Bombas

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bombas y su clasificación.

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Bombas

  1. 1. omie
  2. 2. INTRODUCION Las bombas son de gran importancia en el transporte de fluidos, debido a su capacidad de producir vacío, con lo cual se puede empujar el fluido hacia donde se desee transportar. Existe una infinidad de bombas las cuales tienen distintas funciones, todo depende del tipo de fluido de la temperatura a la cual se va a transportar y la presión que se soportará. Así surgen las bombas centrífugas que fundamentalmente son máquinas de gran velocidad en comparación con las de movimiento alternativo, rotativas o de desplazamiento. Funciona a altas velocidades, acopladas directamente al motor de accionamiento, con lo que consigue que las pérdidas por transmisión sean mínimas.
  3. 3. Que es una Bomba ?  Se puede definir una bomba como un dispositivo capaz de adicionar energía a una sustancia fluida (agua, aceite, concreto fresco, etc.) para producir su desplazamiento de un lugar a otro.
  4. 4. CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS. Todas las bombas pueden clasificarse en dos grupos generales: 1. Bombas de desplazamiento positivo. 2. Bombas centrifugas
  5. 5. LAS BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO SON APLICABLES PARA: • Volúmenes pequeños. • Altas presiones. • Líquidos limpios LAS BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO SON APLICABLES PARA: • Volúmenes pequeños y medianos. • Altas presiones. • Líquidos viscosos.
  6. 6. BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO ASI OPERAN LAS BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO: Generan presion o bombean, expandiendo y luego comprimiendo una cavidad o espacio dentro de la bomba. 1. Capturan el liquido y fisicamente lo transportan por la bomba hasta la boquilla de descarga. 2. Dentro de la bomba donde la cavidad se expande, se genera una zona de baja presion o vacio, que causa que el liquido entre en la boquilla de succion. 3. La bomba transporta el liquido hacia la boquilla de descarga donde la cavidad se comprime, generando una zona de alta presion.
  7. 7. CLASIFICACION BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIV0 SE PUEDEN CLASIFICAR EN:  Bombas de émbolo.  Bombas de engranes.  Bombas de diafragma.  Bombas de paletas.
  8. 8. BOMBAS DE ÉMBOLO.  En estas bombas el líquido es forzado por el movimiento de uno o mas pistones ajustados a sus respectivos cilindros tal y como lo hace un compresor.  En la figura se muestra un animado de como se produce el bombeo, observe el movimiento de las válvulas de entrada y salida con el movimiento del pistón. Durante la carrera de descenso del pistón, se abre la válvula de admisión accionada por el vacío creado por el propio pistón, mientras la de descarga se aprieta contra su asiento, de esta forma se llena de líquido el espacio sobre él.
  9. 9. Bombas de engranes. Hay diferentes variantes de las bombas de engrane, pero la mas común es la que se muestra animada en la En un cuerpo cerrado están colocados dos engranes acoplados de manera que la holgura entre estos y el cuerpo sea muy pequeña. El accionamiento de la bomba se realiza por un árbol acoplado a uno de los engranes y que sale al exterior. Este engrane motriz arrastra el otro. Los engranes al girar atrapan el líquido en el volumen de la cavidad de los dientes en uno de los lados del cuerpo, zona de succión, y lo trasladan confinado por las escasas holguras hacia el otro lado. En este otro lado, zona de impulsión, el líquido es desalojado de la cavidad por la entrada del diente del engrane conjugado, por lo que se ve obligado a salir por el conducto de descarga.
  10. 10. Bombas de diafragma. El elemento de bombeo en este caso es un diafragma flexible, colocado dentro de un cuerpo cerrado que se acciona desde el exterior por un mecanismo reciprocante. Este movimiento reciprocante hace aumentar y disminuir el volumen debajo del diafragma, observe que un par de válvulas convenientemente colocadas a la entrada y la salida fuerzan el líquido a circular en la dirección de bombeo. Como en las bombas de diafragma no hay piezas fricionantes, ellas encuentran aplicación en el bombeo de líquidos contaminados con sólidos, tal como los lodos, aguas negras y similares.
  11. 11. Bombas de paletas. Utilicemos el esquema de la figura 5 para la descripción de las bombas de paletas. Dentro de un cuerpo con una cavidad interior cilíndrica se encuentra un rotor giratorio excéntrico por donde entra el movimiento a la bomba. En este rotor se han practicado unos canales que albergan a paletas deslizantes, construidas de un material resistente a la fricción. Cada paleta es empujada por un resorte colocado en el fondo del canal respectivo contra la superficie interior de la cavidad del cuerpo. Este resorte elimina la holgura entre la paleta y el interior de la bomba, con independencia de la posición del rotor, y además compensa el desgaste que puede producirse en ellas con el uso prolongado. Cuando el rotor excéntrico gira, los espacios entre las paletas de convierten en cámaras que atrapan el líquido en el conducto de entrada, y lo trasladan al conducto de salida. Observe que, debido a la excentricidad, del lado de la entrada, la cámara se agranda con el giro y crea succión, mientras que del lado de la salida, la cámara se reduce y obliga al líquido a salir presurizado. FIGURA 5 FIGURA 6
  12. 12. CLASIFICACIO DE LAS Bombas centrífugas. ASI OPERAN LAS BOMBAS CENTRIFUGAS: Generan flujo y presion acelerado y luego frenando el movimiento del fluido dentro de la bomba. 1.- El fluido entra en la boquilla de succion de la bomba para atraparse luego entre los alabes del impulsor. 2.- El impulsor gira a la velocidad del motor. Mientras el fluido pasa desde el diametro interior hasta el diametro exterior del impulsor y se acelera bruscamente. 3.- El liquido que sale del diametro exterior del impulsor, se tira contra la pared interna de la voluta y luego se frena mientras se recolecta en el caracol de la voluta. 4.- La velocidad se comvierte en altura o presion disponible en la boquilla de descarga de la bomba.
  13. 13. VENTAJAS PRINCIPALES DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Son más económicas que las bombas de émbolo equivalente. Las bombas centrífugas son muy versátiles en sus capacidades y presiones. Algunas de sus ventajas son:  Caudal constante.  Presión uniforme.  Sencillez de construcción.  Tamaño reducido.  Bajo mantenimiento.  Flexibilidad de regulación.  Vida útil prolongada.  No tienen movimientos alternativos.
  14. 14. CAMPOS DE APLICACIONES DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS  Las bombas centrífugas son las bombas que más se aplican en diversas industrias, en las que destacan:  Industria alimenticia: Saborizantes, aceites, grasas, pasta de tomate, cremas, vegetales trozados, mermeladas, mayonesa, chocolate, levadura y demás.  Industria de cosméticos: Cremas y lociones, tintes y alcoholes, aceites, entre otras.  Industria farmacéutica: Pastas, jarabes, extractos, emulsiones. Bebidas: leche, cerveza, aguardientes, concentrados de fruta, jugos y más.  Otros químicos: Solventes, combustibles y lubricantes, jabones, detergentes, pinturas, gases licuados, etcétera.
  15. 15. Principio del funcionamiento de las bombas centrífugas  Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos niveles y transforman un trabajo mecánico en otro de tipo hidráulico.  La energía se comunica al líquido por medio de álabes en movimiento de rotación, a diferencia de las bombas de desplazamiento volumétrico o positivo, de las rotativas (de engranajes, tornillos, lóbulos, levas, etcétera) y alternativas de pistón, de vapor de acción directa o mecánicas. 1. Empaque. 2. Flecha. 3. Rodete. 4. Voluta. 5. Entrada. 6. Anillo de desgaste. 7. Difusor. 8. Salida.
  16. 16. LOS ELEMENTOS QUE FORMAN UNA INSTALACIÓN CON UNA BOMBA CENTRÍFUGA  Una tubería de aspiración que termina en la brida de aspiración.  Dentro de una cámara hermética dotada de entrada y salida gira una rueda (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.El líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta la entrada del rodete y este  (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).  La voluta es una parte fija que está dispuesta en forma de caracol alrededor del rodete a su salida.  Una tubería de descarga conectada con la bomba, el líquido se encanalará fácilmente, llegando fuera de la bomba.
  17. 17. CLASIFICACION DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS.- las mas comunes son: 1.- Bombas centrífugas. 2.- Bombas de hélice 3.- Bombas de diafragma con resorte. Figura 7 FIGURA 7
  18. 18. BOMBAS CENTRÍFUGAS. Como el nombre lo indica, estas bombas utilizan la fuerza centrífuga inducida al líquido por un impelente con paletas que gira a alta velocidad dentro de un cuerpo de dimensiones y forma adecuados. Este impelente se mueve confinado en el interior de un cuerpo en forma de espiral conocido como voluta, que dirige el líquido impelido por la fuerza centrífuga a la salida. En este caso las paletas se han representado rectas, pero el principio de funcionamiento es el mismo.
  19. 19. Bombas de hélice. Las bombas de hélice se comportan en principio igual que las centrífugas, con la diferencia de que las presiones de trabajo son menores. Observe la construcción, una hélice de palas de empuje axial está confinada con escasa holgura en un cuerpo cilíndrico acodado, esta hélice al girar empuja el líquido hacia la salida. Estas bombas encuentran aplicación en aquellas situaciones en las cuales la bomba está sumergida, o por debajo del nivel del líquido a bombear y donde se necesiten grandes caudales de bombeo a bajas presiones.
  20. 20. Bombas de diafragma con resorte.  Estas bombas son en principio iguales que las bombas de diafragma tratadas anteriormente, la diferencia principal es que el mecanismo de accionamiento solo mueve el diafragma en la dirección de succión, la carrera de impulsión se hace por el empuje de un resorte. La fuerza de este resorte es la que determina la presión máxima de bombeo.  El típico uso de estas bombas es como elemento de trasiego del combustible desde el depósitohasta el carburador en los motores de combustión interna.
  21. 21. PRINCIPIO DE BERNOULLI El principio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes: Cinético: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido. Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea. Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.
  22. 22. PRINCIPIO DE BERNOULLI donde: V =velocidad del fluido en la sección considerada. g = aceleración gravitacional z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia. P = presión a lo largo de la línea de corriente. ρ = densidad del fluido.
  23. 23. Las bombas deben seleccionarse según el concepto del trabajo a realizar:  Presión máxima de trabajo.  Caudal máximo de trabajo.  Rendimiento de la bomba.  Fácil mantenimiento.  Energía requerida en la fase de arranque. ¿Cómo seleccionar una Bomba Hidráulica?
  24. 24. Fallas en bombas
  25. 25.  Los procesos de desgaste más comunes son: desgaste abrasivo, desgaste adhesivo, desgaste por erosión, desgaste por cavitación, desgaste corrosivo y desgaste por fatiga. Mecanismos de desgaste
  26. 26.  se refiere al corte del metal por partículas duras o una superficie áspera. Este tipo de desgaste puede disminuirse removiendo los restos de manufactura antes de iniciar el trabajo Desgaste abrasivo
  27. 27.  Los fluidos forman ácidos debido a la oxidación. Esto es acelerado por la operación extendida a altas temperaturas. Oxidación del fluido
  28. 28.  Una bomba hidráulica no debe ser sometida a presiones de operación más altas que esas para las que ha sido diseñada.  La sobre-presurización también se puede causar por fallas de componentes Sobre-presurización
  29. 29.  Ocurre cuando las asperezas de la superficie se someten a contacto deslizante bajo una carga. Si suficiente calor es generado, se darán microsoldaduras en la superficie Desgaste adhesivo
  30. 30.  Partículas de líquido o impregnación de gotas de líquido en la superficie causan el desgaste por erosión.. Desgaste por erosión
  31. 31.  La cavitación se da cuando hay un número excesivo de burbujas de gas. Luego de repetidas implosiones, el material se daña por fatiga, resultando en daños en forma de agujeros. Desgaste por cavitación
  32. 32.  Este tipo de daño se relaciona con ataques electroquímicos al metal. Algunas causas comunes de corrosión son la condensación del agua en la humedad del ambiente, vapores corrosivos en la atmósfera, procesamiento de químicos corrosivos como lo son los refrigerantes y limpiadores, presencia de ácidos de descomposición o exposición a metales activos, etc. Desgaste corrosivo
  33. 33.  La fatiga es favorecida por áreas de contacto pequeñas, cargas altas y flexión repetida bajo ciclos o deslizamientos recíprocos. Si el esfuerzo aplicado es mayor al esfuerzo de fluencia del material, el proceso es acompañado de calor por fricción y flujo plástico del material. Cambios estructurales también se observan en el material. Desgaste por fatiga

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