Resumen de
bombas
Las bombas hidráulicas son máquinas que tienen la
finalidad de transformar la energía mecánica que por lo general produce un
motor eléctrico o a explosión en energía hidráulica.
Las bombas hidráulicas utilizadas en la ingeniería
tienen múltiples utilidades, ya que se pueden usar para la extracción de aguas subterráneas,
acarreo de agua de un punto a otro, elevar agua a tanques de gran altura, etc.
Las bombas se clasifican en:
- Bombas Rotodinamicas: son las que siempre son rotativas, su
funcionamiento se basa en principalmente en la ecuación de Euler. La parte
fundamental de la bomba es el “Rodete” que es el que transfiere la energía.
- Bombas de desplazamiento positivo: Son las bombas de embolo,
alternativas y rotoestaticas que son rotativas pero que por lo general la dinámica
de la corriente no es importante para la transmisión de la energía. Su funcionamiento
se basa en el principio del desplazamiento positivo.
BOMBAS ROTODINAMICAS
Elementos constitutivos:
o Rodete: El rodete gira
solidario con el eje de la máquina y tiene determinada cantidad de alabes que
imparten energía al flujo en forma de energía dinámica y energía de presión.
o Corona directriz: la
corona directriz posee alabes que se mantienen fijos para orientar el fluido
que sale del rodete y de esta manera transforma la energía cinética en energía de
presión ya que la sección de paso
aumenta. Las coronas pueden ir o no en una bomba ya que las que traen este
sistema son más caras pero a su vez más eficientes.
o Caja espiral:
Transforma la energía dinámica que todavía posee el líquido en energía de presión
y es la encargada de recoger el mismo que sale del rodete o de la corona (si la
bomba posee corona) conduciéndolo hasta la tubería de salida.
o Tubo difusor troncocónico:
realiza la tercera etapa de difusión, ósea que también transforma la energía dinámica
en energía de presión.
La altura útil es igual al rendimiento
de altura de presión que experimenta el fluido en la bomba más el incremento de
altura geodésica más el incremento de altura dinámica
PERDIDAS:
ü Perdidas hidráulicas:
se subdividen en dos tipos de pérdidas.
Perdidas de
superficie: Se producen por rozamiento del fluido con las
paredes de la bomba, o por el choque de las partículas del mismo entre sí.
Perdidas de forma: Se producen por el
desprendimiento de la capa límite en los cambios de dirección y en toda sección
que tenga alguna forma de paso del fluido complicada.
ü Perdidas volumétricas:
Son perdidas de caudal y estas pueden ser perdidas exteriores (qe) o pérdidas
interiores (qi).
Las perdidas qe constituyen
una salpicadura de líquido o fluido en la sección intermedia de la bomba ya que
este líquido se escapa por el juego que hay
entre la carcasa de la bomba y el eje central de la misma. Para reducir
esta pérdida se utiliza una caja empaquetadora que con una prensa estopa se
ajusta de manera que no quede excesivamente apretado para que no se generen
perdidas mecánicas (que más adelante explicare).
Las perdidas qi son
las más importantes ya que estas reducen mucho el rendimiento de la bomba. A la
salida del rodete el fluido tiene mucha más presión que a la entrada y parte
del fluido que tiene que seguir hacia la caja espiral retrocederá por el
conducto que forma el juego entre el rodete con la carcasa a la entrada del
rodete.
ü Perdidas mecánicas:
Estas pérdidas pueden ser:
Rozamiento del prensa
estopa con el eje de la maquina
Rozamiento del eje
con los cojines
Accionamiento de
auxiliares (como válvulas)
Rozamiento de disco (rozamiento
de la pared exterior del rodete con la atmosfera del fluido que lo rodea)
POTENCIA:
ü Potencia de accionamiento (Pa): Es también conocida como potencia absorbida o potencia de freno.
ü Potencia interna (Pi):
Es la potencia suministrada al rodete igual a la potencia de accionamiento
menos las perdidas mecánicas.
P’m= Perdida mecánica
ü Potencia útil (P): Es
el incremento de potencia que experimenta el fluido en la bomba.
RENDIMIENTOS
Rendimiento hidráulico: 
Rendimiento volumétrico: 
Rendimiento interno: 
Rendimiento mecánico: 
Rendimiento Total
CAVITACIÓN
La cavitación produce dos efectos fundamentalmente
perjudiciales para las bombas ya que disminuyen el rendimiento y generan la
erosión de las mismas.
La cavitación es un fenómeno que se
produce por la disminución de la presión del líquido por debajo de una presión limite
admisible, ya que si sucede esto, al ser menor que esta presión admisible(presión
de saturación de vapor) se generan burbujas o cavidades de vapor del líquido (de
ahí el nombre cavitación) las cuales son transportadas a otra sección de mayor presión
originando una sobre presión en estas burbujas y su condensación brusca que
genera que se aumente la presión local hasta sobrepasar los 1000bar produciendo
el desgaste de las secciones aledañas a estas condensaciones.
En las bombas la cavitación es más
peligrosa cuanto mayor es el número de revoluciones del rodete. Luego se debe
seleccionar muy bien la altura del centro del eje de la bomba sobre el nivel
del líquido para evitar la cavitación. Porque si esta distancia es muy grande
se puede producir cavitación en el rodete por la disminución de la presión de
agua a la entrada al rodete.
