2. ¿Qué son las bombas centrifugas?
Son bombas que aprovechan el movimiento de rotación de
una rueda con paletas (impeller) insertada 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 la tubería de
descarga.
3. La Fuerza Centrifuga
Esta aparece cuando un cuerpo se mueve en una
trayectoria curva o circular. Y es la fuerza que tiende a
alguna cosa o partes de la misma hacia afuera desde un
centro de rotación.
4. ¿Cómo funcionan?
Cuando el impulsor gira rodeado del líquido, sus paletas lo
atrapan por el borde interior (cerca del centro) y lo
conducen por el perfil de la paleta. Debido al giro a alta
velocidad, el fluido adquiere un movimiento circular muy
rápido que lo proyecta radialmente con fuerza, el cuerpo
entonces completa el trabajo dirigiéndolo al conducto de
salida.
5. Origen
Según historiadores, la primera máquina que podría
caracterizarse como una bomba centrífuga es una
máquina de elevación de barro que apareció ya en 1475
en un tratado por el Renacimiento italiano, perteneciente a
el ingeniero Francesco di Giorgio Martini.
Las Bombas centrífugas verdaderas no se desarrollaron
hasta finales del siglo 17, cuando Denis Papin construyó
uno con aspas rectas.
La aleta curvada se introdujo por el inventor británico John
Appold en 1851.
6. Características
• Elemento giratorio: Formados por un eje y uno o varios rodetes.
• Elemento estacionario (carcasa).
• Elementos de cierre.
• Aumenta la energía del fluido por la acción de la fuerza centrífuga.
• Se adapta a trabajos a velocidades altas.
• El líquido sale perpendicular al eje de rotación del álabe o rodete.
• En bombas de alta presión pueden emplearse varios rotores en serie.
• En las bombas de baja presión, el difusor es un canal en espiral.
• En flujos más elevados y presiones de salida menores, la dirección
de flujo en el interior de la bomba es más paralela al eje del rotor.
• Las bombas centrífugas, al contrario que las de desplazamiento
positivo, no son auto aspirantes y requieren de cebado previo al
funcionamiento.
7. Tipos
Basado en el número de rotores o rodetes:
• De una etapa: Bomba de un solo rotor, para servicio de
baja presión de descarga.
• De dos etapas: Bomba de dos rotores en serie, para
servicio de media presión de descarga.
• De multietapas: Bomba de tres o más rotores en serie,
para servicio de alta presión de descarga.
8. Basado en la succión del rotor o rodete:
• De succión simple: El rodete tiene una sola cavidad de
succión por donde ingresa el fluido.
• De doble succión: El rodete tiene cavidades de succión
de ambos lados.
Basado en el tipo de voluta:
• De voluta simple: La voluta de la bomba es de un solo
labio el cual es fácil de moldear en fundición.
• De doble voluta: La voluta de la bomba dispone de dos
labios ubicados 180º entre sí, la mayoría de las bombas
centrífugas contemplan este diseño.
9. Basado en la ubicación de las conexiones:
• Succión lateral/descarga superior: La conexión de
succión está ubicada en el final y concéntrica al eje
mientras que la descarga está en la parte superior de la
carcasa perpendicular al eje.
• Succión y descarga superior: Las conexiones de succión
y descarga están ubicadas a cada lado de la carcasa y
perpendicular al eje.
• Succión y descarga lateral: Las conexiones de succión y
descarga están ubicadas a cada lado de la carcasa.
10. Basada en la orientación del eje:
• De eje horizontal: El eje de la bomba se encuentra en un plano
horizontal lo cual la hace muy utilizada por su fácil operación y
mantenimiento.
• De eje vertical: El eje de la bomba se encuentra en el plano
vertical; ideal para utilización en espacios limitados.
Basado en la orientación de la división de la carcasa:
• Horizontal o axialmente dividida: La carcasa se encuentra
dividida axialmente en dos partes; una superior y otra inferior
la cual no puede ser soportada a nivel del centro de eje.
• Vertical o radialmente dividida: La carcasa se encuentra
dividida radialmente en dos partes; una llamada carcasa y la
otra tapa, donde la suportación se efectúa a nivel de la línea
de eje.
11. Basado en el soporte de los rodamientos:
• En voladizo: El rotor se encuentra suspendido en un extremo
del eje, el cual no está soportado por un rodamiento.
• Entre rodamientos: El eje de la bomba se encuentra soportado
en los extremos por un rodamiento encontrándose el rodete
entre ambos rodamientos.
Basado en la conexión del eje al accionamiento:
• Acople integral - Típicamente utilizado en bombas de servicio
liviano ya que el eje del dispositivo de accionamiento es común
al eje de la bomba.
• Acople directo - El accionamiento y la bomba tienen ejes
independientes conectados mediante un acoplamiento flexible.
12. Ventajas
• Su construcción es simple, de bajo precio.
• El fluido es entregado a presiones uniformes, sin variaciones
bruscas ni pulsaciones.
• Las líneas de descargas puede interrumpirse, o reducirse
completamente, sin dañar la bomba.
• Pueden utilizarse con líquidos volátiles y fluidos de hasta
850°F
• Poco espacio ocupado.
• Económicas y fáciles de mantener.
• Máxima capacidad de succión es de 15 pulgadas.
• Flujo suave y no pulsante.
• Impulsor y eje son las únicas partes en movimiento.
• Operación a alta velocidad para correa motriz.
• Se adaptan a servicios comunes, suministros de agua,
hidrocarburos, disposición de agua y desechos.
13. Desventajas
• Necesidad de cebado previo al funcionamiento, ya que
las bombas centrífugas.
• Cavitación
• Desgaste de impulsor, que pueden empeorar por sólidos
en suspensión
• La corrosión en el interior de la bomba causadas por las
propiedades de los fluidos
• El sobrecalentamiento debido al bajo caudal
• Corriente de fuga a lo largo de eje de rotación
• Sobretensiones.
16. Carcasa
La función de la carcasa en una bomba centrifuga es
convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el
impulsor en energía de presión.
18. Impulsor
El impulsor es el corazón de la bomba centrífuga. Recibe
el líquido y le imparte una velocidad de la cual depende la
carga producida por la bomba.
19.
20. Flecha
La flecha de una bomba centrífuga es el eje de todos los
elementos que giran en ella, transmitiendo además el
movimiento que le imparte la flecha del motor.
21.
22. Camisas de Flecha
Debido a que la flecha es una pieza bastante cara y en la
sección del empaque o de los apoyos hay desgaste, se
necesita poner una camisa de flecha que tiene por objeto
proteger la flecha y ser una pieza de cambio, sobre la cual
trabajan los empaques.
27. Las bombas centrífugas tienen un uso muy extendido en la
industria ya que son adecuadas casi para cualquier uso.
Estas bombas pueden ir desde los 200
𝑚3
ℎ
hasta los
3500
𝑚3
ℎ
según su aplicación.
Bombas Centrifugas de alta Presión:
• 100 – 32
• 100 – 40
• 125 – 40
• 125 – 32
35. Otros puntos importantes de la instalación
Alineación: La mala alineación puede causar el rápido
desgaste, el ruido, la vibración. La alineación de la bomba
y del accionador deberá verificarse cuando se instale la
bomba y siempre que la bomba se desarme y vuelva a
armarse.
42. Parámetros de selección
• Naturaleza del fluido a bombear
• Condiciones de Proceso
• Sistema donde la bomba impulsa fluido
• Fuente de potencia
• Aspectos dimensionales
• Condiciones ambientales
• Costos
• Códigos y normas
43. Usos
Las bombas centrifugas, debido a sus características, han
adquirido un papel protagónico en la industria
principalmente en alimenticias, cosméticas, farmacéuticas
y químicas.
Se aconseja su uso para bombear agua, limpia y líquidos
químicamente no agresivos para los materiales que
constituyen la bomba
44. a continuación se detallan algunas aplicaciones:
• Industria alimenticia: Saborizantes, aceites,
grasas, pasta de tomate, cremas, vegetales
trozados, mermeladas, mayonesa, chocolate,
levadura, bebidas, leche, cerveza, aguardientes,
concentrados de fruta, jugos, etc.
• Industria de cosméticos: Cremas y lociones,
tintes y alcoholes, aceites, etc.
• Industria farmacéutica: Pastas, jarabes,
extractos, emulsiones.
• Otros químicos: Solventes, combustibles y
lubricantes, jabones, detergentes, pinturas,
gases licuados, etc.
45. Mantenimiento
La mayoría de los daños prematuros de una bomba son
causados por la contaminación, por la lubricación
incorrecta o por problemas de alineación.
Contaminación
Una bomba puede contaminarse con basuras del fluido
que se está bombeando o cuando se manipulan los
accesorios de la bomba con las manos sucias.
Lubricación Incorrecta
Como la mayoría de la maquinaria, las bombas
centrífugas necesitan aceite o grasa para lubricar los
cojinetes, aunque también tienen requerimientos
adicionales de lubricación.
46. Desalineación
La fórmula de alineación estricta es a menudo ignorada. La
desalineación de la bomba y del elemento impulsor causa
vibración y un desgaste excesivo de los cojinetes. También
impone un esfuerzo innecesario sobre el eje. Las bombas
deben ser desalineadas de acuerdo con las
especificaciones del fabricante
47. Revisiones diarias
Las siguientes circunstancias requieren, por lo
general una revisión diaria:
• Filtro de succión (cuando se usa)
• Flujo de la bomba
• Fugas (escapes) por los empaques
• Revisión del sello externo y de la inyección
• Temperatura de cojinetes
48. Revisiones Semanales
• Rotación del eje (sólo durante periodos de
inactividad). Siempre que la bomba se pare
durante un largo periodo, gire el eje
manualmente una vuelta y cuarto para lubricar
los cojinetes y prevenir que se trabe el eje.
• Tubería auxiliar. Vea si hay fuga en las
conexiones.
• Vibración del eje y de los cojinetes. Use un
medidor de vibración manual para medir la
vibración de los cojinetes y del eje. La vibración
no deberá exceder de 0.002”.
49. Revisiones Adicionales
• Lubricación de cojinetes
• Consumo de energía
• Pernos de sujeción
Inspección interna:
• Revise todas las partes y reemplace las partes
desgastadas.
• Limpie e inspeccione la caja y asegúrese de que
estén despejados los conductos del impulsor y del
sello del líquido.
• Observe el impulsor y el anillo en busca de desgaste,
erosión, rebabas o rayones, que pudieran causar un
desequilibrio, vibración o deterioro.
• Observe la camisa (manguito) y el eje en busca de
desgaste, daños o combaduras.
