Bombas

Una bomba hidráulica es una máquina motora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según elprincipio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

Tipo de Bmbas

Según el principio de funcionamiento[editar]

La principal clasificación de las bombas según el funcionamiento en que se base:

Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas, en las que el principio de

funcionamiento está basado en la hidrostática, de modo que el aumento de presión se realiza

por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En este tipo de bombas,

en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada,

por lo que también se denominan bombas volumétricas. En caso de poder variar el volumen

máximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se

puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas

pueden subdividirse en

Bombas de émbolo alternativo, 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. Algunos ejemplos de este tipo

de bombas son la bomba alternativa de pistón, labomba rotativa de pistones o la bomba

pistones de accionamiento axial.

Bombas volumétricas rotativas o rotoestáticas, en las que una masa fluida es

confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada

(de baja presión) hasta la zona de salida (de alta presión) de la máquina. Algunos

ejemplos de este tipo de máquinas son la bomba de paletas, la bomba de lóbulos,

la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristáltica.

Bombas rotodinámicas, en las que el principio de funcionamiento está basado en el

intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el fluido, aplicando la

hidrodinámica. En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con álabes que giran

generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de máquinas el flujo del fluido es

continuo. Estas turbomáquinas hidráulicas generadoraspueden subdividirse en:

Radiales o centrífugas, cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria

perpendicular al eje del rodete impulsor.

Axiales, cuando el fluido pasa por los canales de los álabes siguiendo una trayectoria

contenida en un cilindro.

Diagonales o helicocentrífugas cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra

dirección entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete.

Según el tipo de accionamiento[editar]

Electrobombas. Genéricamente, son aquellas accionadas por un motor eléctrico, para

distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por motores de combustión

interna.

Bombas neumáticas que son bombas de desplazamiento positivo en las que la energía

de entrada es neumática, normalmente a partir de aire comprimido.

Bombas de accionamiento hidráulico, como la bomba de ariete o la noria.

Bombas manuales. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancín.

LPCH de las bombas

NPSH es un acrónimo de Net Positive Suction Head, también conocido como ANPA (Altura

Neta Positiva en la Aspiración) y CNPA (Carga Neta Positiva en Aspiración). Es la caída

interna de presión que sufre un fluido cuando este ingresa al interior de una bomba centrífuga.

Cuando el fluido ingresa a una bomba centrífuga, lo hace siempre por el centro del rodete

impulsor, lugar en donde toma contacto con las paletas de dicho rodete para ser luego

impulsado hacia la periferia de la bomba. Pero, al hacer contacto con dicha paletas, el fluido

sufre lo que se denomina "Efecto de la Proa de Fuhrmann". Este efecto, establece que el

fluido, que ya ha pasado por las pérdidas de fricción y de accesorios del sistema de tuberías,

aún continúa perdiendo presión esta vez dentro de la bomba centrífuga, al reacomodarse al

contorno de la paleta, en cuya punta el fluido choca contra el extremo, se reacomoda

rápidamente, aumenta su velocidad, y por ende disminuye su presión. Otro factor que

determina esta caída de presión es el hecho de que el flujo ingresa al centro del rodete de

forma axial, y se debe reorientar para seguir el contorno de las paletas.

La NPSH es un parámetro importante en el diseño de un circuito de bombeo: si la presión en

el circuito es menor que la presión de vapor del líquido, éste entrará en algo parecido a

la ebullición: se vaporiza, produciéndose el fenómeno de cavitación, que puede dificultar o

impedir la circulación de líquido, y causar daños en los elementos del circuito.

En las instalaciones de bombeo se debe tener en cuenta la NPSH referida a la aspiración de

la bomba, distinguiéndose dos tipos de NPSH:

NPSH requerida: es la NPSH mínima que se necesita para evitar la cavitación. Depende de

las características de la bomba, por lo que es un dato que debe proporcionar el fabricante en

sus curvas de operación.

donde

Hz es la Altura mínima necesaria a la entrada del rodete, en m.c.l. (metros de columna

de líquido).

 es la presión cinética correspondiente a la velocidad de entrada del líquido en la

boca de aspiración, en m.c.a. (para Va en m/s).

NPSH disponible: depende de las características de la instalación y del líquido a

bombear.

donde

 es el peso específico del líquido (N/m3).

Pa es la presión en el nivel de aspiración, en Pa

Ha es la altura geométrica de aspiración en m.c.l.

hf es la pérdida de carga en la línea de aspiración, en m.c.l.

Pv es la presión de vapor del líquido a la temperatura de bombeo, en Pa

Agitacion y mezclado

La agitación se refiere a forzar un fluido por medios mecánicos para que adquiera un movimiento circulatorio en el interior de un recipiente. Los objetivos de la agitación pueden ser:

Mezcla de dos líquidos miscibles (ej: alcohol y agua) Disolución de sólidos en líquido (ej.: azucar y agua) Mejorar la transferencia de calor (en calentamiento o enfriamiento) Dispersión de un gas en un líquido (oxígeno en caldo de fermentación) Dispersión de partículas finas en un líquido Dispersión de dos fases no miscibles (grasa en la leche)

El mezclado es una operación universal en la industria. Las operaciones de mezclado se usan con una gran variedad de propósitos. Entre ellos se encuentra la homogenización de materiales, la transferencia de calor, la dispersión de gases en líquidos, etc. Entre las industrias que emplean ampliamente el mezclado destacan aquellas que manejan materiales viscosos y de reología compleja. Algunas de las más importantes son las industrias de polímeros, de alimentos, de fermentación, farmacéutica y de cosméticos. A pesar de que las operaciones de mezclado se usan rutinariamente en la industria, su manejo es prácticamente empírico, en parte debido a que casi ningún programa curricular de ingeniería aborda la tecnología de mezclado. Este aspecto es aprendido frecuentemente de los fabricantes de equipo y en ocasiones impide tener un panorama crítico y general del tema. Mejorar la eficiencia de las operaciones de mezclado en un proceso puede conducir a mejoras substanciales en la productividad y/o calidad del producto final. Es frecuente que las condiciones de una operación de mezclado puedan mejorarse sin grandes cambios al proceso y permitirle a una empresa, ahorrar o emplear sus recursos de manera más eficiente.

Tipos de agitadores

Elementos de un agitador

Relaciones geométricas en los agitadores

Calculo de potencia de un agitador

Impulsores de agitador

Los tanques agitadores contienen una hélice o impulsores en el extremo o a lo largo de

una flecha que se ubica en el centro del tanque, transversalmente o de forma excéntrica. Un

tanque agitador puede contener una, dos o más flechas con una, dos o más hélices en cada

flecha.

Impulsores[editar]

Impulsor de flujo axial (izquierda) y de flujo radial (derecha).

Los impulsores pueden tener un flujo axial o radial. Los de flujo axial poseen un ángulo menor

a 90° en sus aspas con respecto al plano de rotación, comúnmente son colocados este tipo de

impulsores en la parte lateral del tanque centrados o excéntricos y sujetados con una brida o

también se pueden colocar en el fondo del tanque. Los de flujo radial poseen las aspas

colocadas de forma paralela al eje de la flecha, para tanques pequeños es común que se

diseñen con múltiples aspas mientras que los tanques de mayor volumen poseen menor

cantidad de aspas y además son forrados con jebe.