Bombas CentrifugasQu es una Bomba?Una bomba es una turbo mquina generadora para lquidos. La bomba se usa para transformar la energa mecnica en energa hidrulica.La bombas se emplean para bombear toda clase de lquidos, (agua, aceites de lubricacin, combustibles cidos, lquidos alimenticios, cerveza, leche, etc.), ste grupo constituyen el grupo importante de l as bombas sanitaria. Tambin se emplean las bombas para bombear los lquidos espesos con slidos en suspensin, como pastas de papel, melazas, fangos, desperdicios, etc.Un sistema de bombeo puede definirse como la adicin de energa a un fluido para moverse o trasladarse de un punto a otro.Una bomba centrfuga es una mquina que consiste en un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o crter; o una cubierta o carcasa. Las paletas imparten energa al fluido por la fuerza centrfuga.Uno de los factores ms importantes que contribuyen al creciente uso de bombas centrfugas ha sido el desarrollo universal de la fuerza elctrica.

2.2.1. Bombas centrfugasUna bomba centrifuga es un dispositivo constituido por un conjunto de paletas rotatorias perfectamente encajadas dentro de una cubierta metlica, de manera que son capaces de impulsar al lquido que est contenido dentro de la cubierta, gracias a la fuerza centrifuga que se genera cuando giran las paletas.FuerzaCentrifuga: se produce cuando se obliga a un cuerpo a dar vueltas, segn la tercera ley de newton, cada accin produce una reaccin igual y opuesta. Para que un cuerpo de vueltas, hay que aplicar una fuerza hacia el centro.

Principio de funcionamiento de una bomba centrfuga

2.2.1.1. PartesLas bombas centrifugas, ya sean verticales u horizontales, estn constituidas por una serie de partes con funciones muy especficas. Algunas de las partes de las bombas centrfugas son fijas, otras partes de las bombas centrfugas son rotatorias. En este resumen haremos un estudio muy breve de las partes de una bomba centrifuga clasificndolas en dos grandes grupos: fijas y rotatoriasImpulsores:El impulsor es la parte de la bomba centrifuga que constituye el elemento vital de la bomba en s misma. Su funcin es la de recoger el lquido por la boca de la bomba y lanzarlo con fuerza hacia la salida de la bomba. Para hacer esto el impulsor dispone de una serie de pequeas partes llamada labes. Gracias a los labes el impulsor es capaz de darle velocidad de salida al lquido.Partes FijasCarcasa:La carcaza es la parte de la bomba que cubre las partes internas de la misma (algo as como el cascarn de un huevo), sirve de contenedor del lquido que se impulsa, y su funcin es la de convertir la energa de velocidad impartida al lquido por el impulsor enenerga de presin. La carcasa le permite a la bomba formar el vaco necesario a la bomba centrifuga para poder impulsar el lquido, gracias a las partes giratorias.Cojinetes:Los cojinetes constituyen el soporte y la gua de la flecha o eje. Esta parte de la bomba centrifuga debe ser elaborada con cuidado ya que es la que permitir la perfecta alineacin de todas las partes rotatorias de la bomba. El cojinete, tambin es la parte de la bomba que se encarga de soportar el peso (carga radial y/o axial) de las partes rotatorias de la bomba.Bases:La base de la bomba centrifuga debe estar fijada al suelo. Es en esta parte en la que est atornillada o soldada la bomba centrifuga con el fin de evitar vibraciones que si se produjesen destruiran la bomba. Todo el peso de la bomba descansa sobre esta parte de la bomba.Otras partes de las bombas centrifugasAnillos de desgaste:Esta parte de la bomba centrifuga, conocida como anillo de desgaste, suele ser de precio muy econmico tanto en el sentido del costo de la parte en s misma, como en el costo de su montaje y desmontaje. Por ello, los anillos de desgaste son colocados para cumplir la funcin de aislantes al roce o friccin en aquellas zonas en donde se producira un desgaste debido a las cerradas holguras entre las partes fijas y rotatorias de la bomba centrifuga, evitando as la necesidad de comprar y cambiarestos elementos, de precios mucho ms elevados. De esta manera, cuando se produce el desgaste en la bomba centrifuga solo es necesario cambiar los anillos de desgaste por otros nuevos.Estoperas, empaques y sellos:Tanto las estoperas, como el prensa-estopa, le dan presin a la estopa o empaquetadura para evitar el escape del liquido. En ese sentido estas partes de la bomba evitan el escape del flujo. Sin embargo estas partes de la bomba pudieran permitir el escape de pequeas cantidades del fluido impulsado con fines de enfriamento. Los sellos mecnicos son partes metlicas de bomba que permiten el acople de diferentes partes de la bomba sin que se presente escape de fluido.

2.2.1.2. Ventajas y Desventajas

Las ventajas principales de las bombas centrfugas son:* Debido a sus caractersticas, son las bombas que ms se aplican en la industria.* Caudal constante, presin uniforme, sencillez de construccin, tamao reducido, bajo mantenimiento y flexibilidad de regulacin.* No tienen rganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy sencillos.* La impulsin elctrica del motor que la mueve es bastante sencilla.* Para una operacin definida, el gasto es constante y no se requiere dispositivo regulador.* Se adaptan con facilidad a muchas circunstancias.* Aparte de las ventajas ya enumeradas, se unen lassiguientes ventajas econmicas:* El precio de una bomba centrfuga es aproximadamente del precio de la bomba de mbolo equivalente.* El espacio requerido es aproximadamente 1/8 del de la bomba de mbolo equivalente.* El peso es muy pequeo y por lo tanto las cimentaciones tambin lo son.* El mantenimiento de una bomba centrfuga slo se reduce a renovar el aceite de las chumaceras, los empaques del presa-estopa y el nmero de elementos a cambiar es muy pequeo.

Desventajas:Uno de sus pocos inconvenientes es la necesidad de cebado previo al funcionamiento, ya que las bombas centrfugas, al contrario que las de desplazamiento positivo, no son autoaspirantes.2.2.2. Leyes de afinidad

Una misma bomba que funciona a diferentes velocidades, su dimetro no vara, por lo que podemos derivar las anteriores ecuaciones.Estas relaciones son conocidas como leyes de afinidad, se utilizan para determinar los efectos de los cambios de la velocidad sobre el caudal, altura y potencia absorbida de una bomba.

* Velocidad Especifica

Las leyes de afinidad expresan la relacin matemtica que existe entre el caudal, la velocidad de la bomba (rpm), la altura y el consumo de energa para el caso de bombas centrfugas. Las leyes muestran que incluso una pequea reduccin en el caudal se convertir en reducciones importantes de potencia y, portanto, de consumos energticos. Las leyes son la base de los ahorros energticos.Cuando se modifica una de las variables involucradas en el rendimiento de la bomba, las otras variables se pueden calcular utilizando la ley de afinidad.Q1/Q2 = n1/n2H1/H2 = (n1/n2)2P1/P2 = (n1/n2)3Q = caudal [m3/h]n = velocidad de la bomba [rpm]H = altura [bar]P = potencia [kW]Las frmulas muestran que si se disminuye la velocidad de la bomba en un 50%, el caudal tambin se reducir en un 50%. La altura se reducir al 25%, y el consumo de energa se reducir al 12,5%.2.2.3. Seleccin de bombas centrfugasEl trabajo consiste en hacer una buena seleccin de la bomba, segn los requerimientos del proceso (principalmente, cabeza y caudal requerido).Hay que hacer especial claridad y nfasis en que; una bomba centrfuga siempre tratar de operar en el punto donde su curva caracterstica se intercepte con la curva caracterstica del sistema (Fig. 9).

Fig. 9 ? Comportamiento conjunto Sistema - bomba.El paso siguiente es la seleccin de la bomba, para esto se debe tener en cuenta dos aspectos primordiales:1. Y2. Buscar una bomba que los valores de cabeza y caudal en su BEP, coincidan sean similares a la cabeza y caudal requeridos por el proceso. As:3. Buscar una bomba la cual tenga una curva cabeza-caudal (H-Q), cuya caractersticapueda cumplir los posibles rangos de operacin para satisfacer el proceso.El primer punto anterior no es mucho lo que nos puede decir sobre el tipo de bomba a utilizar dado que varias bombas, de varios tipos, pueden tener un BEP que se acerque al requerido por el proceso. Pero al tener conocimiento sobre el rango de trabajo que requiere el proceso, toma sentido el segundo punto anterior, dado que buscaramos una bomba que satisfaga las necesidades pertinentes.A continuacin se presentaran tres curvas con caractersticas H-Q muy diferentes, con los mismos valores de cabeza y caudal para el BEP.

Fig. 10 ? Curvas caractersticas ? bomba flujo Radial.

Fig. 11 ? Curvas caractersticas ? bomba flujo Mixto.

Fig. 12 ? Curvas caractersticas ? bomba flujo Axial.Cada una de las tres bombas anteriores cumplen a cabalidad el primer aspecto a tener en cuenta en la seleccin de la bomba. Como se mencion anteriormente, para poder satisfacer el segundo punto es necesario conocer el rango de operacin del proceso para as elegir una bomba cuya curva H-Q satisfaga dichos requerimientos, sin alejarse significativamente del punto de mejor eficiencia de la bomba.Adems de la cabeza y el caudal, tambin estn asociados al BEP, un valor de potencia (bhp) y un valor de NPSHR (siglas en ingles de Cabeza Neta de Succin Positiva Requerida).La potencia requerida en el BEPpuede ser conseguida dependiendo del motor seleccionado, por lo general esto no genera mucho inconveniente dada la amplia gama de motores desarrollados en la industria.El termino NPSHR es una medida de la energa mnima requerida en el ojo de succin de la bomba, para garantizar el buen funcionamiento de la bomba.El NPSHR es un parmetro de la bomba y es determinado y suministrado por el fabricante de la bomba.Este parmetro debe ser comparado contra el NPSHA (siglas en ingles de Cabeza Neta de Succin Positiva Disponible), el cual est determinado por las caractersticas del tramo de succin del sistema, y se puede mejorar aumentando el dimetro de la tubera de succin, mejorando la calidad de dicha tubera, reduciendo la distancia de la tubera de succin y la cantidad de accesorios en la lnea. Todo lo anterior con el fin de garantizar que:

Muchos autores y la practica aconseja que:

esto con la intencin de tener un factor de seguridad para evitar el negativo fenmeno de cavitacin, el cual aqueja frecuentemente los sistemas de bombeo.Teniendo en cuenta los aspectos tratados, seguramente se concebirn sistemas de bombeo ptimos y eficientes, que garantizarn las mejores condiciones de funcionamiento teniendo en cuenta el aspecto econmico desde el punto de vista de inversin inicial y de operacin a lo largo de la vida til de todo el sistema debombeo.

2.2.3.1. Incremento de temperatura. No consegui esto pero si consiguen me lo pasan

2.2.3.2. Materiales de construccinBombas centrfugas montadas sobre bancada son especialmente aptas para el suministro de lquidos limpios ligeramente sucios con slidos en suspensin; siempre que no sean viscosos (agua, disolventes, etc.).

Materiales de construccin: - Hierro fundido GG25 -AISI-316 (1.4408) - Hierro ebonitado. - Plsticos.Impulsor: Son de tipo cerrado, bajo demanda se puede suministrar abierto.Motores monofsicos trifsicos. Normales antiexplosivos antideflagrantes. 1.500 r.p.m. y 2.800 r.p.m.Motores de 2 velocidades.

Caudal: Desde 1 m3/h hasta 400 m3/h.Altura: Desde 1 m. hasta 150 m. | |Bombas centrfugas monobloc:

Materiales de construccin: - Hierro fundido GG25 -AISI-316 (1.4408) - Hierro ebonitado - Plsticos.Impulsor: Son de tipo cerrado, bajo demanda se puede suministrar abierto.Motores monofsicos trifsicos. Normales antiexplosivos antideflagrantes. 1.500 r.p.m. y 2.800 r.p.m.Motores de 2 velocidades.Caudal: Desde 1 m3/h hasta 150 m3/h.Altura: Desde 1 m. hasta 70 m. | Bombas Bari |

2.2.4. Comportamiento del Sistema de BombeoEjercicios