miércoles, 15 de abril de 2015

FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA

BOMBA CENTRÍFUGA

Las Bombas centrífugas también llamadas Rotodinámicas, son siempre rotativas y son un tipode bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor.Una bomba centrífuga es una máquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o coraza.Se denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta misma acción. Es aquella máquina que incrementa la energía de velocidad del fluido mediante un elemento rotante, aprovechando la acción de la fuerza centrífuga, y transformándola a energía potencial a consecuencia del cambio de sección transversal por donde circula el fluido en la parte estática, la cual tiene forma de voluta y/o difusor.
Las bombas centrífugas son generalmente divididas en tres categorías:
  • bombas centrífugas de flujo axial,
  • bombas centrífugas mixtas 
  • bombas centrífugas de flujo radial. 
Además, también pueden ser divididas en muchos otros tipos de acuerdo a diferentes métodos.
Por ejemplo:
  • 1. Basándose en las aplicaciones, las bombas centrífugas pueden ser divididas en bombas comerciales, bombas industriales, etc.
  • 2. Según diferentes medios transportados, hay bombas de agua limpia, bombas de impureza, bombas anti-corrosivas, etc.
  • 3. Dependiendo del modo de entrada del impulsor, son bombas centrífugas de succión simple y bombas centrífugas de succión doble.
  • 4. De acuerdo al número de impulsores, se dividen en bombas centrífugas de etapa simple y bombas centrífugas de etapa múltiple.
  • 5. Dependiendo de la presión de trabajo, incluyen bombas centrífugas de baja presión, bombas centrífugas de presión media y bombas centrífugas de alta presión.
  • 6. Se dividen en bombas centrífugas horizontales y bombas centrífugas verticales de acuerdo con la posición del eje de la bomba.

CARACTERÍSTICAS DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA

  • La característica principal de la bomba centrífuga es la de convertir la energía de una fuente de movimiento (el motor) primero en velocidad (o energía cinética) y después en energía de presión.
  • Existen bombas centrifugas de una y varias etapas. En las bombas de una etapa se pueden alcanzar presiones de hasta 5 atm, en las de varias etapas se pueden alcanzar hasta 25 atm de presión, dependiendo del número de etapas.
  • Las bombas centrifugas sirven para el transporte de líquidos que contengan sólidos en suspensión, pero poco viscosos. Su caudal es constante y elevado, tienen bajo mantenimiento. 
  • Este tipo de bombas presentan un rendimiento elevado para un intervalo pequeño de caudal pero su rendimiento es bajo cuando transportan líquidos viscosos.
  • Este tipo de bombas son las usadas en la industria química, siempre que no se manejenfluidos muy viscosos.
  • Las bombas centrífugas de una etapa y monoblock, son ideales para movimientos delíquidos en general, con una profundidad máxima de aspiración de 7 m. ó 9 m.
  • Estas bombas son adecuadas para bombear agua limpia, sin sólidos abrasivos.

PARTES DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA:

Rodete o impulsor.
El rodete o impulsor es un elemento móvil, formado por unas paletas o álabes divergentes unidos a un eje que recibe energía del exterior como podemos observar en la figura que nos muestra el despiece de una bomba centrífuga.
Según que estos álabes vayan sueltos o unidos a uno o dos discos, los rodetes pueden ser:
  • Abiertos: cuando van sueltos. Tienen la ventaja de que permite el paso de impurezas, pero tiene poca eficacia.
  • Cerrados: cuando van unidos lateralmente a dos disco
  • Semiabiertas: cuando van unidos a un disco
Difusor 

El difusor junto con el rodete, están encerrados en una cámara, llamada carcasa o cuerpo de bomba. El difusor está formado por unos álabes fijos divergentes, que al incrementarse la sección de la carcasa, la velocidad del agua irá disminuyendo lo que contribuye a transformar la energía cinética en energía de presión, mejorando el rendimiento de la bomba. Según la forma y disposición, las bombas centrífugas son de 2 tipos: 
  • De voluta: la carcasa tiene forma de caracol, rodeando el rodete de tal forma que el área de flujo de agua aumenta progresivamente hacia la tubería de descarga. 
  • De turbina: la carcasa va provista de unos difusores fijos dispuestos de tal forma que el área de flujo se ensancha progresivamente hacia la salida, 

Eje 

El eje de la bomba es una pieza en forma de barra de sección circular no uniforme que se fija rígidamente sobre el impulsor y le transmite la fuerza del elemento motor, como se puede apreciar en la figura.

Carcasa: Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el impulsor en energía de presión. Esto se lleva a cabo mediante reducción de la velocidad por un aumento gradual del área.
  • Impulsores: Es el corazón de la bomba centrífuga. Recibe el líquido y le imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.
  • Anillos de desgaste: Cumplen la función de ser un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos.
  • Estoperas, empaques y sellos: la función de estos elementos es evitar el flujo hacia fuera del líquido bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flujo de aire hacia el interior de la bomba.
  • Flecha: Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrífuga, transmitiendo además el movimiento que imparte la flecha del motor.
  • Cojinetes: Sirven de soporte a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relación con las partes estacionarias. Soportan las cargas radiales y axiales existentes en la bomba.
  • Bases: Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella

FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

El flujo entra a la bomba a través del centro u ojo del rodete y el fluido gana energía a medida que las  paletas del rodete lo transportan hacia fuera en dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un incremento gradual en el área de flujo de tal manera que la energía cinética a la salida del rodete se convierte en cabeza de presión a la salida.

VENTAJAS DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS: 

  • Su construcción es simple, su precio es bajo. 
  • La línea de descarga puede interrumpirse, o reducirse completamente, sin dañar la bomba. 
  • Puede utilizarse con líquidos que contienen grandes cantidades de sólidos en suspensión, volátiles y fluidos hasta de 850°F. 
  • Sin tolerancias muy ajustadas. 
  • Poco espacio ocupado. 
  • Económicas y fáciles de mantener. 
  • No alcanzan presiones excesivas aún con la válvula de descarga cerrada. 
  • Máxima profundidad de succión es 15 pulgadas. 
  • Flujo suave no pulsante. 
  • Impulsor y eje son las únicas partes en movimiento. 
  • No tiene válvulas ni elementos reciprocantes. 
  • Operación a alta velocidad para correa motriz. 
  • Se adaptan a servicios comunes, suministro de agua, hidrocarburos, disposición de agua de desechos, cargue y descargue de carro tanques, transferencia de productos en oleoductos.
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