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Bombas, tipos y seleccion de las mismas

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Bombas, tipos y seleccion de las mismas

  1. 1. BOMBAS
  2. 2. BOMBA HIDRAULICA Máquina que se usa para extraer, elevar o impulsar líquidos y gases de un lugar a otro. Una bomba hidráulica es una máquina que transforma la potencia (mecánica) de entrada en una potencia (hidráulica) útil de salida, en forma de suministro o caudal. Se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.
  3. 3. ¿PARA QUE SE USA UNA BOMBA? Para aumentar la presión del fluido 𝑃2 − 𝑃1 𝜌 Para elevar la altura del fluido (ℎ2− ℎ1) Para aumentar la velocidad del fluido 𝑣2 2 − 𝑣1 2 2𝑔 Para vencer a fricción de la tubería 𝐻𝑓
  4. 4. ECUACIÓN DE BERNOULLI 𝐻 𝐵𝑜𝑚𝑏𝑎 = 𝑃2−𝑃1 𝜌 + 𝑉2 2 − 𝑉1 2 2𝑔 + ( ℎ2 − ℎ1) + 𝐻𝑓
  5. 5. Reservaremos el nombre de bomba hidráulica para el manejo de líquidos. Cuando el fluido es un gas y en función del incremento de presión, se llaman: BOMBAS • ventilador, incrementos muy pequeño: hasta 0,07 bar • compresor, mayor a 3 bar • soplador, entre 0,07 y 3 bar
  6. 6. ASPIRACIÓN o SUCCIÓN FASES DE BOMBEO DESCARGA
  7. 7. CLASIFICACION DE LAS BOMBAS Las bombas se pueden clasificar en 2 grandes grupos Desplazamiento positivo Cinéticas reciprocantes rotativas Centrifugas Efectos especiales Turbinas regenerativas
  8. 8. …….CLASIFICACIÓN Reciprocantes Pistón Balancín Diafragma Rotativas Engrane Lóbulo Tornillo Alabe Cavidad progresiva Desplazamiento positivo
  9. 9. CLASIFICACIÓN…… Centrifuga Impulsor en voladizo Impulsor entre rodamientos Tipo Turbina Efecto especial Centrifuga reversible Carcaza Rotativa Cinética Turbina regenerativa Impulsor en voladizo Impulsor entre rodamientos
  10. 10. BOMBA DE PISTON Cada movimiento del pistón desaloja, en cada movimiento un mismo volumen de fluido, que equivale al volumen ocupado por el pistón durante la carrera del mismo. Una bomba de pistón es una bomba hidráulica que genera el movimiento en el mismo mediante el movimiento de un pistón. Las bombas de pistones son del tipo bombas volumétricas, y se emplean para el movimiento de fluidos a alta presión o fluidos de elevadas viscosidades o densidades.
  11. 11. BOMBAS DE DIAFRAGMA o de membrana es un tipo de bomba de desplazamiento positivo, generalmente alternativo, en la que el aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elásticas —membranas o diafragmas— que varían el volumen de la cámara, aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente.
  12. 12. BOMBAS DE DIAFRAGMA ASPIRACIÓN DESCARGA REPOSO
  13. 13. ……de MEMBRANA Unas válvulas de retención, normalmente de bolas de elastómero, controlan que el movimiento del fluido se realice de la zona de menor presión a la de mayor presión.
  14. 14. BOMBA DE DIAFRAGMA NEUMATICA Esta bomba es accionada por aire, es usada en diferentes aplicaciones. En Aspiración: • Gran poder de succión • Puede trabajar en vacío indefinidamente • No genera aumento de temperatura En Carga: • Recomendado para productos viscosos • Para descarga de tanques o camiones
  15. 15. BOMBAS DOSIFICADORAS Estas bombas se usan para dosificar químicos a instalaciones como torres de enfriamiento, caderas o procesos donde se requiera una adición controlada de productos. Estas bombas pueden tan simples como prender y apagar o ser controladas por las variables del proceso. Para bajas presiones las bombas son electromagnéticas; para altas presiones las bombas son accionadas por un motor
  16. 16. BOMBA DE BALANCIN Esta bomba consiste en dos válvulas de bola: una válvula inmóvil y una válvula en el pistón conectado al final de las varillas que viaja hacia arriba y hacia abajo junto con la bomba, conocida como la “válvula viajera
  17. 17. BOMBA DE BALANCIN Cuando las varillas están viajando para arriba, la válvula que viajera se cierra y la válvula fija se abre. Por lo tanto, el cilindro de la bomba se llena del líquido de la formación mientras que el pistón que viaja levanta el contenido anterior del cilindro hacia arriba. Cuando las varillas comienzan a empujar hacia abajo, la válvula que viaja se abre y la válvula fija se cierra. El líquido en el cilindro fluye para arriba a través de la válvula viajera. El pistón después alcanza el extremo de su movimiento y comienza su trayectoria hacia arriba otra vez, repitiendo el proceso.
  18. 18. BOMBAS DE ENGRANES Las bombas hidráulicas de engranes se usan para bombear aceite de lubricación, las bombas de engranes son bombas de caudal fijo, estas bombas hidráulicas producen flujo al transportar el aceite entre los dientes de dos engranajes acoplados. Uno de ellos es accionado por la flecha de la bomba (motriz), y éste hace girar al otro (conducido).
  19. 19. ……ENGRANES Esto produce un vacío en la línea de succión, cuando se separan los dientes, por el aumento del volumen en la cámara de succión. En el mismo momento los dientes se van alejando, llevándose el fluido en la cámara de succión.. La expulsión del fluido ocurre en el extremo opuesto de la bomba por la disminución de volumen que tiene lugar al engranar los dientes separados
  20. 20. BOMBA DE LOBULOS La bomba de engranajes tipo lóbulos es una bomba mecánica, volumétrica y de desplazamiento positivo. Son unas cámaras de trabajo las que desplazan el líquido. Hay bombas de engranajes tipo lóbulos externos e internos.
  21. 21. LOBULOS INTERNOS, EXTETNOS Las bombas rotativas de lóbulos externos que difieren tienen dos engranajes. Ambos engranajes tienen sólo tres dientes. Su accionamiento es independiente por medio de un sistema de engranajes externo a la cámara de bombeo. Bombas de lóbulos interno: Esta bomba combina un engranaje interno dentro de otro externo. El engranaje interno está montado en el eje y lleva un diente menos que el engranaje exterior.
  22. 22. BOMBAS DE TORNILLO La bomba de tornillo hidráulica considerada de desplazamiento positivo. Esta bomba utiliza un tornillo helicoidal. Está específicamente indicada para bombear fluidos viscosos, con altos contenidos de sólidos, que no necesiten removerse o que formen espumas si se agitan.
  23. 23. …….DOBLE TORNILLO
  24. 24. BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA La bomba PCP está constituida por dos piezas longitudinales en forma de hélice, una que gira en contacto permanente dentro de la otra que está fija, formando un engranaje helicoidal: 1. El rotor metálico, es la pieza interna conformada por una sola hélice 2. El estator, la parte externa está constituida por una camisa de acero revestida internamente por un elastómero(goma), moldeado en forma de hélice enfrentadas entre si, cuyos pasos son el doble del paso de la hélice del rotor.
  25. 25. BOMBAS PERISTALTICA Una bomba peristáltica es un tipo de bomba hidráulica de desplazamiento positivo. El fluido es contenido dentro de un tubo flexible mientras que el rotor da vuelta, la parte del tubo bajo compresión se cierra (o se ocluye) forzando, de esta manera, el fluido a ser moverse a través del tubo.
  26. 26. BOMBAS CENTRIFUGAS
  27. 27. BOMBAS CENTRIFUGAS Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor rotatorio en energía cinética y potencial. Aunque la fuerza centrífuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del líquido, la energía que se aplica por unidad de masa del líquido es independiente de la densidad del líquido.
  28. 28. BOMBAS CENTRIFUGAS Las bombas centrífugas tienen un uso muy extenso en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier servicio. Constituyen no menos del 80 % de la producción mundial de bombas, porque es la más adecuada para manejar más cantidad de líquido que la bomba de desplazamiento positivo. No hay válvulas en las bombas de tipo centrífugo; el flujo es uniforme y libre de pulsaciones de baja frecuencia.
  29. 29. PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA IMPULSOR
  30. 30. PARTES DE UNA CENTRIFUGA Impulsor Impulsor DescargaDescarga Succión
  31. 31. CURVA CARACTERISTICA DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO El flujo en una bomba de desplazamiento positiva NO dependen de la presión de oposición. Estas bombas entregan un caudal (Q) fijo en cada paso del pistón contra cualquier presión de oposición (H), siempre que sea menor a la presión de diseño.
  32. 32. CURVAS CARACTERISTICAS BOMBAS DESPLAZAMIENTO POSITIV0 Las bombas de pistón, diafragma, balancín, presentan flujo pulsante. Para minimizar este efecto algunas bombas se diseñan con un numero mayor de pistones.
  33. 33. CURVA CARACTERISTICA DE BOMBAS CENTRIFUGAS Las bombas centrifugas entregan un caudal continuo. Este caudal está en función de la presión de oposición. A mayor presión de oposición (H), el caudal (Q) disminuye
  34. 34. COMPARACIÓN DE CURVAS
  35. 35. PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA RODETE = IMPULSOR = IMPELER VOLUTA = CARCAZA
  36. 36. PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA
  37. 37. IMPULSORES
  38. 38. IMPULSOR ABIERTO Usado para impulsar fluidos con solidos suspendidos, solidos abrasivos, con tendencia a atorarse o formar aglomerados.
  39. 39. IMPULSOR CERRADO Usado en líquidos limpios y de baja viscosidad como el agua.
  40. 40. IMPULSOR SEMIABIERTO Es una excelente opción para aplicaciones que requieren alto nivel de esfuerzo constante contra la carcasa y para líquidos que tienden a atascarse, bombeo de líquidos viscosos y otras aplicaciones.
  41. 41. CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS • Bombas centrífugas o radiales • Bombas axiales o helicoidales • Bombas de flujo mixto
  42. 42. BOMBAS CENTRIFUGAS RADIALES Centrífugas o radiales: son las más conocidas y a veces las únicas existentes en el mercado. Se caracterizan por hacer uso de la fuerza centrífuga para impulsar el agua, razón por la cual ésta sale de la bomba en forma perpendicular al eje del rodete. En este tipo de bombas proporciona un flujo de agua uniforme y son apropiadas para elevar caudales pequeños a grandes alturas.
  43. 43. Bombas helicoidales…… Bombas axiales o helicoidales: no hacen uso de la fuerza centrífuga sino que mueven el agua en forma similar como lo hace un ventilador para mover el aire, el agua sale en forma paralela al eje de rotación del impulsor. Son especialmente indicadas para elevar grandes caudales (11 m3/seg.) a baja altura.
  44. 44. ……DE FLUJO AXIAL
  45. 45. BOMBAS CENTRIFUGAS DE TURBINA VERTICAL
  46. 46. Bombas de flujo mixto: aprovechan las ventajas de las bombas helicoidales (sencillez y poco peso) y se modifica la forma de los álabes dándole una forma tal que le imparten al agua una cierta fuerza centrífuga. Alcanzan su mejor rendimiento con caudales entre 30 y 3000 lt/seg. y alturas de 3 a 18 mca.
  47. 47. OTRAS BOMBAS CENTRIFUGAS
  48. 48. BOMBA CENTRIFUGA DE DOBLE SUCCIÓN
  49. 49. BOMBA CENTRIFUGA MULTIETAPA, DE ALTA PRESIÓN
  50. 50. NPSH (Net Positive Suction Head) Por definición el NPSH es la carga de succión neta positiva, medida con relación al plano de referencia, aumentada de la altura correspondiente a la presión atmosférica y disminuida de la altura debida a la tensión de vapor del líquido.
  51. 51. La diferencia que existe entre la presión de entrada y el nivel inferior de presión dentro de la bomba se denomina NPSH: Altura de aspiración positiva neta. Por lo tanto, NPSH es una expresión de la pérdida de presión que tiene lugar en el interior de la primera parte de la carcasa de la bomba. La presión existente en el interior de una bomba varía desde la entrada en el lado de aspiración a la conexión de descarga en el lado de descarga. En la primera parte de la bomba, la presión disminuye antes de aumentar en el lado de la descarga a un valor superior a la de la presión de admisión.
  52. 52. Si la presión de entrada es demasiado pequeña, la NPSH hará que la presión existente en el interior de la bomba disminuya por debajo de la presión de evaporación del líquido bombeado. Como consecuencia, en la bomba se produce el efecto denominado cavitación, provocando ruido y produciendo roturas. La NPSHR (altura de aspiración positiva neta requerida) se indica en la documentación de todas las bombas. NPSHR indica el menor valor de la presión en la entrada que la bomba especificada necesita para un caudal dado para evitar el efecto de la cavitación.
  53. 53. NPSH (Requerido) Es la NPSH mínima que se necesita para evitar la cavitación. Depende de las características de la bomba, por lo que es un dato regularmente proporcionado por el fabricante. NPSHr = Hz + (V2/2g) Donde: Hz = Presión absoluta mínima necesaria en la zona inmediata anterior a los alabes. V2/2g = Carga cinética correspondiente a la velocidad de entrada del líquido en la boca del impulsor.
  54. 54. NPSH (Disponible) Depende de las características de la instalación y del líquido a bombear. Esta es independiente del tipo de bomba y se calcula de acuerdo a las condiciones atmosféricas y de instalación/operación. NPSHd = Ha – Hs – Hv – Hf Donde: Ha = Presión atmosférica Hs = Altura de succión (Nota: Hs se resta si el nivel del agua está por abajo del ojo del impulsor; se suma si el nivel del agua está por arriba del impulsor) Hv = Presión de vapor (depende de la temperatura del líquido; ver en tablas) Hf = Pérdidas de fricción en la tubería de succión
  55. 55. (f) Identifique el tipo de bomba (g)

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