Bombas Presión de vapor La presión de vapor de un líquido es la presión creada por el líquido por su evaporación. Dos condiciones importantes que pueden ocurrir como resultado de la evaporación son la cavitación y la evaporación de columna.
PRESIÓN DE CABEZA ESTÁTICA El término presión de cabeza estática se refiere al total de presión ejercida sobre una unidad de área por una columna de líquido. Esta varía de acuerdo con:
la cabeza estática del líquido.
la gravedad específica del líquido.
NPSH.- Cabeza Neta Positiva de Succión (NPSH) es la presión, expresada como cabeza estática, por encima de la presión de vapor del líquido en la succión de la bomba. Mas específicamente, la cabeza neta positiva de succión (NPSH) es la cabeza estática en la línea de centro de la brida (Flange) de succión, por encima de la presión de vapor del líquido a la entrada de la bomba.
Cavitación.- ocurre cuando la presión en el fluido es menor que la presión del vapor del fluido, a medida que la velocidad del fluido es acelerada por el rotor. La Cavitación produce una severa erosión al rotor y a la carcaza de la bomba y eventualmente puede causar fallas en al bomba difíciles de controlar. • Traqueteo audible y sonidos de estallido que pueden convertirse en peligrosas vibraciones • Erosión y picado de las superficies metálicas • Deterioro del rendimiento de la bomba (p.e.; la cabeza y eficiencia de la bomba pueden caer por debajo de los v alores aceptables.) La cavitación puede ser causada por: • Reducción de la presión de succión • Incremento de la temperatura del líquido bombeado • Incremento del flujo del líquido • Condiciones no deseadas del flujo causadas por obstrucción. Posibles soluciones para evitar la cavitación a)El problema de la cavitación pudiera resolverse aumentando la presión del fluido a la entrada de la bomba centrífuga. b)En algunos casos pudiera funcionar reducir el flujo de salida de la bomba centrífuga para evitar la cavitación. c)Es posible que elevar el nivel del tanque de succión resuelva el problema de la cavitación. d)Eliminar cualquier posible obtrucción que pudiera presentarse en la tuberias del sistema de bombeo que probablemente pueda ser la causa de la cavitación.
Cabeza neta positiva de succión requerida (NPSHR) es la mínima NPHS requerida en la bomba para evitar la cavitación.
Cabeza neta positiva de succión disponible (NPSHA) es la real NPSH disponible en la succión de la bomba bajo una condición particular de operación. NPSHA es la diferencia entre NPSH y NPSHR
LEYES DE AFINIDAD.Las leyes de afinidad son ecuaciones que relacionan los cambios en las características de la bomba (velocidad de la bomba, diámetro del rotor y densidad del fluido) con los cambios en el desempeñode la bomba. Los cambios en la velocidad y el diámetro del propulsor de la bomba, afectan la capacidad de la bomba, la cabeza y la potencia al freno. .
Eficiencia La Eficiencia de una bomba centrífuga a un flujo y cabeza determinados, es la proporción de la fuerza enviada al fluido por la potencia real entregada por la bomba. La potencia real incluye las pérdidas debidas a fugas internas, al fluido y las fricciones mecánicas etc. La Eficiencia se expresa normalmente como porcentaje.
Operación de bombas en serie La configuración más común de bomba es la de estación en serie. En una configuración de bombas en serie, las bombas están unidas de tal manera que la descarga de una bomba entra a la succión de la siguiente bomba, y la cabeza se incrementa a una tasa de flujo constante.
Operación bombas en paralelo En una configuración de bombas en paralelo , las bombas usan una succión común y cabezas de descarga: el líquido entra a la estación de bombeo y el flujo es dividido en dos o más canales separados. El líquido fluye por cada canal a través de su bomba y luego se une a lo de
los otros canales en la línea principal. Cuando las bombas operan en paralelo, el flujo a través de cada bomba se suma y la cabeza permanece igual para cada bomba BHP
Es la potencia real entregada a la bomba por el motor.
Fuerza hidráulica Fuerza hidráulica es la fuerza impartida al líquido en un conjunto particular de condiciones de operación. Es la cantidad de energía cinética (velocidad) y energía potencial (cabeza) que la bomba transfiere al líquido para contrarrestar la elevación y pérdidas por fricción del líquido en la tubería. La fuerza hidráulica puede ser considerada como la fuerza requerida por la bomba cuando esta opera a 100% de eficiencia.
Tasa de flujo continúo mínima Cada bomba centrífuga puede requerir que el líquido viaje a través de ella a una tasa de flujo continuo mínimo. La operación de la bomba centrífuga a la tasa de flujo más baja que su flujo continuo mínimo resultará en una excesiva vibración, cavitación, acumulación de calor, ruido, y consecuentemente causará daños a los componentes de la bomba.
La velocidad específica Es el valor que indica las características del funcionamiento general de una bomba centrífuga y el estado general del impulsor . Es expresada como un valor sin unidad. La velocidad específica afecta las siguientes características de la bomba: • velocidad de la bomba • tasa de flujo a la eficiencia máxima de la bomba, y • cabeza diferencial por etapa de la bomba.
Recirculación Recirculación en la bomba centrífuga es el recíproco de la tasa de flujo en el impulsor . Cuando la recirculación ocurre, la bomba generalmente refleja una o más de las siguientes características: • cavitación en la parte superior (le jos del ojo) de la cuchilla del impulsor • movimiento axial del eje con o sin daño al rodamiento de empuje • fallos del eje en la punta exterior para succión doble y bombas de múltiples etapas • rompimiento o fallo de las cubiertas del impulsor en la descarga del impulsor • daño de cavitación al labio de la voluta de la carcaza
BOMBA CENTRÍFUGA Una bomba centrífuga es un artefacto mecánico que utiliza la fuerza centrífuga y el aumento del diámetro del canal de flujo para convertir energía mecánica en presión o cabeza. Los mayores componentes de cualquier bomba centrífuga son: • carcaza • boquilla de admisión (también llamada boquilla de succión) • impulsor • voluta • boquilla de descarga • anillos de desgaste • armadura del eje • rodamientos • sellos mecánicos, y • tubería auxiliar.
Carcaza La carcaza es una cámara sellada la cual contiene la armadura completa de la bomba La carcaza está compuesta de: • la boquilla de admisión • la válvula, y • la boquilla de descarga.
Boquilla de admisión La boquilla de admisión (también llamada boquilla de succión) es el compartimiento donde el líquido entra a la bomba.
Impulsor El impulsor consiste de un juego de cuchillas acopladas al eje rotatorio. La base de las aspas, donde estas están acopladas al eje, es llamada el ojo del impulsor.
Voluta La voluta es una parte de la carcaza en forma de trompa (cuerno) especial de la la cual convierte la velocidad del líquido en presión.
Boquilla de descarga
La boquilla de descarga es el compartimiento a través del cual el líquido sale de la bomba.
Anillos de desgaste Son anillos amovibles de protección en el ojo deleje y la carcaza adyacente que reduce el escape desde la descarga del impulsor de r egreso al ojo.
La armadura del eje Es la unión física entre el motor y el impulsor.
Un rodamiento Es un soporte el cual mantiene el eje rotante de la bomba alineado correctamente con las partes estacionarias de la bomba.
Los sellos mecánicos Consisten de un rodamiento fijo en la carcaza y un anillo rotante acoplado al eje, sostenido firmemente por resortes.
La tubería auxiliar Consiste en una serie de pequeñas tuberías de diferente calibre La tubería auxiliar es esencial para la operación de la bomba de la línea principal. La tubería auxiliar incluye: • rodamiento de enfriamiento • rodamiento de apoyo de escape • respiradero de la carcaza • drenaje de la carcaza, y • líneas de desagüe.
BOMBAS DE UNA Y MULTIPLES ETAPAS Una bomba de una etapa tiene un impulsor y una etapa de presurización. Esto significa que el impulsor sencillo de la bomba y la voluta incrementan la presurización del líquido que entra a la bomba a una cantidad fija única.
Una bomba de múltiples etapas es una bomba que tiene dos o más impulsores montados sobre el mismo eje, y un número igual de etapas de presurización de líquidos. Por ejemplo, una bomba de seis etapas tiene seis impulsores y seis etapas de presurización consecutivas.
Bomba centrífuga horizontal Esto significa que el eje del impulsor trabaja horizontalmente a través de l a carcaza.
Bomba centrífuga vertical
En la bomba centrífuga vertical, la unidad rotante de la bomba es montada en posición vertical. Una aplicación común de la bomba vertical sería una bomba reforzadora para suministrar el cabeza de succión positivo neto a bombas de la tubería principal en los patios de tanques.
Bombas verticales tipo barril En las bombas verticales de tipo barril, el líquido entra a través de la boquilla de admisión y comienza a llenar el barril de succión o bote.
Bombas verticales en línea Las bombas verti- cales en línea son bombas verticales de una etapa con motores montados encima de ellas, y boquillas de succión y descarga montados de tal forma que las cajas de las bombas pueden ser conectadas convenientemente y soportada por la tubería.
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Estas bombas guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el c ilindro. “ BOMBAS RECIPROCANTES
El funcionamiento de una Bomba Reciprocante depende del llenado y vaciado sucesivo de receptáculos de volumen fijo, para lo cual cierta cantidad de agua es obligada a entrar al cuerpo de la bomba en donde queda encerrada momentáneamente, para después ser forzada a salir por la tubería de descarga. Bombas de émbolo
En las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la acción de un émbolo o de una membrana. En estas máquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente.
BOMBA DE DIAFRAGMA
Ocasionalmente, las bombas reciprocantes están provistas de un diafragma flexible recíprocamente en vez de un émbolo o pistón reciprocante, con lo cual se elimina la fricción y las fugas en el punto donde el émbolo atraviesa la caja de empaque. BOMBAS ROTATORIAS
Estas bombas, como ya antes se dijo» no tienen válvulas ni partes reciprocantes; el movimiento del líquido es efectuado por la acción combinada de dos elementos giratorios semejantes a las ruedas dentadas. BOMBAS LOBULARES
Éstas se asemejan a las bombas del tipo de engranes en su forma de acción, tienen dos o más rotores cortados con tres, cuatro, o más lóbulos en cada rotor. Los rotores se Sincronizan para obtener una rotación positiva por medio de engranes externos, Debido a que el líquido se descarga en un número más reducido de cantidades mayores que en el caso de la bomba de engranes, el flujo del tipo lobular no es tan constante como en la bomba del tipo de engranes. BOMBA DE TORNILLO
Es un tipo de bomba hidráulica considerada de desplazamiento positivo, que se diferencia de las habituales, más conocidas como bombas centrífugas. 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
