Principales tipos de las bombas centrífugas

En la gran variedad de las bombas centrífugas encontramos los siguientes principales tipos:

• Radiales, axiales y diagonales.
• De impulsor abierto, semiabierto y cerrado.
• Horizontales y verticales.

Bombas centrífugas radiales, axiales y diagonales

El tipo de una bomba que atiende al diseño hidráulico del rodete impulsor, viene caracterizado por su velocidad específica, calculada en el punto de funcionamiento de diseño, es decir, en el punto de máximo rendimiento de la curva característica.

Bombas centrífugas radiales

La corriente líquida se verifica en planos radiales. La energía se cede al líquido esencialmente mediante la acción de la fuerza centrífuga.

Bombas centrífugas axiales

La corriente líquida se verifica superficies cilíndricas alrededor del eje de rotación. La energía se cede al líquido por la impulsión ejercida por los álabes sobre el mismo.

Bombas centrífugas diagonales

La corriente líquida se verifica radial y axialmente, denominándose también de flujo mixto. La energía se cede al líquido mediante la acción de la fuerza centrífuga y la impulsión ejercida por los álabes sobre el mismo.

Campos de aplicación de los tres tipos de bombas centrífugas

El diagrama muestra una relación entre el caudal en litros/minuto y la altura hidráulica. Subiendo en vertical se encuentran el tipo de bomba y potencia necesaria para una altura hidráulica determinada.

Selección de bombas centrífugas

Para una aplicación específica hay siempre varios tipos de bombas entre los que elegir. Se debe seleccionar una bomba con un muy buen rendimiento para las condiciones operativas dadas.

Los parámetros para la selección de bombas centrífugas a investigar incluyen

• Velocidad específica Ns.
• Diámetro del impulsor.
• Velocidad de operación.
• Usar bombas multi-etapa.
• Colocar bombas en serie.
• Limitar el flujo en el sistema para ahorrar energía.

Objetivo: El objetivo es optimizar los recursos tecnológicos, minimizando el consumo de energía.

Punto de operación: Cambiando la curva de características de la bomba se puede manipular el punto de operación. Esto se logra con la reducción del diámetro del impulsor y colocarlo en la carcaza original, modificando el diámetro de la tubería o estrangular el flujo dentro de la misma.

La curva de la bomba puede modificarse también cambiando la velocidad de trabajo de la misma.

Niveles de operación variables: Una situación compleja se presenta cuando los niveles de los depósitos no son constantes. Con estas condiciones de trabajo no es posible lograr un alto rendimiento del sistema y se puede utilizar un motor de velocidad variable.

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Usos y aplicaciones de las bombas de engranajes

Son equipos para bombear fluidos corrosivos y no corrosivos a una eficiencia hidráulica máxima.

Ventajas principales de las bombas de engranajes

Las bombas de engranajes son muy versátiles en sus capacidades y presiones. Algunas de sus principales ventajas son:

• Mayor poder de aspiración.
• Mantenimiento sencillo y rápido.
• Válvula de seguridad integrada que permite la protección del circuito.
• Capacidad para transportar productos de alta viscosidad.
• Sencillez técnica.
• Sentido de flujo del fluido independiente del sentido de rotación del eje, para aplicaciones especiales.
• Bomba volumétrica independiente de la velocidad de rotación o la viscosidad.

Campos de aplicaciones de las bombas de engranajes

Las bombas de engranajes se aplican en diferentes procesos de la industria, en las que destacan:

• Proceso de Ultra-filtración.
• Sistemas de lubricación.
• Circulación en cierres mecánicos dobles.
• Inyección de tinta.
• Sistemas de refrigeración.
• Dosificación en caudal continúo.
• Equipos de osmosis inversa (tratamiento de agua).
• Sistemas de refrigeración.

Bombas de engranajes de alto rango de presiones

Es el tipo de bomba ideal para trabajar con altas presiones de hasta 300 PSI. Están disponibles tanto en versiones selladas como de accionamiento magnético. Las bombas de engranajes de alta presión llevan ejes de mayor diámetro y mayores cojinetes y sellos, lo que garantiza una mayor vida útil.

Bombas de engranajes para líquidos de alta viscosidad

Las bombas de engranajes en sus versiones especiales son capaces de bombear polímeros para tratamiento de aguas y productos alimenticios de hasta 80,000 cps. En aplicaciones de mayor viscosidad es preferible y más eficaz el uso de bombas mayores que funcionen a velocidades más bajas.

Bombas de engranajes para fluidos de baja viscosidad

A menudo la solución preferida son bombas de engranajes en aplicaciones de bombeo de baja viscosidad debido a sus características hidráulicas (bajo flujo, alta carga de agua, muy compactas, flujo no pulsante, eficiencia) y bajo costo. La amplia selección de materiales permite elegir la bomba adecuada para reducir el desgaste prematuro de ejes, engranajes y cojinetes en fluidos de baja viscosidad.

Se logra bombear adecuadamente líquidos con viscosidades tan bajas como 0.3 cP mediante el uso de ejes de carburo de tungsteno, cojinetes de carburo de silicio y cubiertas delanteras y traseras diseñadas especialmente para mejorar la lubricación de los cojinetes lisos.

Bombas de engranajes de dosificación

Las bombas de engranajes se emplean en sistemas de flujo variable donde las revoluciones por minuto (RPM) del motor regulan la salida de la bomba. El caudal, los niveles de pH y las RPM pueden hacer actuar el control de señales de realimentación.

Bombas de engranajes con válvulas de alivio

Las bombas de desplazamiento positivo deben ser instaladas con una válvula de alivio en la línea de descarga. Así, en caso de que una válvula se cierre inadvertidamente, la bomba y la tubería quedan protegidas.

 

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Para todos los diferentes tipos de bombas de engranajes se pueden seleccionar los materiales constructivos en función estricta de los fluidos y sus características de manejo:

• Construcción en acero inoxidable, 316, hastelloy o titanio.
• Engranajes de acero inoxidable, hastelloy, teflón, ryton, carbono, Delrin, PEEK.
• La flexibilidad a bombear productos de alta o baja viscosidad y la precisión de las bombas de engranajes externos las hacen adecuadas para la dosificación de poli electrolitos, aditivos químicos de todo tipo, disolventes, tintas, melazas, etc.

Gamas de sellos disponibles para bombas de engranajes

Las cubiertas de las bombas de engranajes aceptan empaquetadura, así como configuraciones de sellos mecánicos simples o dobles. Las empaquetaduras son las más adecuadas y económicas para líquidos inocuos.

Sellos mecánicos simples para bombas de engranajes

Los sellos mecánicos simples se emplean en las bombas de engranajes cuando hay que minimizar las fugas. Los sellos simples tienen un límite de viscosidad de aproximadamente 5,000 cps y un límite de temperatura de 260 °C (500 °F).

Sellos mecánicos dobles para bombas de engranajes

Los sellos mecánicos dobles requieren un sistema de descarga y se emplean comúnmente para el bombeo de líquidos abrasivos, cristalizables al contacto con el aire o muy peligrosos.

Sellos mecánicos externos para bombas de engranajes

Los sellos mecánicos externos se emplean para aislar el cuerpo del sello del líquido bombeado o para bombear líquidos sometidos a condiciones de vacío.

Opción de acoplamiento estrecho en bombas de engranajes

Las bombas mal alineadas generan cargas radiales excesivas y sobrecargan los ejes, cojinetes y sellos. Ésta es una de las causas más comunes de fallas prematuras de las bombas. La opción de acoplamiento estrecho elimina la necesidad de tener que alinear manualmente la bomba y el motor.

Al usar la opción de acoplamiento estrecho, la bomba y el motor se fijan uno con otro mediante tornillos, lo cual garantiza una alineación correcta.

Características importantes del acoplamiento estrecho en bombas de engranajes

• Excelentes para aplicaciones de fabricantes de equipos originales (O.E.M.).
• Sus dimensiones permiten que sea intercambiable con las bombas de accionamiento magnético.
• Elimina las dificultades y la incomodidad del alineamiento de la bomba y el motor.
• Un soporte de hierro fundido sujeta firmemente la bomba y el motor.
• Se instalan fácil y rápidamente.
• Para motores eléctricos con diferentes armazones.

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