN 3>5: $s la carga es%*%ica de succión )enos la carga de (ricción %o%al - las érdidas d e ad)isión, )*s cual+uier resión +ue se encuen%re en la línea de succión3 $s una resión nega%iva .0avacío/ - se su)a alge&raica)en%e a la carga es%*%ica de succión del sis%e)a3
CLASIFICIACIÓN DE BOMBA CENTRIFUGAS SEGÚN LA DIRECCIÓN DEL FLUJO
BOMBAS CENTRIFUGAS DE FLUJO RADIAL ;e u%ilizan ara cargas al%as - caudales e+ue6os, sus i)ulsores son or lo general angos%os3 $l )ovi)ien%o del (luido se inicia en un lano aralelo al e'e de giro del i)ulsor de la &o)&a - %er)ina en un lano erendicular a es%e3
BOMBAS CENTRIFUGAS DE FLUJO A?IAL ;e u%ilizan ara cargas e+ue6as - grandes caudales, %ienen i)ulsores %io roela, de (lu'o co)le%a)en%e axial3 La corrien%e li+uida se veri(ica en suer(icies cilíndricas alrededor del e'e de ro%ación3 La energía se cede al lí+uido or la i)ulsión e'ercida or los ala&es so&re el )is)o3
BOMBAS CENTRIFUGAS DIAGONALES O MI?TO ;e u%ilizan ara cargas - caudales in%er)edios3 La corrien%e li+uida se veri(ica radial - axial)en%e, deno)in*ndose %a)&ién (lu'o )ix%o3 La energía se cede al lí+uido )edian%e la acción de la (uerza cen%rí(uga - la i)ulsión e'ercida or los ala&es so&re el )is)o3
SEGÚN LA POSICIÓN DEL EJE BOMBAS HORIZONTALES:
;on a+uellas cu-a osición de la (lec0a, nor)al)en%e es 0orizon%al, se uede alicar en riego en general, sis%e)a de incendio - aire acondicionado3 La disosición del e'e de giro 0orizon%al resuone +ue la &o)&a - el )o%or se 0allan a la )is)a al%ura2 és%e %io de &o)&as se u%iliza ara (unciona)ien%o en seco, ex%erior al lí+uido &o)&eado +ue llega a la &o)&a or )edio de una %u&ería de asiración3 Las &o)&as cen%rí(ugas, sin e)&argo, no de&en rodar en seco, -a +ue necesi%an del lí+uido &o)&eado co)o lu&rican%e en%re aros rozan%es e i)ulsor, - en%re e)a+ue%adura - e'e3 Co)o no son au%oasiran%es re+uieren, an%es de su ues%a en )arc0a, el es%ar ce&adas2 es%o no es (*cil de conseguir si la &o)&a no %ra&a'a en carga, es%ando or enci)a del nivel del lí+uido, +ue es el caso )*s corrien%e con &o)&as 0orizon%ales, siendo a )enudo necesarias las v*lvulas de ie, .asiración/, - los dis%in%os sis%e)as de ce&ado3
BOMBAS VERTICALES: ;on a+uellas cu-a osición de la (lec0a, nor)al)en%e es ver%ical3 Las &o)&as con e'e de giro en osición ver%ical %ienen, casi sie)re, el )o%or a un nivel suerior al de la &o)&a, or lo +ue
es osi&le, al con%rario +ue en las 0orizon%ales, +ue la &o)&a %ra&a'e rodeada or el lí+uido a &o)&ear, es%ando, sin e)&argo, el )o%or or enci)a de és%e3
SEGÚN LA PRESIÓN ENGENDRADA BOMBAS DE BAJA PRESIÓN 3H @ 49 M5 $s%a &o)&a es una )*+uina +ue a&sor&e energía )ec*nica +ue uede rovenir de un )o%or eléc%rico, %ér)ico, e%c3, - la %rans(or)a en energía +ue la %rans(iere a un (luido co)o energía 0idr*ulica la cual er)i%e +ue el (luido ueda ser %ransor%ado de un lugar a o%ro, a un )is)o nivel -"o a di(eren%es niveles -"o a di(eren%es velocidades3
BOMBAS DE MEDIANA PRESIÓN 349 H 9 M5 La &o)&as cen%ri(ugas de )ediana resión son de cons%rucción ro&us%a, garan%izando 0oras de servicio esado, )u- duradero - li&re de di(icul%ades3 ;on (a&ricadas con 0ierro (undido, asegurando larga vida3
BOMBAS DE ALTA PRESIÓN 3H 9 M5
Las &o)&as de al%a resión cuen%an con acole universal, )o%ores eléc%ricos - de co)&us%ión3 $s%*n dise6adas ara su)inis%rar al%a e(iciencia - cu)lir con los es%*ndares de calidad )*s rigurosos3 Con cons%rucción en (ierro vaciado - con i)ulsor cerrado din*)ica)en%e &alanceado, es%as &o)&as o(recen larga vida de servicio, (*cil )an%eni)ien%o - un a)lio rango de oeración - %a)a6os3 $s%as &o)&as son ideales ara la ex%racción de agua de ozos ro(undos3
SEGÚN SU FORMA DE SUCCIÓN SUCCIÓN SIMPLE $l lí+uido en%ra or un solo lado3
SUCCIÓN DOBLE $l lí+uido en%ra al i)ulsor si)é%rica)en%e or los dos lados3 ;e considera co)o dos &o)&as de succión si)le, colocadas esalda con esalda, con en%rada or a)&os lados - una salida co)n
SEGÚN EL NÚMERO DE RODETES Bo)&as ro%odin*)icas de un rode%e o de una e%aa3 Bo)&as ro%odin*)icas )ul%ie%aas o de varios i)ulsores, )l%iles o de varias e%aas3
UNA BOMBA MULTIETAPAS: o es )*s +ue un con'un%o de rode%es colocados en serie, rovis%a de una carcasa con *la&es di(usores, seguidos de *la&es direc%ores +ue guían el (luido a la siguien%e e%aa3
SEGÚN LA CONSTRUCCIÓN DEL RODETE RODETE COMPLETAMENTE ABIERTO Cons%an sólo de ! *la&es unidos a un e'e cen%ral, sin necesidad de aredes ni lacas de re(uerzo3 na ven%a'a +ue %ienen es +ue ueden )ane'ar )a%eriales en susensión con un )íni)o de a%asca)ien%o3 Por el con%rario, la desven%a'a de es%e i)ulsor es su de&ilidad es%ruc%ural3 Heneral)en%e se usan en &o)&as e+ue6as - &ara%as o en &o)&as ara el )ane'o de (luidos a&rasivos3
RODETE SEMIABIERTO:
:ncororan una laca de re(uerzo o una ared os%erior del i)ulsor3 $s%a ared uede o no %ener *la&es de &o)&eo ex%erior localizados en la ar%e os%erior de la laca de re(uerzo del i)ulsor3
RODETE CERRADO ;e usa casi universal)en%e en &o)&as cen%rí(ugas ara el )ane'o de lí+uidos corrien%es3 :ncorora re(uerzos o aredes la%erales +ue encierran %o%al)en%e los canales del i)ulsor desde el o'o de succión 0as%a la eri(eria3 5un+ue es%e dise6o evi%a +ue 0a-a desliza)ien%o .el cual exis%e %an%o en i)ulsores a&ier%os co)o en se)i a&ier%os - sus lacas la%erales/, de&e incororarse una 'un%a de escurri)ien%o en%re el i)ulsor - la carcasa ara searar las c*)aras de succión - la descarga de la &o)&a3
SEGÚN LA CONSTRUCCIÓN DEL DIFUSOR VOLUTA La carcaza %iene (or)a de caracol, rodeando el rode%e de %al (or)a +ue el *rea de (ul'o del agua au)en%a rogresiva)en%e 0acia la %u&ería de descarga, .(ig3 a/
TURBINA
La carcasa va rovis%a de unos di(usores (i'os disues%os de %al (or)a +ue el *rea de (lu'o se ensanc0a 0acia la salida, .(ig3 &/
SEGÚN LA FORMA DE LOS LABES DEL RODETE IMPULSOR DE LABES RECTOS 5+uí, las suer(icies de los *la&es se generan or líneas rec%as aralelas al e'e de ro%ación3
IMPULSOR DE LABES TIPO FRANCIS O DE TORNILLO $n es%e caso, las suer(icies de los *la&es %ienen una do&le curva%ura3 ;us velocidades esecí(icas son )enores de 4!##3
IMPULSOR DE TIPO MI?TO
;on a+uellos +ue %ienen %an%o una co)onen%e de (lu'o axial co)o o%ra de (lu'o radial3 $s%e +ueda res%ringido general)en%e ara dise6os de succión si)le con una velocidad esecí(ica suerior a 4!##3
IMPULSOR DE FLUJO A?IAL O HLICE Podría)os considerarlos un %io esecial de i)ulsor de %io )ix%o, -a +ue son co)o los an%eriores ero con la salvedad de +ue %ienen una co)onen%e de (lu'o radial )u- e+ue6a3 $n es%os i)ulsores, el (lu'o es es%ric%a)en%e aralelo al e'e de ro%ación, es decir, se )ueve sólo axial)en%e3
TIPOS CONSTRUCTIVOS CONSTRUCCIÓN DE LA CARCASA
Bo)&as ro%odin*)icas de carcasa ar%ida 0orizon%al)en%e3
Bo)&as ro%odin*)icas de carcasa dividida ver%ical)en%e3 Bo)&as ro%odin*)icas de carcasa sesgada)en%e dividida3 Bo)&as ro%odin*)icas de carcasa de si)le succión3 Bo)&as ro%odin*)icas de carcasa de do&le succión3
LAS CARCASAS PARTIDAS SEGÚN UN PLANO HORIZONTAL
LAS CARCASAS PUEDEN SER DE SIMPLE O DE DOBLE SUCCIÓN ;egn +ue el ro%or succione or uno o a)&os ex%re)os3 La succión la%eral, in(erior o suerior, se escoge sólo ara lograr una )e'or disosición de la &o)&a, con resec%o a la %u&ería, sin +ue exis%a una ven%a'a 0idr*ulica de alguna de ellas so&re las o%ras3 La Figura es+ue)a%iza una carcasa con do&le succión la%eral in(erior3
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Pueden (a&ricarse de casi %odos los )e%ales co)unes conocidos o de sus aleaciones, así co)o de orcelana, vidrio, cer*)ica, )a%eriales sin%é%icos - o%ros3
CURVA DE CARACTERISTICA 5 causa de las carac%erís%icas varia&les de la &o)&a cen%ri(uga, es i)or%an%e %ener una visión gra(ica de las relaciones en%re la carga, el cau dal, la e(iciencia, la o%encia necesaria, e%c3 de la &o)&a de +ue se %ra%e a una velocidad de%er)inada3
La curva de carga?caudal es la línea de +ue desciende de iz+uierda a derec0a, - reresen%a las can%idades varia&les de lí+uido +ue la &o)&a uede en%regar a dis%in%as cargas o resiones3 La in%ersección de es%a línea con la línea de cero descargas, nos da la carga o resión +ue desarrolla la &o)&a cuando la v*lvula de descarga es%* cerrada3 La curva +ue en es%e caso nos da la o%encia necesario ara oerar la &o)&a, %iene la endien%e 0acia arri&a, de iz+uierda a derec0a3
$n es%e caso el un%o en +ue la o%encia necesaria %iene un valor )enor, es el +ue corresonde a la v*lvula cerrada3
CAVITACIÓN DE UNA BOMBA CENTRIFUGA $s un e(ec%o 0idrodin*)ico cuando un lí+uido en )ovi)ien%o roza en una suer(icie, se roduce una caída de resión local - luego uede ocurrir +ue se alcance la resión de vaorización del lí+uido a la %e)era%ura +ue se encuen%ra dic0o lí+uido3 $n ese ins%an%e se (or)an &ur&u'as de vaor3 Las &ur&u'as (or)adas via'an a zonas de )a-or resión e exlo%an3 $s%e (enó)eno reci&e el no)&re de cavi%ación3 $n el caso de las %ur&o)a+uinas se uede resen%ar dic0o (enó)eno2 - la zona +ue resul%a )*s susce%i&le de (or)ar la cavi%ación, en el caso de rode%es axiales - se)iaxiales, es la suer(icie ad-acen%e al di*)e%ro in%erior del ro%or3
VENTAJAS DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS
;u cons%rucción es si)le, su recio es &a'o3 La línea de descarga uede in%erru)irse, o reducirse co )le%a)en%e, sin da6ar la &o)&a3 Puede u%ilizarse con lí+uidos +ue con%ienen grandes can%idades de sólidos en susensión, vol*%iles - (luidos 0as%a de A#oF3 ;in %olerancias )u- a'us%adas3 Poco esacio a'us%ado3 $conó)icas - (*ciles de )an%ener3 o alcanzan resiones excesivas aun con la v*lvula de descarga cerrada3 7*xi)a ro(undidad de succión es de !A ulgadas3 Flu'o suave no ulsan%e3 :)ulsor - e'e son las nicas ar%es en )ovi)ien%o3 o %iene v*lvulas ni ele)en%os recirocan%es3 Keración a al%a velocidad ara correa )o%riz3 ;e ada%an a servicios co)unes, su)inis%ro de agua, 0idrocar&uros, disosición de agua de desec0os, cargue - descargue de carro %an+ues, %rans(erencia de roduc%os en oleoduc%os3
DESVENTAJAS DE LA BOMBA CENTRÍFUGA
No autoaspirante (las formas especiales, como la bomba periférica también pueden ser autoaspirantes). Peligro de cavitación en agua caliente o presiones de aspiración bajas. El caudal volumétrico depende de la presión de elevación. Con altas presiones de elevación se reuieren varias etapas.
APRECIACIÓN CRÍTICA
Las &o)&as 0idr*ulicas son unos disosi%ivos +ue %odo ingeniero de&e conocer al de%alle -a +ue es%os disosi%ivos son )u- i)or%an%es ara realizar %ra&a'os 0idr*ulicos el cual %iene una in(inidad de alicaciones en )uc0as *reas, es%e %ra&a'o nos dio a
conocer la i)or%ancia de las &o)&as - los usos +ue ode)os darle co)o ingenieros
ara a-udar a desarrollar la indus%ria - el creci)ien%o del aís3 n %e)a en el +ue nos ense6a +ue las &o)&as son )u- i)or%an%es den%ro de nues%ro uso diario, en el caso de %ransor%ar el agua a lugares en donde %al vez ueda llegar a ser u%ilizada3
CONCLUSIONES
Con es%e %e)a arende)os a sa&er -"di(erenciar la &o)&a +ue se de&e de u%ilizar, -a +ue aar%e de ver los dis%in%os %ios -"o clases +ue se encuen%ran den%ro del )ercado, %a)&ién ve)os co)o cada &o)&a %iene in%erna)en%e un )ecanis)o di(eren%e ara %ra&a'ar con (luidos dis%in%os3 5l escoger la &o)&a indicada le dare)os un &uen uso -
a la vez %endre)os un &uen rendi)ien%o or ar%e de ellas3 na &o)&a cen%ri(uga es un %io de &o)&a 0idr*ulica +ue %rans(or)a la energía )ec*nica +ue se roduce en el i)ulsor, en una energía ciné%ica re+uerida, sa&iendo +ue la (uerza cen%rí(uga deende %an%o de la velocidad del i)ulsor co)o la densidad del lí+uido +ue asa or el )is)o3 e)os odido no%ar en es%e resen%e %ra&a'o la i)or%ancia +ue %ienen las &o)&as 0idr*ulicas en nues%ra vida diaria, %a)&ién la enve rgadura +ue %ienen en la %ecnología )ec*nica3 $l %e)a +ue 0e)os %ra%ado es real)en%e %rascenden%al ara nues%ro desarrollo ro(esional co)o es%udian%e3 De igual (or)a se uede decir +ue es (unda)en%al ara a)liar - ro(undizar )uc0o )*s en lo relacionado a es%e %e)a - su u%ilidad en nues%ra sociedad3 Las &o)&as co)o o%ros roduc%os 0an %enido +ue )odi(icar ara oder sa%is(acer las necesidades de )anera ó%i)a ara un %ra&a'o esecí(ico3
Las &o)&as co)o roduc%o al %ener una gran de)anda de&en %ener carac%erís%icas ara su ace%ación en el )ercado indus%rial, %ales co)o su (or)a, dise6o, )odelo, (uncionalidad ciclo de vida, (ac%i&ilidad de ada%ación - cos%o3
FUENTE DE INFORMARCION
Bombas de desplazamiento positivo3 .#1 de novie)&re de !#11/3 K&%enido de :ngeniero Civil 0%%""3ingenierocivilin(o3co)"!#11"11"&o)&as?de?deslaza)ien%o? osi%ivo30%)l
Mare)l-g , 73 .#4 de Julio de !##9/3 Bomba de diafragma 3 K&%enido de Blogso% 0%%""&o)&adedia(rag)a3&logso%3e"
7a-co) Ho)ez, 3 .s3(3/3 Bombas Centrifugas3 K&%enido de 5cade)ia3edu 0%%""3acade)ia3edu"#14AA1"BK7B5NC$
Bombas 3 .s3(3/3 K&%enido de La )olina 0%%""%ari3la)olina3edu3e"Odsa"
