BOMBAS CENTRÍFUGAS

3.4 Altura de succión de una bomba

La altura de succión de las bombas de superficie está limitada a 7 mts. aprox. dependiendo de la presión atmosférica disponible que a nivel del mar, es de 1 bar. Por lo que la tubería debe ser lo más corta y del mayor diámetro para disminuir las pérdidas de carga. En bombas de gran tamaño, se debe calcular la altura de succión tomando en consideración la curva de NPSH. De este modo se evitará la cavitación (ebullición del agua debido a muy baja presión atmosférica), fenómeno físico químico que deteriora prematuramente la bomba.

• Cavitación:

El término cavitación, se refiere a ciertas condiciones dentro de la bomba, cuando debido a una pérdida de presión localizada, el fluido manejado hierve en ese punto, formando burbujas o cavidades llenas de vapor.

Hidráulicos Volumétric

os Mecánico

La eficiencia de una bomba centrífuga es el ratio de la potencia de salida útil respecto a la entrada de potencia total en el eje. La diferencia entre ambos constituye la suma de las pérdidas en el interior de la bomba.

3.5 Tipos de pérdidas que se tienen en las bombas centrífugas

Pérdidas Hidráulica

sLas pérdidas hidráulicas se deben a la fricción hidráulica y generación de turbulencias en todo el paso de caudal de la máquina. Es importante tener en cuenta en la eficiencia de la máquina cuáles son los valores de eficiencia hidráulica entre los equipos seleccionados. La eficiencia hidráulica está severamente afectada por la configuración del paso de caudal de la máquina. Las perdidas hidráulicas disminuyen la energía especifica útil que la bomba comunica al fluido y consiguientemente la altura útil.

Se denominan también perdidas intersticiales y son perdidas de caudal que se dividen en dos clases.• Perdidas exteriores ()• Perdidas interiores ()

Las primeras constituyen una salpicadura de fluido al exterior, que se escapa por el juego entre la carcasa y el eje de la bomba que la atraviesa.

Las interiores son las más importantes y reducen considerablemente el rendimiento volumétrico de algunas bombas. Estas perdidas se explican de la siguiente forma: a la salida del rodete de una bomba hay mas presión que a la entrada, luego parte del fluido, en vez de seguir a la caja espiral, retrocederá por el conducto que forma el juego del rodete con la carcasa, a la entrada de este, para volver a ser impulsado por la bomba. Este caudal, también llamado caudal de cortocircuito o de reticulación, absorbe energía del rodete.

Pérdidas Volumétricas

Estas se originan principalmente por las siguientes causas:

Ø Rozamiento del prensaestopas con el eje de la maquina

Ø Accionamiento de auxiliares (bomba de engranajes para lubricación, cuenta revoluciones)

Ø Rozamiento del disco, es el Rozamiento de la pared exterior del rodete con la masa fluida que lo rodea.

Pérdidas Mecánicas

Las pérdidas de energía en el interior de la bomba son de tres especies:

• Para reducir estas perdidas se utilizan empaquetaduras o material de cierre.

3.6 POTENCIA DE ACCIONAMIENTO

Succión Positiva

Succión negativa

3.7 Leyes de afinidad

EJERCICIO

Para ilustrar el uso de estas leyes, observemos un punto en particular (1) de la curva de una bomba (figura 1). El diámetro del impulsor para esta curva es de 6 pulgadas. Aplicando las Leyes de Afinidad, determinaremos qué le ocurre a este punto si recortamos el impulsor a 5 pulgadas. A partir de esta curva de 6 pulg. de diámetro, obtenemos la siguiente información:

• D: Diámetro del impulsor (pulg)• Q: Capacidad, GPM• H: Carga total, pies• BHP: potencia al frenoN: Velocidad de la bomba, RPM

Forma correcta de usar las leyes De Afinidad 1. Se debe dibujar una curva de afinidad que intersecte la curva de presión-sistema en la

condición final del flujo.2. Donde la curva de afinidad intersecte la curva de carga de la bomba (HP) se tomara

como la condición inicial.3. Determinando el flujo inicial, la curva de potencia ( BHP) de la bomba dará la potencia

inicial 4. Con la potencia inicial, flujo inicial y flujo final se determinará la potencia final ( BPH2)

Con la potencia inicial, flujo inicial y flujo final se determinará la potencia final ( BPH2)

Ley de Afinidad• Un cambio en el tamaño del diámetro del impulsor o

de la velocidad del eje afecta al flujo volumétrico o a la velocidad al primer orden; la presión estática al segundo orden; y la potencia eléctrica del motor de la bomba al tercer orden.

• Las leyes de afinidad expresan la relación matemática entre varias variables involucradas en el rendimiento de las bombas. Se aplican a todos tipos de bombas centrífugas y de flujo axial.

LEY 1. DIÁMETRO DEL IMPULSOR (D) CONSTANTE:

El flujo es proporcional a la velocidad del eje

La presión estática es proporcional al cuadrado de la velocidad del eje

La potencia eléctrica absorbida por el motor de la bomba es proporcional al cubo de la velocidad del eje

Q = Capacidad, (GPM, L/S,

CFM) H = Carga total, (pies, m)

P = Potencia al freno (W)

N = Velocidad de la bomba

(RPM) D = Diámetro del impulsor

(pulg.)

1

3

2

LEY 2. VELOCIDAD DE EJE (N) CONSTANTE:

El flujo es proporcional al diámetro del impulsor

La presión estáticales proporcional al cuadrado del diámetro del impulsor

La potencia eléctrica absorbida por el motor de la bomba es proporcional al cubo del diámetro del impulsor

Q = Capacidad, (GPM, L/S,

CFM) H = Carga total, (pies, m)

P = Potencia al freno (W)

N = Velocidad de la bomba

(RPM) D = Diámetro del impulsor

(pulg.)

6

5

4

Para ilustrar el uso de estas leyes, observemos un punto en particular de la curva de una bomba (figura 1). El diámetro del impulsor para esta curva es de 6 pulgadas. Aplicando las Leyes de Afinidad, determinaremos qué le ocurre a este punto si recortamos el impulsor a 5 pulgadas. A partir de esta curva de 6 pulg. de diámetro, obtenemos la siguiente información:

EJEMPLO