Consultas Bombas

Teoría de las bombas

Bomba centrífuga

La característica principal de la bomba centrífuga es la de convertir la energía de una fuente de movimento (el motor) primero en velocidad (o energía cinética) y después en energía de presión. El rol de una bomba es el aporte de energía al líquido bombeado (energía transformada luego en caudal y altura de elevación), según las características constructivas de la bomba misma y en relación con las necesidades específicas de la instalación. El funcionamiento es simple: dichas bombas usan el efecto centrífugo para mover el líquido y aumentar su presión. Dentro de una cámara hermética dotada de entrada y salida (tornillo sin fin o voluta) gira una rueda con paleta (rodete), el verdadero corazón de la bomba. El rodete es el elemento rodante de la bomba que convierte la energía del motor en energía cinética (la parte estática de la bomba, o sea la voluta, convierte, en cambio, la energía cinética en energía de presión). El rodete está, a su vez, fijado al eje bomba, ensamblado directamente al eje de trasmisión del motor o acoplado a él por medio de acoplado rígido.
Cuando entra líquido dentro del cuerpo de la bomba, el rodete (alimentado por el motor) proyecta el fluido a la zona externa del cuerpo-bomba debido a la fuerza centrífuga producida por la velocidad del rodete: el líquido, de esta manera, almacena una energía (potencial) que se transformará en caudal y altura de elevación (o energía cinética). Este movimento centrífugo provoca, al mismo tempo, una depresión capaz de aspirar el fluido que se debe bomberar. Conectando después la bomba con la tubería de descarga, el líquido se encanalará fácilmente, llegando fuera de la bomba. El rodete de una bomba centrífuga se puede realizar según muchas variantes constructivas: rodetes abiertos, rodetes cerrados, rodetes semi abiertos, rodetes mono-canal, rodetes axiales, rodetes semi-axiales, rodetes desplazados, vórtice, a espiral, etc.
Se pueden suministrar bombas centrífugas monoestadio, o sea, dotadas de un solo generador de caudal y presión (un rodete). Si hay varios rodetes (el primer rodete descarga el líquido sobre el segundo y así sucesivamente) se pueden suministrar, incluso, bombas centrífugas multiestadio, caracterizadas por la suma de presiones emanadas de cada rodete. El funcionamiento de la bomba centrífuga depende del momento inicial del cebado y del modo en el cual se asegura la aspiración del mismo líquido: si la bomba se coloca a un nivel inferior al de la vena de la que se extrae el líquido, éste entra espontáneamente en la bomba (de esta manera se obtiene una instalación bajo nivel). Mientras que si la bomba se coloca sobre el surgente de el cual se desea bombear, el líquido se aspirará: la bomba (así como la tubería de aspiración) tendrá que cebarse preventivamente, o sea, llena de líquido (se tratará de una bomba auto cebada).
El sistema centrífugo presenta infinidad de ventajas con respecto a los otros tipos de bombeo: aseguran un tamaño reducido, un servicio relativamente silencioso y un fácil accionamiento con todos los tipos de motores eléctricos que se encuentran en plaza. Además presenta una fácil adaptación a todos los problemas del tratamiento de líquidos ya que, por medio de adaptaciones a las determinadas condiciones de uso, es capaz de responder a las exigencias de las instalaciones destinadas.

Curva de la bomba

Las prestaciones de una bomba centrífuga se pueden evidenciar gráficamente por medio de una curva característica que, normalmente, tiene datos relativos a la altura geodésica total, a la potenzia efectiva del motor (BHP), a la eficiencia, al NPSHr y al nivel positivo, informaciones indicadas en relación con la capacidad de la bomba.
Cada bomba centrífuga se caracteriza por su particular curva característica, que es la relación entre su caudal y su altura de elevación. Esta representación gráfica, o sea, la trasposición de esta relación en un gráfico cartesiano, es la mejor manera para conocer qué caudal se puede obtener a una determinada altura de elevación y viceversa.
En este caso específico, la curva consiste en una línea que parte de un punto (equivalente a cero caudal /máxima altura de elevación) y que llega hasta el final de la curva con la reducción de la altura de elevación aumentando el caudal.
Está claro que, para modificar esta representación, contribuyen otros elementos como la velocidad, la potencia del motor o el diámetro del rodete. Hay que considerar, además, que las prestaciones de una bomba no se pueden conocer sin saber todos los detalles del sistema en el que tendá que funcionar
La curva de prestaciones de cada bomba cambia en el momento que cambia la velocidad y se explica con las siguientes leyes:

1. la calidad del líquido trasladado cambia en relación con la velocidad
2. la altura de elevación varía en relación con el cuadrado de la velocidad
3. la potencia consumida varía en relación con el cubo de la velocidad

La cantidad de líquido bombeado y la potencia absorbida son, aproximadamente, proporcionales. La descarga de una bomba centrífuga con velocidad constante puede variar de cero caudal (todo cerrado o válvula cerrada), hasta un máximo que depende del proyecto y de las condiciones de trabajo. Por ejemplo, si se duplica la cantidad de fluido bombeado se duplica la velocidad y todas las demás condiciones permanecen iguales, mientras que la altura de elevación aumenta 4 veces y la potencia consumida 8 veces con respecto a las condiciones iniciales.
La potencia absorbida por la bomba puede localizarse en el punto donde la curva de la potencia se encuentra con la curva de la bomba en el punto de trabajo. Pero esto no indica todavía la medida requerida del motor.
Existen distintas maneras para determinar la potencia de los motores de alimentación de la bomba:

• se puede elegir el motor adecuado a la velocidad de accionamiento o al margen de funcionamiento (el mejor método y el menos costoso cuando las condiciones de trabajo de la bomba no cambian tanto).
• se puede leer la potencia al final de la curva (la solución más frecuente que garantiza una potencia adecuada en casi todas las condiciones de ejercicio).
• se puede leer la potencia que corresponde al punto de trabajo sumando el 010% (sistema usado generalmente sólo en las refinerías o en otras aplicaciones donde no hay variaciones en las características de la instalación).
• usando las curvas, todas las condiciones operativas pueden ser consideradas (el mejor método donde están presentes efectos sifones, grandes variaciones en altura geodésica, largas tuberías para llenar …)

Las prestaciones de una bomba, y en especial de las bombas rotodinámicas, están ilustradas con una curva tal que evidencia perfectamente la relación entre el líquido en movimiento por unidad de tiempo y el aumento de la presión.
Pero las curvas referidas a las distintas categorías de bombas tienen características muy diferentes. Por ejemplo, las bombas volumétricas presentan un volumen de caudal independiente de la diferencia de presión (y la curva respectiva es, casi sempre, una línea vertical), mientras que las bombas centrífugas tienen una curva de prestación que, como ya hemos visto, aumentando la altura de elevación opone la disminución del caudal y viceversa. La curva de las bombas periféricas, en cambio, tienen una marcha que al medio de estas dos categorías de bombas.
Una regla general para comprender las fuerzas desarrolladas por una bomba centrífuga es la siguiente: una bomba no crea presión sino que aporta sólo caudal. La presión es nada más que la medida de la reistencia del caudal.

Cotejo curvas

  

Curva general

Principios de hidráulica

Bomba centrífuga
Bomba que aprovecha el movimento de rotación de una rueda con paletas (rodete) inserida en el cuerpo de la bomba misma. El rodete, alcanzando alta velocidad, proyecta hacia afuera el agua anteriormente aspirada gracias a la fuerza centrífuga que desarrolla, encanalando el líquido en el cuerpo fijo y luego en el tubo de envío.

Bomba sumegida
La bomba sumergida es una bomba con ejes verticales, proyectada para alcazar grandes profundidades debido al largo de su tubo aspirador. No se tiene que confundir con la bomba sumergible que se caracteriza porque está dotada de un motor de sello hermético sumergido en el mismo líquido que se bombea.

Caudal 
Cantidad de líquido (en volumen o en peso) que se debe bombear, trasladadar o elevadar en un cierto intervalo de tiempo por una bomba: normalmente expresada en litros por segundo (l/s), litros por minuto (l/m) o metros cúbicos por hora (m³/h). Símbolo: Q.

Altura de elevación 
Altura de elevación de un líquido: el bombeo sobreentiende la elevación de un líquido de un nivel más bajo a un nivel más alto. Expresado en metros de columna de líquido o en bar (presión). En este último caso el líquido bombeado no supera ningún desnivel, sino que va erogado exclusivamente a nivel del suelo a una presión determinada. Símbolo: H.

Curva de prestaciones
Especial ilustración gráfica que explica las prestaciones de la bomba: el diagrama representa la curva formada por los valores de caudal y de altura de elevación, indicados con referencia a un determinado tipo de rodete diámetro y a un modelo específico de bomba.

Bajo nivel
Especial instalación de la bomba, colocada a un nivel inferior al de la vena de la cual se extrae el agua: de esta manera, el agua entra espontáneamente en la bomba sin ninguna dificultad.

Cebado 
Llenado de la bomba o de la tubería para quitar el aire presente en ellas. En algunos casos, se pueden suministrar, también, bombas auto cebadas, o sea, dotadas de un mecanismo automático que facilita el cebado y por lo tanto la puesta en marcha de la bomba, lo cual sería imposible de otra manera, y además muy lento.

Cavitación 
Fenómeno causado por una inestabilidad en el flujo de la corriente. La cavitación se manifiesta con la formación de cavidad en el líquido bombeado y está acompañada por vibraciones ruidosas, reducción del caudal y, en menor medida, del rendimiento de la bomba. Se provoca por el pasaje rápido de pequeñas burbujas de vapor a través de la bomba: su colapso genera micro chorros que pueden causar graves daños.

Pérdidas de carga
Pérdidas de energía debidas a la fricción del líquido contra las paredes de la tubería, proporcionales al largo de éstas. También son proporcionales al cuadrado de la velocidad de deslizamiento y variabilidad en relación con la naturaleza del líquido bombeado. Cada vez que disminuye el deslizamiento normal del fluido movido representa una posibilidad de pérdidas de carga como los bruscos cambios de dirección o de sección de las tuberías.
Para lograr en la bomba un correcto dimensionamiento, la suma de tales pérdidas se debe agregar a la altura de elevación prevista originariamente.

Sello mecánico 
Sello mecánico para ejes rodantes. Usado en todos los casos en que no se puede permitir goteo alguno externo de líquido. Está compuesto por dos anillos con superficie plana, una fija y otra rodante: las dos caras están prensadas juntas de manera que dejan sólo una finísima película hidrodiámica formada por líquido que se retiene para que funcione como lubricante de las partes que se deslizan.

Viscosidad 
Se trata de una característica del fluido bombeado: representa su capacidad de oponerse al desplazamiento. La viscosidad varía según la temperatura.

Peso específico
Cada fluido tiene una densidad característica.
El agua, que se usa como término de comparación, convencionalmente tiene un peso específico (o densidad) de 1 (a 4°C y a nivel del mar). El peso específico representa el valor usado para comparar el peso de un cierto volumen de líquido con el peso de la misma cantidad de agua. 

CARGA DE SUCCIÓN Y ELEVACIÓN DE SUCCIÓN Y ALGUNAS CONDICIONES DE SUCCIÓN.

Elevación de succión. Es la suma de la elevación estática de succión, de la carga de fricción de succión total y de las pérdidas de admisión (la elevación de succión es una carga de succión negativa).

Carga de succión. Es la carga estática de succión menos la carga de fricción total y las pérdidas de admisión, más cualquier presión que se encuentre en la línea de succión. Es una presión negativa (hay vacío) y se suma algebraicamente a la carga estática de succión del sistema.

Condiciones de succión. Por lo que respecta al líquido, se tomará en cuenta la influencia de su presión sobre la succión.

Presión de vapor. Si un líquido se encuentra a una temperatura arriba de su punto de ebullición, sufre evaporación en su superficie libre. En el seno del líquido se origina una presión que se llama presión de vapor y que está en función directa con la temperatura del líquido.

Presión de bombeo. Destinemos una bomba cualquiera para bombear un líquido. Al funcionar la bomba, tiende a formar un vacío en el seno del líquido. Éste succionar se conoce como presión de bombeo.

Carga neta de succión positiva (NPSH). Es la presión disponible o requerida para forzar un gasto determinado, en litros por segundo, a través de la tubería de succión, al ojo del impulsor, cilindro o carcasa de una bomba. En el bombeo de líquidos la presión en cualquier punto en la línea de succión nunca deberá reducirse a la  presión de vapor del líquido.

NPSH disponible. Esta depende de la carga de suc ción o elevación, la carga de fricción, y la presión de vapor del líquido manejado a la temperatura de bom beo. Si se varía cualquiera de estos puntos, la NPSH puede alterarse.

NPSH requerida. Esta depende sólo del diseño de la bomba y se obtiene del fabricante para cada bomba en particular, según su tipo, modelo, capacidad y velocidad.

Cebado de las Bombas. Consiste en la extracción del aire de la tubería de succión de la bomba para permitir un correcto funcionamiento. Esta operación se realiza en todas las bombas centrífugas ya que no son autocebantes, generalmente cuando ésta se encuentra en una posición superior al tanque de aspiración.

Carga Hidráulica. Es la energía impartida al líquido por la bomba, es decir, la diferencia entre la carga de descarga y la succión.

Punto de Shut-off. Representa la carga hidráulica que produce la bomba cuando el caudal a través de ella es nulo. (La válvula a la salida de la bomba esta cerrada, con el fluido en contacto con el rodete).

Potencia Absorbida  (N). Representa la potencia requerida por la bomba para transferir líquidos de un punto a otro y la energía requerida para vencer sus pérdidas.

Potencia Hidráulica (Ph). Potencia cedida al líquido en el proceso de su transferencia de un punto a otro.

Rango de Operación. Es la zona en la cual la bomba opera en forma eficiente. Esta zona se determina como:

                                       

                                       

Donde:

                                   

                          

        

Eficiencia Mecánica. Es la eficiencia relacionada con las pérdidas de energía útil, debidas al rozamiento en el cojinete, prensa-estopas y el rozamiento del fluido en los espacios entre la cubierta del rodete y la carcasa de la máquina, llamado rozamiento del disco y se define para una bomba centrifuga como:

Eficiencia Hidráulica. Se define en términos de la relación entre el trabajo específico ideal de la máquina y el real del rodete, el trabajo específico ideal de la máquina se calcula basado en las condiciones totales o estáticas.

Eficiencia Total. Redefine en términos de la relación entre la potencia eléctrica suministrada a la máquina y la potencia hidráulica entregada por ésta.

CURVAS CARACTERÍSTICAS

    Antes de que un sistema de bombeo pueda ser diseñado o seleccionado debe definirse claramente su aplicación. Así sea una simple línea de recirculación o un gran oleoducto, los requerimientos de todas la aplicaciones son siempre los mismos, es decir, trasladar líquidos desde un punto a otro. Entonces, esto obliga a que la bomba y el sistema tengan iguales características para que este diseño sea óptimo.   

    La manera de conocer tales características se realiza con la ayuda de las curvas características de la bomba, las cuales han sido obtenidas mediante ensayos realizados en un banco de pruebas el cual posee la instrumentación necesaria para medir el caudal, velocidad de giro, momento de torsión aplicado y la diferencia de presión entre la succión y la descarga de la bomba, con el fin de poder predecir el comportamiento de la bomba y obtener el mejor punto de operación el cual se conoce como PME, variando desde una capacidad igual a cero hasta un máximo, dependiendo del diseño y succión de la bomba.

   Generalmente este tipo de curvas se obtienen para velocidad constante, un diámetro del impulsor específico y un tamaño determinado de carcasa, realizando la representación gráfica de la carga hidráulica (curva de estrangulamiento), potencia absorbida  y eficiencia adiabática contra la capacidad de la bomba.

   Estas curvas son suministradas por los proveedores de bombas, de tal manera que el usuario pueda trabajar según los requerimientos de la instalación sin salir de los intervalos de funcionamiento óptimo, además de predecir que ocurrirá al variar el caudal manejado, sirviendo como una gran herramienta de análisis y de compresión del funcionamiento del equipo.  

 ESQUEMA DE POTENCIA PARA UNA BOMBA CENTRÍFUGA

                              

ECUACIONES

POTENCIA ELÉCTRICA

POTENCIA ABSORBIDA (Potencia al eje)

POTENCIA HIDRÁULICA

ALTURA TOTAL DE BOMBEO

RENDIMIENTO TOTAL DE LA BOMBA

        

Parámetros clave de rendimiento de las bombas centrífugas

Los parámetros claves para establecer el correcto funcionamiento de las bombas centrífugas son la capacidad, la cabeza, BHP (Potencia al freno), BEP (punto de mejor eficiencia) y la velocidad específica.

Las curvas de la bomba de rendimiento de una bomba proporcionan la herramienta de trabajo con la que estos parámetros se pueden variar para garantizar un funcionamiento satisfactorio de la bomba.

A continuación se describen los siguientes parámetros o términos operativos de la bomba centrífuga:

• Capacidad
• Cabeza

• Importancia de utilizar la cabeza de descarga en vez de la presión
• Fórmula de conversión de la cabeza de descarga en presión
• Cabeza de succión estática, h_S
• Cabeza de descarga estática, h_d
• Cabeza de fricción, h_f
• Cabeza de presión Vapor, hvp
• Cabeza de presión, hp
• Cabeza de velocidad, hv
• Cabeza Total de succión H_S
• Cabeza Total de descarga H_d
• Cabeza total Diferencial H_T

• NPSH

• Cabeza neta de succión positiva requerida NPSHr
• Cabeza neta de succión positiva disponible NPSHa

• Potencia (potencia al freno, BHP) y eficiencia (mejor Punto de eficiencia, BEP)
• Velocidad específica (Ns)
• Leyes de afinidad

Capacidad

Corresponde a la velocidad de flujo con la cual el líquido es movido o empujado por la bomba al punto deseado en el proceso. Normalmente se mide en galones por minuto (Gpm) o metros cúbicos por hora (m³/Hr). La capacidad fluctúa con los cambios en la operación del proceso. Por ejemplo, una bomba de alimentación a una caldera necesita una presión constante a diferentes capacidades para satisfacer el cambio en la demanda de vapor.

• La capacidad depende de varios factores tales como:
• Las características del líquido del proceso, es decir la densidad, viscosidad
• El tamaño de la bomba y los diámetros de entrada y salida
• El tamaño del Impulsor
• La velocidad de rotación del Impulsor RPM
• El tamaño y forma de las cavidades entre los alabes
• Las condiciones de succión y descarga, de temperatura y presión de la bomba

Para una bomba con un impulsor particular que opera a una velocidad con un determinado líquido, los únicos elementos de la lista anterior que pueden cambiar son:

• La cantidad de líquido que fluye a través de la bomba
• Las presiones a la entrada y la salida de la bomba.

El efecto sobre el flujo a través de una bomba por el cambio en las presiones de salida se representa en una curva característica de la bomba.

Como los líquidos son esencialmente incompresibles, la capacidad está directamente relacionada con la velocidad de flujo en la tubería de succión. Esta relación es como sigue:

Q = 449 * V * A (13)

Donde

Q = Capacidad en m³/s

V = Velocidad del flujo en metros/s

A = Área de la tubería en m²

Cabeza

La importancia del término cabeza" radica en su uso como una forma particular para expresar el término presión: La presión en cualquier punto de un líquido puede ser considerada como aquella que es causada debido al peso del fluido que se está bombeando. El peso de la columna vertical del líquido es llamado Cabeza estática y se expresa en términos de metros de líquido.

El mismo término cabeza, se utiliza para medir la energía cinética generada por la bomba. En otras palabras, la cabeza es una medida de la altura de una columna de líquido que la bomba puede generar a partir de la energía cinética impartida al líquido.

Imagine un tubo disparando un chorro de de agua hacia arriba en la dirección del aire, la altura de la cabeza agua estaría por encima de la cabeza de descarga.

La cabeza no es equivalente a la presión. La cabeza de descarga es un término que tiene unidades de longitud y la presión tiene unidades de fuerza por unidad de área. La principal razón para usar la cabeza de descarga en lugar de la presión para medir la energía de una bomba centrífuga es que la presión de una bomba va a cambiar si el peso específico (peso) del líquido cambia, pero la cabeza de descarga no cambia expresada en metros, ya que cualquier bomba centrífuga dada se puede utilizar para mover una gran cantidad de fluidos alimentarios, con diferentes pesos específicos, es más simple discutir la cabeza de la bomba en metros y es mejor olvidarse de la presión para expresar el gasto de Energía de la bomba.

Así que el funcionamiento de una bomba centrífuga con cualquier fluido newtoniano, ya sea pesado (salsa alimentaria) o liviano (esencia alimentaria) es descrito por el uso del término "cabeza". Las curvas de rendimiento de una bomba son en su mayoría descritas en términos de la cabeza.

Una bomba dada con un determinado diámetro de impulsor y velocidad elevará un líquido a una cierta altura independientemente de la peso del líquido.

Fórmula de conversión de la presión a la cabeza

La carga estática que corresponde a una presión específica depende del peso del líquido de acuerdo con la siguiente fórmula:

  (14)

Los líquidos newtonianos tienen gravedad específica por lo general van de 0,5 (como: luz, hidrocarburos) a 1,8 (pesados, como el ácido sulfúrico concentrado). El agua es un punto de referencia, que tiene un peso específico de 1,0.

Esta fórmula ayuda en la conversión de la presión manométrica de la bomba de calibre en términos de cabeza para leer las curvas de la bomba.

Los varios términos de la cabeza se discuten a continuación.

Nota: Los subíndices "s" se refieren a las condiciones de succión y d' se refiere a las condiciones desde descarga

• Cabeza de succión estática, h_S
• Cabeza de descarga estática, h_d
• Cabeza de fricción, h_f
• Cabeza de presión Vapor, hvp
• Cabeza de presión, hp
• Cabeza de velocidad, hv
• Cabeza Total de succión H_S
• Cabeza Total de descarga H_d
• Cabeza total Diferencial H_T
• Cabeza neta de succión positiva requerida NPSHr
• Cabeza neta de succión positiva disponible NPSHa

Cabeza de succión estática, h_S: Cabeza resultante de la elevación relativa del líquido a la línea central de la bomba; puede ser desde un nivel inferior a la bomba; la bomba gasta Energía en succionar el liquido. Si el nivel del líquido está por encima de la bomba central, h_S es positiva. Si el nivel del líquido está por debajo de la bomba h_S es negativo. Condición comúnmente denotada como "altura de aspiración"

Cabeza de descarga estática, h_d: Es la distancia vertical en metros entre centro de la bomba y el punto de descarga en la superficie del tanque.

Cabeza de fricción, h_f: Corresponde a la altura necesaria para superar la resistencia al flujo en la tubería y los accesorios (Válvulas, codos, uniones, bridas). La Cabeza de fricción depende del tamaño, condición y tipo de tubería, la cantidad de accesorios, el caudal, y la naturaleza del líquido.

Cabeza de presión Vapor, hvp: La presión de vapor es la presión a la que un líquido y su vapor coexisten en equilibrio a una temperatura dada. La presión de vapor del líquido puede obtenerse de las tablas de presión de vapor. Cuando la presión de vapor se convierte en cabeza, se le denomina como la cabeza de presión de vapor, hvp. El valor de hvp de un líquido se incrementa con el aumento de la temperatura y, en efecto, opone presión sobre la superficie del líquido, la fuerza positiva que tiende a provocar el flujo de líquido en la succión de la bomba reduce la presión de vapor, hecho este de mucho cuidado a la hora de bombear un alimento líquido puesto que tiende a vaporizarse y produce fallas graves en el funcionamiento de la bomba, conocidas como cavitación.

Cabeza de presión, hp: debe ser tenida muy en cuenta cuando un sistema de bombeo de alimentos líquidos comienza ó termina en un tanque que se encuentra bajo una presión que no sea la atmosférica. La presión en un tanque debe convertirse primero a pies ó metros de altura de líquido. Denotada como hp, se refiere a la presión absoluta en la superficie del líquido del depósito de suministro de la bomba de succión. Si el tanque está que contiene el líquido alimenticio está abierto a la atmosfera, hp es igual a la cabeza de la presión atmosférica.

Cabeza de velocidad, hv: Con este término se hace referencia a la energía de un líquido alimenticio como resultado de su velocidad "v", al moverse por una conducción o tubería. La cabeza de velocidad es la equivalente a la altura en pies o metros que el agua tendría que caer para adquirir la misma velocidad con la cual se debe transportar el líquido por la tubería, o en otras palabras, la cabeza necesaria para acelerar el agua. Generalmente la altura de velocidad es insignificante y puede ser despreciado; en la mayoría los sistemas que operan cabezas de trabajo elevadas. Sin embargo, puede ser un factor importante y debe ser considerado en sistemas que operan a baja cabeza.

Cabeza Total de succión H_S: Corresponde a la Energía que gasta el sistema de Bombeo del alimento en forma líquido para succionar el alimento líquido; se obtiene de la siguiente manera:

Cabeza Total de succión H_S = A La cabeza de presión del depósito de succión de la hp_S, más la cabeza estática de aspiración h_S, más la cabeza de velocidad la en la tubería de succión de la bomba hvs, Menos la cabeza de fricción en la tubería de succión hfs.

H_S = hp_S + h_S + hvs _- hfs (15)

La cabeza total de aspiración es la lectura del manómetro en tubería de succión, convertida en unidades de pies o metros de líquido

Cabeza Total de descarga H_d: Corresponde a la Energía que gasta el sistema de Bombeo del alimento en forma líquido para bombear el alimento líquido hasta su destino final; se obtiene de la siguiente manera:

Cabeza Total de descarga H_d = cabeza de presión en el depósito de descarga la hpd, más cabeza estática de descarga hd, más cabeza de velocidad en la tubería de descarga de la bomba hvd, Más la cabeza total de fricción en la línea de descarga hfd

H_d = hp_d + h_d + hvd _- hfd (16)

La cabeza total de descarga corresponde a la lectura del manómetro en la tubería de descarga, convertida a pies o metros de líquido.

La cabeza total diferencial (H_T) = A la cabeza total de descarga H_d menos la total de succión H_S

H_T = H_d - H_S (Con una altura de por encima de la bomba) (17)

H_T = H_d + H_S (Con una altura de por debajo de la bomba) (18)

NPSH

Cuando se habla de bombas centrífugas, los dos términos más importantes son: NPSHr y NPSHa

Cabeza neta de succión positiva requerida, NPSHr

La NPSH es uno de los términos más ampliamente utilizados y comprendidos asociados con los sistemas de bombeo

Comprender el significado de NPSH es muy esencial en instalación, así como el funcionamiento de las bombas.

Las bombas pueden bombear únicamente líquidos, no vapores

El funcionamiento satisfactorio de una bomba requiere que el líquido que está siendo bombeado la no se vaporice en cualquier condición de funcionamiento, puesto que cuando el líquido se vaporiza su volumen aumenta demasiado. Por ejemplo, un m³ de agua a temperatura ambiente se convierte en 1700 m³ de vapor a la misma temperatura. Esto deja en claro que si se va a bombear un alimento fluido de manera eficaz, debe mantenerse siempre en forma líquida

El aumento de temperatura y la disminución de presión inducen la vaporización

La vaporización comienza cuando la presión de vapor del líquido a la temperatura de operación es igual a la presión externa del sistema, lo que, en un sistema abierto es siempre igual a la presión atmosférica. Cualquier disminución de la presión externa o el aumento en la temperatura de operación, puede provocar la vaporización y la bomba deja de bombear. Por lo tanto, la bomba siempre tiene que tener una cantidad suficiente de la cabeza de succión presente para evitar que la vaporización ocurra en el punto más bajo de la presión en la bomba.

NPSH es un cálculo de diseño para evitar la vaporización de líquidos

El fabricante por lo general prueba la bomba con agua a diferentes capacidades, establecido por el límite de captación del líquido del lado de succión. Hasta cuando los primeros signos de cavitación inducida por evaporación se producen. Esta presión se convierte en la cabeza de succión de la bomba. Este valor se deja consignado en la curva funcionamiento de la bomba y se conoce como la "cabeza neta de succión positiva requerida (NPSHr) o, a veces como el NPSH.

De esta forma, la cabeza neta de succión positiva (NPSH) es la cabeza total en la tubería de succión de la bomba menos la presión de vapor del alimento líquido convertidos a la altura de columna de líquido.

NPSHr es una función del diseño de la bomba

NPSH requerido es una función del diseño de la bomba y se determina sobre la base de una prueba real de la bomba por el vendedor. A medida que el líquido pasa de la succión de la bomba al impulsor, la velocidad aumenta y la presión disminuye. De igual forma, existen pérdidas de presión debidas al choque y turbulencia cuando el líquido golpea el impulsor. La fuerza centrífuga de los álabes del impulsor a futuro, aumenta aún más la velocidad y disminuye la la presión del líquido.

El NPSH requerido es la cabeza positiva requerida en pies o metros absolutos en la succión de la bomba para superar estas caídas de presión en la bomba y mantener la presión del líquido por encima de su presión de vapor.

El NPSH es siempre positivo, y se expresa en términos de altura absoluta de la columna de líquido. El término "Neta" se refiere a la cabeza de presión real en la tubería de succión de la bomba y no a la altura de aspiración estática.

NPSHr aumenta a medida que aumenta la capacidad de la bomba

El NPSH requerido varía con la velocidad y la capacidad de la bomba. El aumento de NPSH requerido lo mismo que el aumento de la capacidad está dado debido al incremento de la velocidad del líquido, y como en cualquier momento la velocidad de un líquido aumenta, la presión y la cabeza disminuyen. Las curvas fabricante de la bomba normalmente proporcionan esta información. El NPSH es independiente de la densidad del fluido, como lo son todos los términos de la cabeza de la bomba. Es de anotar que la cabeza neta succión positiva requerida (NPSHr) es el número que aparece en la ficha técnica o el catálogo de la bomba, se da para agua a 20 °C y no para el líquido alimentario o una combinación de fluidos que está siendo bombeado.

Cabeza neta de succión positiva disponible, NPSHa

NPSHa es una función del diseño del sistema

Corresponde a la función del sistema en el cual la bomba está en operación. Es el exceso de presión del líquido en pies absolutos sobre su presión de vapor, es decir la presión que llega a la succión de la bomba, para asegurarse de que la bomba seleccionada no presente cavitación.

Se calcula basado en el sistema o las condiciones del proceso.

Cálculo del NPSHa

La fórmula para calcular el NPSHa se indica a continuación:

NPSHa = hp_s + h_s + hvp_s -hf_s (19)

Donde

hp_s = Cabeza de presión; en este caso la presión barométrica de succión del recipiente

h_s = Cabeza de succión estática

hvp_s = Cabeza de presión Vapor

hf_s = Cabeza de fricción

Nota:

1. El peso específico del líquido es importante, para convertir todos los términos en unidades de "pies o metros absolutos".

2. Cualquier discusión sobre el NPSH o cavitación sólo concierne a la aspiración de la bomba. Casi siempre hay un apreciable valor de presión en la descarga de la bomba que evita la vaporización del fluido.

NPSHa en pocas palabras

En pocas palabras, NPSH disponible se define como:

NPSHa = cabeza de Presión + cabeza estática - cabeza de presión de vapor del alimento líquido - pérdidas por Fricción en tuberías, válvulas y accesorios.

El disponible siempre debe ser mayor que el NPSH requerido por la bomba para que funcione correctamente. Es una práctica normal tener por lo menos 0.8 a 1 metro de NPSH adicional disponible en la tubería de succión para evitar cualquier problema en el punto de trabajo.

Potencia y eficiencia

Potencia al freno (BHP)

El trabajo realizado por una bomba es una función de la cabeza total y el peso del líquido bombeado en un período de tiempo determinado.

La Potencia al freno (BHP) es la potencia real entregada al eje de la bomba.

La Potencia de salida de la bomba o Potencia hidráulica (WHP) es la potencia entregada al líquido que se está bombeando.

Estos dos términos están definidos por las siguientes fórmulas

   (20)

 

  (21)

Donde:

3960 se obtiene dividiendo el número de libras-pie por cada caballo fuerza (33.000) por el peso de un galón de agua (8,33 libras).

Q = Capacidad en Galones/minuto

H_T = Cabeza Total diferencial

Sp.Gr = Gravedad específica del líquido

Eff = Eficiencia de la Bomba

La BHP también se puede leer en las curvas de la bomba a cualquier valor de caudal. Las curvas de las bombas se establecen para una gravedad específica de 1.0. Las gravedades específicas de otros líquidos deberán ser tenidas en consideración a la hora de utilizar las curvas características de una bomba.

La potencia al freno o potencia de entrada a una bomba es mayor que la potencia hidráulica o potencia de salida debido a las pérdidas mecánicas e hidráulicas en la bomba.

Por lo tanto la eficiencia de la bomba es la relación entre estos dos valores.

   (22)

Velocidad específica

La Velocidad específica (Ns) Es un índice no dimensional que identifica la similitud geométrica de las bombas. Se utiliza para clasificar a los impulsores de la bomba en cuanto a su tipo y proporciones.

Las bombas con el mismo Ns pero de diferente tamaño se consideran geométricamente similares, siendo el tamaño de una bomba el factor de la otra.

Cálculo de la velocidad específica

La siguiente fórmula se utiliza para determinar la velocidad específica:

 (23) 

Donde:

Q = Capacidad en el punto de mejor eficiencia a máximo diámetro del impulsor en Galones/minuto

H = Cabeza para cada etapa diferencial a máximo diámetro del impulsor en metros

N = Velocidad de la bomba en RPM (Revoluciones por minuto)

La velocidad específica determina la forma general o clase de los impulsores. A medida que la velocidad, la relación entre el diámetro de salida del impulsor, D2, y la entrada o diámetro central del impulsor, D1, disminuye. Esta relación toma el valor de 1.0 para un impulsor de flujo axial

Los impulsores de flujo radial desarrollan la Cabeza principalmente a través de la Fuerza centrífuga; bajo flujo y elevada cabeza de descarga. Las Bombas de alta velocidad específica desarrollan elevada cabeza en parte por la fuerza centrífuga y en parte por la fuerza axial. A mayor velocidad específica indica un diseño de bomba con más generación de cabeza debido más a las fuerzas axiales que por la influencia de las fuerzas centrífugas. Un flujo axial o bomba de hélice con una velocidad específica de 10.000 o más genera su cabeza exclusivamente a través de fuerzas axiales.

Las leyes de afinidad

Las leyes de afinidad son expresiones matemáticas que definen los cambios en: La capacidad de la bomba, La cabeza, y La BHP, cuando se realiza un cambio en la velocidad de la bomba, o en el diámetro del impulsor, o en ambos parámetros.

De acuerdo a las leyes de afinidad:

La Capacidad, Q cambia en proporción directa al diámetro del impulsor D, o a la velocidad N:

Q2 = Q 1 x [D2/D1] (24)

Q2 = Q1 x [N2/N 1] (25)

La Cabeza, H cambia en proporción directa al cuadrado del diámetro del impulsor D o al cuadrado de la velocidad N:

H2 = H1 x [D2/D1]² (26)

H2 = H1 x [N2/N1]² (27)

La BHP cambia en proporción directa al cubo el diámetro del impulsor, o al cubo de la velocidad:

BHP2 = BHP1 x [D2/D1]³ (28)

BHP2 = BHP1 x [N2/N1]³ (29)

Las leyes de afinidad son válidas sólo en condiciones de eficiencia constante.

La comprensión Curvas de rendimiento de la bomba centrífuga

La capacidad y la presión necesarias de cualquier sistema se pueden definir con la ayuda de una gráfica llamada curva del sistema. Del mismo modo la gráfica de variación de la capacidad frente a la variación de la de presión para una bomba en particular define la curva característica de funcionamiento de la bomba.

Un sistema de bombeo funciona donde la curva de la bomba y la curva de resistencia del sistema se cruzan. La intersección de las dos curvas define el punto de operación de la bomba y del proceso. Sin embargo, es imposible para un punto de funcionamiento cumplir con todas las condiciones de funcionamiento deseadas. Por Ejemplo, cuando la válvula de descarga es estrangula, la resistencia del sistema desplaza la curva a la izquierda y lo mismo ocurre con el punto de operación.

Figura 67: Curvas de rendimiento de la bomba

 

- Bombas centrífugas: Conceptos Básicos de Operación, Mantenimiento y Solución de problemas

El manual de funcionamiento de una bomba centrífuga comienza a menudo con una declaración general, "La bomba centrífuga le dará servicio satisfactorio libre problemas sólo con la condición de que sea instalada y operada con el debido cuidado y sea mantenida apropiadamente". A pesar del cuidado en la operación y el mantenimiento, los ingenieros se enfrentan a menudo a la declaración "La bomba ha fallado, es decir que ya no se puede mantener en servicio", es decir la imposibilidad de entregar el caudal deseado y la altura de descarga es en realidad uno de los daños más comunes para tener una bomba fuera de servicio.

Hay otras varias condiciones en las que una bomba, a pesar de no sufrir ninguna pérdida en el flujo o la altura de descarga, se considera que ha fallado y tiene que ser puesta fuera servicio tan pronto como sea posible. Estas incluyen problemas relacionados con el sello (fugas, pérdida de flujo), problemas relacionados con la bomba y los rodamientos del motor (fallas de lubricación, refrigeración, la contaminación de de aceite, ruidos anormales), fugas por la bomba, ruido muy alto y elevados niveles de vibración, o problemas relacionados con el sistema motriz (motor o turbina).

La lista de fallas de la bomba antes mencionadas no es absoluta ni corresponde a condiciones mutuamente excluyentes. A menudo, la raíz de las causas de las fallas son la misma pero los síntomas son diferentes. Un poco de cuidado con los primeros síntomas del problema puede evitar fallos permanentes de las bombas.

La tarea más importante en estas situaciones es determinar si la bomba ha fallado de forma mecánica o si hay alguna deficiencia de proceso, o ambos. Muchas veces, cuando las bombas se envían al taller, el personal de mantenimiento no encuentra nada malo al desmontarla.

La decisión de poner la bomba fuera de servicio por mantenimiento/reparación debe hacerse después de un análisis detallado de los síntomas y la causa raíz de la falla de la bomba. Además, en caso de cualquier falla mecánica o deterioro físico interno de la bomba, el ingeniero de alimentos debe ser capaz de relacionar las fallas del proceso alimentario con los problemas de funcionamiento de la unidad.

El Ingeniero de Alimentos que desee proteger las bombas del proceso alimentario de frecuentes daños debe desarrollar no sólo una buena comprensión del proceso, sino también un conocimiento profundo del funcionamiento de la bomba.

La solución efectiva del problema requiere de la capacidad de observar los cambios en el rendimiento del equipo a través del tiempo, y en el caso de una falla, la capacidad de investigar a fondo la causa de la falla y tomar medidas para evitar que el problema vuelva a ocurrir.

Existen tres tipos de problemas encontrados en su mayoría con bombas centrífugas:

• Errores de diseño
• Mala prácticas operativas
• Malas prácticas de mantenimiento

Mecanismo de trabajo de una bomba centrífuga

Una bomba centrífuga es una de las más simples piezas de equipo de cualquier proceso de la planta de producción de alimentos. Su propósito es convertir la energía de un motor (un motor eléctrico o turbina) primero en energía de momento en cinética y luego en energía de presión del fluido que se está bombeado.

Los cambios de energía se producen en virtud de las dos partes principales que componen la bomba: El impulsor y La voluta o difusor.

El impulsor es la parte giratoria que convierte la energía de movimiento o momento en energía cinética. La voluta o difusor es la parte fija, que convierte la energía cinética en energía de presión.

Nota: Todas las formas de energía que participan en un sistema de movimiento de líquidos se expresan en términos de altura en metros de la cabeza de bombeo del líquido.

Generación de la fuerza centrífuga y funcionamiento del equipo

El Alimento o insumo líquido del proceso alimentario entra por la boquilla de succión a la parte central de un dispositivo giratorio conocido como un impulsor.

Cuando el impulsor gira, el líquido acumulado en las cavidades entre las aspas del impulsor es lanzado de manera violenta hacia el exterior, suministrándole aceleración centrífuga debida al giro del impulsor sobre su eje a grandes velocidades.

Como el líquido o insumo alimentario sale del centro del impulsor hacia la periferia se crea una zona de baja presión o succión haciendo que más líquido fluya hacia la entrada de la bomba. Debido a que las paletas del difusor tienen curvatura, el fluido es empujado en la dirección tangencial y posteriormente en dirección radial por la fuerza centrífuga que le imprime la bomba al alimento líquido.

Esta fuerza que actúa dentro de la bomba es la que mantiene el alimento líquido fluyendo dentro de toda la conducción conectada a la bomba en dirección de los demás equipos del proceso.

En la Figura 68 se muestra en la sección transversal de una bomba centrífuga el movimiento del líquido.

Figura 68 Trayectoria del flujo del líquido en el interior de una bomba centrífuga

  

Conversión de energía cinética en energía de presión

El principio fundamental del funcionamiento de la Bomba centrífuga consiste en que el tipo energía generada por la fuerza centrífuga es la energía cinética.

La cantidad de energía que recibe el líquido es proporcional a la velocidad en La punta externa de los alabes del impulsor

Cuanto más rápido gira el impulsor o más grande es el impulsor, mayor será la velocidad del líquido en la punta del alabe y mayor energía impartida al líquido.

Esta energía cinética del líquido que sale de un impulsor o turbina se ve entorpecido por la acción de una resistencia al flujo. La primera resistencia es generada por la misma voluta de la bomba (carcasa) que lo frena en su interior. En la zona de impulsión, el líquido disminuye la velocidad y esta a su vez se convierte en presión sobre el líquido de acuerdo con el principio de conservación de Energía de Bernoulli.

Por lo tanto, la cabeza (la presión en términos de altura de líquido) desarrollada es aproximadamente igual a la energía de velocidad en la periferia del impulsor expresada por la siguiente fórmula:

Done H = Cabeza total desarrollada en metros

V = velocidad en la periferia del impulsor en m/seg

G= Aceleración de la gravedad 9.8 m/seg²

La cabeza también puede ser calculada a partir de las lecturas de los manómetros dispuestos en las líneas de aspiración y de descarga unidas a la bomba.

Las curvas de flujo de las bombas relacionan el caudal y la presión (la cabeza) desarrollada por la bomba a diferentes tamaños de impulsor y velocidades de rotación.

La operación de la bomba centrífuga debe ajustarse a las curvas de las bombas suministradas por el fabricante. Para leer y entender las curvas de las bombas, es muy importante desarrollar una comprensión clara de los términos utilizados en las curvas. Este tema se desarrollará más adelante.

Un hecho que debe ser siempre recordado es: Una bomba no crea presión, sólo proporciona un flujo. La presión es tan sólo un indicativo de la cantidad de resistencia al flujo.

Componentes generales de las bombas centrífugas

Una bomba centrífuga tiene dos componentes principales:

Ø Un componente giratorio compuesto por un impulsor y un eje

Ø Un componente fijo compuesto por una carcasa, cubierta de la carcasa, y los cojinetes.

Los componentes, tanto fijos como rotativos, se muestran en la Figura 69

Figura 69: Componentes generales de la bomba centrífuga

 

Los componentes principales se discuten brevemente a continuación. La Figura 70 muestra estas piezas en una fotografía de una bomba centrífuga.

Figura 70: Componentes generales de una bomba centrífuga

 

Componentes estacionarios

Cubiertas

Las Cubiertas o carcasas son de dos tipos: Voluta y circular. Dentro de las cubiertas el impulsor es ajustado.

• La cubierta tipo voluta: es construida para cabezas de descarga elevadas

Una cubierta tipo voluta es un espiral cuya área se incrementa hacia la zona de descarga como se muestra en la Figura 71 (ver boquilla de descarga), donde se observa como por la forma de la voluta, se reduce la velocidad del líquido incrementándose su presión.

Figura 71: corte transversal de una bomba que muestra la cubierta tipo voluta en su interior

  

Uno de los propósitos principales de la cubierta tipo voluta es ayudar a equilibrar la presión hidráulica sobre el eje de la bomba. Sin embargo, este balance debe ocurrir a la capacidad de bombeo recomendada por el fabricante. La operación de este tipo de bombas a menor capacidad de bombeo que la recomendada por el fabricante puede poner tensión lateral el eje de la bomba, incrementándose su desgaste y la rotura de los sellos y rodamientos y hasta el mismo eje de la bomba.

Las cubiertas de voluta doble son utilizadas cuando a capacidad de bombeo reducida el empuje radial llega a ser significativo.

• Cubierta Tipo circular

Este tipo de carcasa tiene paletas fijas de difusión rodeando periféricamente al impulsor para convertir la Energía de velocidad en Energía de presión. Normalmente las paletas de difusión se aplican en las bombas de etapas múltiples.

Se utiliza para bajas cabezas de descarga y alta capacidad. Pueden ser diseñadas como cubiertas sólidas o cubiertas de divididas

§ La cubierta sólida corresponde al diseño en el que la carcasa es entera, incluyendo la boquilla de descarga la cual está toda contenida en una sola cubierta o pieza fabricada.

§ La carcasa dividida implica dos o más partes que se unen entre sí. Cuando las partes están dividas por el plano horizontal, la cubierta se especifica como cubierta tipo dividida horizontalmente o cubierta dividida axialmente.

Para el caso en el que la división de la cubierta es en el plano vertical en posición perpendicular a la rotación del eje, la cubierta recibe el nombre de dividida verticalmente o cubierta dividida radialmente.

Este tipo de cubiertas requieren la utilización de anillos de desgaste que actúan como sello entre la cubierta y el impulsor; Ver Figura 72

Figura 72 Cubierta sólida

 
 

Boquillas de succión y de descarga

Las boquillas de succión y de descarga en esta clase de bombas forman parte integral de la cubierta misma. De acuerdo con su posición se presentan las siguientes configuraciones.

Ø Aspiración axial/descarga superior Ver Figura 73. La boquilla de succión está localizada concéntrica al eje de la bomba, mientras que de la boquilla de descarga se encuentra en la parte superior de la cubierta, perpendicular al eje y descarga. Esta bomba por lo general tiene una menor NPSHr (Cabeza neta de succión positiva), debido a que el líquido se alimenta directamente sobre el centro del impulsor

Figura 73 Aspiración axial/descarga superior

  

Ø Aspiración superior/descarga superior Ver Figura 74 En este tipo de bomba, las boquillas de succión y descarga se encuentran en la parte superior de la cubierta, perpendicular al eje de la bomba.

Figura 74 Aspiración superior/descarga superior

  

Ø boquillas Lateral de aspiración / boquillas Lateras de descarga: en este caso, Las boquillas de succión y descarga están situadas a los lados en posición perpendicular al eje

Cámara de sello y/o Caja de empaquetadura

Se encuentra ubicada en un compartimento, ya sea integral o separada de la cubierta de la bomba en la región comprendida entre el eje y la cubierta, corresponden a los sistemas de sellado y estanqueidad del líquido que se está bombeando, para evitar fugas y pérdidas a través del eje de la bomba. Cuando el sello se consigue mediante de un sello mecánico, la cámara se conoce comúnmente como una cámara de sellado.

Cuando el cierre se logra por medio de empaque, a la cámara se le denomina como Prensaestopas.

En el sistema ocurre que, cuando la presión en la parte inferior de la cámara es inferior a la presión atmosférica, este impide la entrada de aire a la bomba. Cuando la presión es superior a la atmosférica, el sistema evita fugas de líquido desde la bomba.

Normalmente, las cámaras de sellado y los prensaestopas también están provistos de refrigeración o sistemas adecuados para el control de la temperatura Ver Figura 75, en la que se muestra un sello montado en el exterior de la cámara de la bomba y sus partes.

Figura 75, Sello montado en el exterior de la cámara de la bomba y sus partes

  

Ø Buje del sello: es una parte muy importante de la cámara del sello o del prensaestopas. esta pieza le da el ajuste deseado al sello mecánico en su parte central se aloja la camisa del eje. Su función operativa es la de permitir la refrigeración, el drenaje y ventilación del eje de la Bomba

Ø Dispositivo de circulación interna se refiere a un dispositivo situado la cámara del sello, cuya función consiste en hacer circular el líquido a través de una junta de la cámara fría o barrera y el tanque de regulación de fluidos.

Ø Sello mecánico

Componentes de rotación

Impulsor

El impulsor es la parte principal de rotación que proporciona la aceleración centrífuga al fluido. Se clasifican de muchas maneras. 

• Basado en la dirección principal de flujo en referencia al eje de rotación

• De lujo radial
• De flujo axial
• De flujo mixto

Figura 76: Tipos de Impulsor

 

• Basado en el tipo de aspiración

- Una sola aspiración: la entrada de líquido en un lado.

        - Doble aspiración: la entrada de líquido al impulsor simétricamente a ambos lados.

• Basado En la construcción mecánica Ver Figura 76

- Cerrado: envuelto en paredes laterales encerrando las paletas impulsoras.

- Abierto: No envuelto en paredes laterales para encerrar las paletas.

- Semiabierto o tipo vortex.

Los Impulsores cerrados requieren anillos de desgaste los cuales requieren de mantenimiento.

Los Impulsores abiertos y semiabiertos son menos propensos a obstruirse, pero requieren ajuste manual de la voluta o la placa posterior para dar al impulsor apropiado y evitar la recirculación interna del fluido a bombear.

Los Impulsores tipo Vortex son ideales para materiales líquidos con contenidos en sólidos y "fibrosos", pero son hasta un 50% menos eficientes que los diseños convencionales.

• El número de impulsores determina el número de etapas de la bomba. Una bomba de una sola etapa tiene un impulsor y es eficiente para bajas cabezas de descarga
• Una bomba de dos etapas con dos impulsores en serie es ideal para un valor medio de cabeza de descarga.
• Una bomba de multietapa tiene tres o más impulsores en serie y son muy útiles en altos valores de cabeza de descarga.

Anillos de desgaste: proporciona un sistema de unión renovable económico y fácil de cambiar para evitar las filtraciones en entre el impulsor y la carcasa. Su desajuste puede llegar a ser tan grande que la eficiencia de la bomba disminuye demasiado produciendo serios problemas de vibración y calor

Eje

El propósito básico del eje de la bomba centrífuga es la de transmitir el torque necesario cuando la bomba arranca y durante la operación de la misma; sirve de soporte al impulsor y otras piezas giratorias. Este trabajo lo debe hacer con una desviación menor que la tolerancia entre las partes giratorias y estacionarias.

Juntas de acople

Elementos ubicados perpendicularmente al eje que unen el sistema motriz a la bomba y que pueden amortiguar el torque que se transmite al impulsor

Ø Se clasifican en dos grupos: rígidas y flexibles. Las juntas de acople rígidas se utilizan en aplicaciones donde no hay absolutamente ninguna posibilidad ni espacio para cualquier desalineación entre bomba y motor. 

Ø Los acoplamientos flexibles son más propensos a errores a la selección, instalación y mantenimiento del conjunto motor bomba.

v Los acoplamientos flexibles se dividen en dos grupos básicos: elastoméricos y no-elastómeros. Los acoplamientos elastoméricos utilizan juntas en materiales en caucho o polímero para asegurar la flexibilidad requerida.

v Los acoplamientos no elastoméricos utilizan juntas metálicas para obtener flexibilidad. Estas pueden ser de dos tipos: lubricados o no lubricadas. Los lubricados son propensos a desalineación la acción de deslizamiento de sus componentes, de ahí la necesidad de lubricación. Los diseños no lubricados acomodan su desalineación a través de la flexión de los mismos.

Componentes auxiliares

Por lo general se incluyen en los sistemas de bombeo los siguientes servicios:

• Lavado, refrigeración y sistemas de enfriamiento del sello
• Drenaje y Venteo del sello
• Lubricación, y sistemas de refrigeración de los rodamientos
• Sistemas de refrigeración o calefacción de la cámara de sello o la caja de empaquetadura,
• Sistemas de refrigeración para la bomba tipo pedestal

Los sistemas auxiliares de bombeo incluyen tubos, tuberías, válvulas de cierre, válvulas de control, válvulas alivio, medidores de temperatura y termopares, medidores de presión, indicadores de flujo, medidores de orificio, rejillas de ventilación y deHgües.

Requisitos básicos para un funcionamiento sin problemas de Bombas centrífugas

El primer requisito es la no cavitación de la bomba

El segundo requisito es que un mínimo flujo continuo debe ser siempre mantenido durante la operación de la bomba