El documento presenta información sobre bombas, incluyendo términos básicos como caudal, altura de elevación de líquidos y eficiencia. Explica que las bombas transfieren energía a un fluido para impulsarlo de baja a alta presión. Se clasifican en bombas de desplazamiento positivo como las alternativas y rotativas, y bombas dinámicas como las centrifugas y periféricas. Finalmente, describe elementos de bombas centrifugas y posibles fallas como cavitación, desgaste y sobre-presurización.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
AREA DE CIENCIAS DE LA SALUD
PROGRAMA DE INGENIERIA BIOMEDICA
PROYECTO INTEGRADOR SOCIO TECNOLOGICO II
TEMA VIII:
BOMBAS
Prof.: Ing. Charly
Colagiacomo

2. TERMINOS BASICOS
Caudal :
Cantidad de líquido que se debe bombear, trasladar o elevar
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 de un Liquido:
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). Simbolo: H

3. TERMINOS BASICOS
Amplitud de presión: Son los límites máximos de presión con los
cuales una bomba puede funcionar adecuadamente. Las
unidades son psi o bar.
Volumen: Es la cantidad de fluido que una bomba puede
entregar a la presión de operación. Unidad: gal/min
Amplitud de la velocidad: Se constituyen en los límites máximo y
mínimo en los cuales las condiciones a la entrada y soporte de la
carga permitirán a la bomba funcionar satisfactoriamente. Las
unidades son r.p.m.
Eficiencia: Es el cociente entre la potencia transmitida al fluido y
la potencia que recibe la bomba. En la practica se estima que la
bomba debería dar un 80% del volumen o presión nominal, si no
fuese así es una bomba poco eficiente y es mejor no usarla.

4. TERMINOS BASICOS
Rendimiento Volumétrico: Es el cociente que se obtiene al dividir
el caudal de liquido que comprime la bomba y el que
teóricamente debería comprimir. Es decir, es el que expresa las
fugas de líquido que hay en la bomba durante el proceso de
compresión.
Rendimiento Mecánico: El rendimiento mecánico mide las
perdidas de energía mecánica que se producen en la bomba,
debidas al rozamiento y a la fricción de los mecanismos internos.

5. Principios Físicos




FUERZA: Es toda causa capaz de modificar el
movimiento de un cuerpo, o de producir una
deformación.
FUERZA CENTRÍPETA: Es una fuerza que atrae hacia el
centro de un camino circular mientras que el objeto
sigue dicha trayectoria a una velocidad constante.
FUERZA CENTRÍFUGA: Es una fuerza directamente
opuesta a la fuerza centrípeta y que tiene por misión
mantener el objeto en su trayectoria.
TEMPERATURA: Es el grado de calor que tiene un
cuerpo.

6. 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.

7. 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.

8. Bombas
Son dispositivos que se encargan de transferir energía a
la corriente del fluido, impulsándolo desde un estado
de baja presión estática a otro de mayor presión.
Están compuestas por un elemento rotatorio
denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de
una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energía es
transmitida como energía mecánica a través de un
eje, para posteriormente convertirse en energía
hidráulica.

9. Clasificación de las Bombas
Se pueden considerar dos grandes grupos:
Desplazamiento Positivo
Reciprocantes o Alternativas
Rotativas
Dinámicas
Centrífugas
Periféricas

10. Bombas de Desplazamiento Positivo
Consiste en el movimiento de un fluido causado por la
disminución del volumen de una cámara. En una
máquina de desplazamiento positivo, el elemento que
origina el intercambio de energía no tiene que ser
necesariamente de movimiento alternativo (émbolo),
sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor). Sin
embargo, en las máquinas de desplazamiento positivo,
tanto reciprocantes como rotativas, siempre hay una
cámara que aumenta de volumen (succión) y
disminuye volumen (impulsión), por esto a éstas
máquinas también se les denomina volumétricas.

11. Bombas de Desplazamiento Positivo
Ventajas
El caudal de las bombas de desplazamiento
positivo es proporcional a la velocidad de
accionamiento, son reversibles, autoaspirantes y
pueden bombear líquidos de baja y alta
viscosidad.

12. Bombas de Desplazamiento Positivo
Campo de Aplicaciones
•Alimentación y Bebidas, En todo tipo de aplicaciones
sanitarias y donde se requiera una suave acción de
bombeo.
•Farmacéutico, Manejo suave e higiénico de
productos con alta precisión en la dosificación.
• Química, Manejo de productos químicos agresivos y
peligrosos.
•
Petroquímica,
Plantas
asfálticas,
productos
bituminosos fuel, aceites.

13. Bombas de Desplazamiento Positivo
Reciprocantes o Alternativas
El elemento que proporciona la energía al fluido lo
hace en forma lineal y alternativa. La característica de
funcionamiento es sencilla depende del llenado y
vaciado sucesivo de cilindros (cámara) de volumen fijo,
para lo cual cierta cantidad de agua es obligada a
entrar al cuerpo de la bomba en donde queda
encerrada momentáneamente, para después ser
forzada a salir por la tubería de descarga.

14. Bombas de Desplazamiento Positivo
Rotativas
Son máquinas de desplazamiento positivo, provistas de
movimiento rotatorio.
Estas bombas tienen muchas aplicaciones según el
elemento impulsor. El fluido sale de la bomba en forma
constante, puede manejar líquidos que contengan aire
o vapor.

15. Bombas Dinámicas
Éstas imparten velocidad y presión al fluido en la medida
que éste se desplaza por el impulsor de la bomba, el
cual gira a altas revoluciones, convirtiendo así la
velocidad del fluido en energía de presión.
El principio de funcionamiento de estas bombas está
fundamentado en la transferencia de energía
centrífuga. El rango de operación, en lo relativo a alturas
y caudales de bombeo de las bombas de presión
dinámica es mucho más amplio que el de las de
desplazamiento positivo.

16. Bombas Dinámicas
Centrifugas
Bomba que aprovecha el movimiento de rotación de
una rueda con paletas (rodete) 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 el tubo de envío.

17. Bombas Dinámicas
Bombas Centrifugas
Características:
Son las bombas que más se aplican en la industria. Las razones de estas
preferencias son las siguientes:
•Son aparatos giratorios.
•No tienen órganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son
muy sencillos.
•La impulsión eléctrica del motor que la mueve es bastante sencilla.
•Para una operación definida, el gasto es constante y no se requiere
dispositivo regulador.
•Se adaptan con facilidad a muchas circunstancias.
Además se unen las siguientes ventajas económicas:
•El precio de una bomba centrífuga es relativamente menor.
•Utilizan menos espacio.
•El peso es menor.
•El mantenimiento de una bomba centrífuga sólo se reduce a renovar el
aceite de las chumaceras y el número de elementos a cambiar es muy
pequeño.

18. Bombas Dinámicas
Periféricas
Son también conocidas como bombas
tipo turbina, de vértice y regenerativas.
En este tipo se producen remolinos en
el líquido por medio de los álabes a
velocidades muy altas dentro del
canal anular donde gira el impulsor. El
líquido va recibiendo impulsos de
energía.

19. Elementos constitutivos de una
Bomba Centrifuga
Impulsor: Gira solidario con el eje de la maquina y
consta de un cierto números de alabes que imparten
(ceden) energía al fluido en forma de energía cinética
y energía de presión.
Caja Espiral (voluta): Transforma también la energía
dinámica en energía de presión y recoge además las
perdidas mínimas de energía del fluido que sale del
rodete conduciéndolo hasta la tubería de salida.
Tubo Difusor Troncocónico: Transforma la energía
dinámica en energía de presión.

20. Tipos de Impulsor de una Bomba
Centrifuga

21. Fallas en Bombas
Cavitación
Se da cuando hay un número excesivo de burbujas de
gas o de vapor, luego de repetidas implosiones, el
material se daña por fatiga, resultando en daños en
forma de agujeros.

22. Fallas en Bombas
Desgaste abrasivo
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
Lubricacion de las Bombas
Una fuente de fallas en las bombas es la mala
lubricación. Muchos componentes en el pistón están en
contacto deslizante. Este desgaste por deslizamiento
afecta el rendimiento del plato y del eje del pistón.
Desgaste en esta superficie puede facilitar las fugas,
que aumentarán con fluidos menos viscosos. Este
desgaste también impacta en gran medida el
rendimiento de la bomba en general.

23. Fallas en Bombas
Oxidación del fluido
Los fluidos forman ácidos debido a la oxidación. Esto
es acelerado por la operación extendida a altas
temperaturas
Sobre-presurización
Una bomba no debe ser sometida a presiones de
operación más altas que esas para las que ha sido
diseñada. Tambien se puede causar por fallas de
componentes

24. Fallas en Bombas
Desgaste adhesivo
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 por erosión
Partículas de líquido o impregnación de gotas de líquido
en la superficie causan el desgaste por erosión.

25. Fallas en Bombas
Desgaste corrosivo
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.

26. Fallas en Bombas
Desgaste por fatiga
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.

27. ¿Cómo Seleccionar una Bomba?
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.