BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Características generales
de funcionamiento
Las bombas de este tipo son
bombas de desplazamiento que crean la succión y la descarga, desplazando líquido
con un elemento móvil. El espacio que ocupa el líquido se llena y vacía
alternativamente forzando y extrayendo mediante movimiento mecánico.
El término “positivo”,
significa que la presión desarrollada está limitada solamente por la
resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es
afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de
la bomba y la medida del volumen desplazado.
Las bombas de desplazamiento
positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su
tamaño y costo. Este tipo de bomba resulta el más útil para presiones extremadamente
altas, para operación manual, para descargas relativamente bajas, para
operación a baja velocidad, para succiones variables y para pozos profundos
cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.
CLASES DE BOMBAS DE
DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Hay dos clases de bombas de
desplazamiento positivo:
a) Las de pistón o
reciprocantes, que desplazan el líquido por la acción de un émbolo o pistón con
movimiento rectilíneo alternativo, o con movimiento de oscilación.
b) Las rotatorias, en
las cuales, el desplazamiento se logra por el movimiento de rotación de los
elementos de la bomba.
Bombas reciprocantes
Características de
funcionamiento
En las bombas reciprocantes
el pistón crea un vacío parcial dentro del cilindro permitiendo que el agua se
eleve ayudada por la presión atmosférica. Como hace falta un espacio
determinado de tiempo para que se llene el cilindro, la cantidad de agua que
entra al espacio de desplazamiento dependerá de la velocidad de la bomba, el
tamaño de las válvulas de entrada y la efectividad del material sellante de las
válvulas y del pistón.
Debido a la resistencia de fricción que se desarrolla en sus partes en movimiento, las bombas reciprocantes tienen una eficiencia relativamente baja; las pérdidas en las
correas, los engranes y las chumaceras se añaden a la resistencia de las partes
móviles para dar un rendimiento bajo en proporción a la potencia suministrada
por la unidad motriz.
Las válvulas de las bombas
de pistón son de dos tipos las de succión, que permiten la entrada al espacio
de desplazamiento, y las de descarga, que dejan que el agua pase hacia el tubo
de descarga, Estas válvulas operan por la fuerza que ejerce sobre ellas el peso
del agua, o por la acción ejercida por elemento de desplazamiento
Las siguientes imágenes nos
muestran modelos típicos de bombas reciprocantes.
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BOMBA
RECIPROCANTE O DE PISTÓN HORIZONTAL
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ESQUEMA
DE BOMBA RECIPROCANTE DE EFECTO SIMPLE
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BOMBA
RECIPROCANTE HORIZONTAL DE TRANSMISIÓN DE DOBLE EFECTO
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Bombas rotatorias
Caracteres generales
de su funcionamiento
Las bombas rotatorias son
unidades de desplazamiento positivo, que consisten en una caja fija que contiene
engranes, aspas u otros dispositivos que rotan, y que actúan sobre el líquido
atrapándolo en pequeños volúmenes entre las paredes de la caja y el dispositivo
que rota, desplazando de este modo el líquido de manera similar a como lo hace
el pistón de una bomba reciprocante.
Pero las bombas rotatorias
en vez de suministrar un flujo pulsante como sucede con las bombas
reciprocantes, descargan un flujo uniforme, por el movimiento de rotación de
los engranes que es bastante rápido.
Las bombas rotatorias se
usan generalmente para aplicaciones especiales, con líquidos viscosos, pero
realmente pueden bombear cualquier clase de líquidos, siempre que no contengan
sólidos en suspensión. No obstante, debido a su construcción, su uso más común,
es como bombas de circulación o transferencia de líquidos.
Características principales:
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Son de acción positiva
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Desplazamiento rotativo
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Flujo uniforme
-
Construcción compacta
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Carga alta
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Descarga relativamente baja
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Velocidades de operación de moderadas a altas
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Pocas partes móviles
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Requieren toda la potencia para llevarlas a su velocidad de operación
-
Flujo constante dentro de ciertos límites para carga variable
-
Aspiración limitada
Como las piezas que originan
el desplazamiento son de metal y rotan, el contacto metálico entre las partes
móviles origina desgastes
que posibilitan los
resbalamientos a altas presiones, es por eso que la
efectividad de las bombas rotatorias disminuye con el uso.
Distintos tipos de
bombas rotatorias
Las bombas más comunes y más
efectivas de este tipo son las de engranes externos. Según los dientes se
separan en el lado de succión de la bomba, el espacio entre dos dientes
consecutivos se llena de líquido y de esta forma es arrastrado hasta quedar
atrapado entre estos y la pared de la caja de la bomba; el movimiento de
rotación del engrane lleva entonces el líquido atrapado hasta el
lado de descarga, en donde al quedar libre es impulsado hacia afuera por
la llegada constante de nuevas cantidades de líquido. Las bombas rotatorias son
generalmente fabricadas para capacidades que no exceden de 500 gpm (31.54 l/s)
y cargas que no sobrepasan 500 pies (152.4 m).
Existen bombas rotatorias de
engranes internos, de levas, lobulares de tornillo, de paletas, etc.
Descripción
de los tipos más usados:
A.
Bomba de rotor simple:
Una bomba de rotor simple es aquella en la
cual todos los elementos” que giran lo hacen con respecto a un solo eje.
B.
Bomba de rotor múltiple:
Una bomba de rotor múltiple es aquella en la
cual los elementos que giran lo hacen con respecto a varios ejes.
C.
Bomba de miembros flexibles:
En éstas el bombeo del fluido y la acción de
sellado dependen de la elasticidad de los miembros flexibles que pueden ser un
tubo, una corona de aspas o una camisa.
D.
Bombas de lóbulos:
En estas bombas el líquido se desplaza
atrapado en los lóbulos desde la entrada hasta la salida. Los lóbulos efectúan
además la labor de sellado. Los rotores deben girar sincronizadamente.
E.
Bombas de aspas (paletas).
En este tipo de bombas las aspas pueden ser
rectas, curvas, tipo rodillo, tipo cangilón y pueden estar ubicadas en el rotor
o en el estator y funcionan con fuerza hidráulica radial. El rotor puede ser
balanceado o desbalanceado, y el desplazamiento es constante o variable.
F.
Bomba de pistón.
En este tipo el fluido entra y sale impulsado
por pistones, los cuales trabajan recíprocamente dentro de los cilindros; las
válvulas funcionan por rotación de los pistones y cilindros con relación a los
puntos de entrada y salida. Los cilindros pueden estar colocados axial o radial
mente y pueden trabajar con desplazamientos constantes o variables.
G.
Bombas de engranes.
En este tipo el líquido es conducido entre
los dientes de los engranes, que sirven también como superficies de sello, en
la carcasa de la bomba. Las hay de engranes externos, que pueden ser rectos,
helicoidales simples o dobles como el tipo espina de pescado (Herringbone). Los
engranes internos tienen un solo rotor que engrana con uno externo.
H.
Bombas de pistón circunferencial.
Tiene el mismo principio de operación que las
de engrane, pero aquí cada rotor debe trabajar accionado por medios diferentes.
I.
Bomba de tornillo simple.
El tornillo desplaza axialmente el líquido a
lo largo de una coraza en forma de gusano. Tiene el inconveniente de poseer un
alto empuje axial.
J.
Bomba de tornillo múltiple.
El fluido es transportado axialmente por los
tornillos. En vez de un estator, cada tornillo trabaja en contacto con el otro,
que puede ser el motriz o el conducido. En estos diseños se reduce el empuje
axial.
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BOMBA
ROTATORIA DE ENGRANES EXTERNOS
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BOMBA
ROTATORIA DE DOS TORNILLOS
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BOMBA
ROTATORIA DE PALETAS DESLIZANTES
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BOMBA
ROTATORIA DE LEVA Y
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Cuidados
principales de una bomba
- · Mantener una buena lubricación.
- · No sobrepasar los límites especificados por el fabricante.
- · No cerrar válvula de descarga cuando se encuentre operando (según aplique).
- · Cuidar de sobrepasar los límites de presión en caso de existir mucho vapor condensado.
- · No operar en caso de no estar lubricada.
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