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seleccion de bombas centrifugas

CIERRES MECÁNICOS

Guía para la selección
de bombas centrífugas adecuadas para cada aplicación

Las bombas centrífugas son denominadas de esa forma porque el fluido ingresa a estas por el eje y sale continuando una trayectoria periférica por la tangente. Esta fuerza centrífuga es ejecutada por medio de un rotor, el cual es accionado por un motor eléctrico.

Estos equipos son ampliamente utilizados para el transporte de líquidos limpios de gran diversidad, así como también de agua limpia y líquidos levemente corrosivos, con aplicaciones tanto industriales como domésticas. Partiendo de este punto, radica la importancia de conocer cada uno de los aspectos que permitirán realizar la selección adecuada de una bomba centrífuga con base a las propiedades del líquido, características del sistema hidráulico y las condiciones de operación.

Para llevar a cabo el proceso de selección de bombas centrífugas se deben conocer los siguientes parámetros.

  1. Altura efectiva de bombeo

Se refiere a la resistencia del fluido al movimiento, es decir, para que este líquido pueda fluir por completo a través del circuito de distribución, la bomba debe vencer la resistencia de este.

Para obtener este parámetro se requiere conocer la altura de pérdidas del circuito de distribución, así como la altura estática tanto a la descarga como a la succión de la bomba. 

  1. Velocidad específica del impulsor

Es un parámetro de diseño hidráulico para una bomba centrífuga, el cual muestra la velocidad a la cual gira un impulsor imaginario para elevar 1 gpm de líquido un pie.

  1. Velocidad especifica de succión

Describe la capacidad de succión y características del impulsor de una bomba, hecho por el cual representa a su vez un parámetro de diseño hidráulico.

  1. Caudal 

Es la cantidad total de fluido que la bomba entrega en una unidad de tiempo. Con respecto a este parámetro es preciso contar con una estimación de las cantidades de flujo a suministrar, tanto el máximo como el mínimo para el sistema hidráulico que se maneja.

  1. Tipo y diámetro de la tubería

Para realizar una selección correcta se requiere saber el tipo de material y los diámetros correspondientes a las tuberías que serán utilizadas para transportar el fluido.

  1. Pérdidas de carga

En este caso se plantea todos aquellos objetos existentes dentro del circuito que pueda alterar de algún modo el proceso de bombeo, como los codos, las válvulas u otro tipo de accesorios.

  1. Potencia de bombeo 

La potencia de bombeo es proporcionada por la bomba hacia el fluido que la atraviesa, la cual depende de la altura efectiva de bombeo, es decir, la potencia que consume la propia bomba para accionar el eje.

  1. Eficiencia total  

Este parámetro se puede determinar por medio del producto entre la eficiencia volumétrica y mecánica. En este caso, la eficiencia volumétrica representa una medida de las pérdidas en volumen correspondidas a fugas internas del equipo.  

En cambio, la eficiencia mecánica para una bomba centrífuga hace referencia a la relación existente entre la potencia hidráulica y la potencia absorbida.

  1. Altura neta de succión positiva (NPSH)    

Este parámetro hace referencia a aquella presión necesaria sobre la presión de vapor fluido a bombearse para que la bomba trabaje de forma correcta sin presencia del fenómeno de la cavitación (burbujas de aire dentro del impulsor de la bomba).

Los fabricantes de bombas centrífugas realizan ensayos con cada diseño para determinar el nivel de presión de succión que se requiere y así reportar los resultados, como por ejemplo la carga total sobre la bomba o el flujo volumétrico.

  1. Curva característica de la bomba

Para obtener esta curva es necesario consultar la información técnica o buscar en los catálogos de los fabricantes. Esta representa la interacción de dos variables que describen el comportamiento de la bomba, en este caso la altura y el caudal.

Los ensayos de las curvas características de las bombas centrífugas son ejecutados por el fabricante del equipo, en bancos de prueba facilitados para tal servicio. Existen varios tipos de curvas características dependiendo del tipo de bomba, diámetro de los rodetes, de la cantidad de álabes de los rodetes y del ángulo de inclinación de los mismos.

Es necesario tener presente que para la selección de una bomba centrífuga apropiada se depende esencialmente de la aplicación que se le vaya a dar. Conocer la condición en la que trabajará la bomba permitirá buscar un proveedor que pueda satisfacer la demanda requerida por el sistema. En este caso, los aspectos hidráulicos más relevantes a tener en cuenta son la altura manométrica a vencer por la bomba o pérdida de presión del sistema, el caudal demandado y el valor del NPSH. Sin embargo, existen otros factores a considerar durante este proceso.

  • La composición del líquido que se desea bombear. Se deberá dar una suma importancia, no olvidando características como la viscosidad o la existencia de partículas en suspensión. Cuando realizamos el proceso de selección debemos tener en cuenta que cuanto más exacta sea la información que dispongamos, más facilidad tendremos para seleccionar los materiales que constituyen la bomba, así como todos los accesorios correspondientes
  • La temperatura de funcionamiento. Es importante saber cuáles son las temperaturas máximas y mínimas a las que se encuentra el fluido de trabajo.
  • Tipo de sistema en donde la bomba va a impulsar el fluido.
  • Condiciones ambientales.
  • Límites de espacio, posición y peso del equipo.
  • Costos de adquisición e instalación del equipo.
  • Costos de operación de la bomba.

Si todos los factores y parámetros hidráulicos mencionados son considerados dentro del proceso de selección se puede establecer un buen funcionamiento del equipo en función a su aplicación, es decir, una operación sin vibraciones ni cavitación, entrega del flujo volumétrico y presión requerida y un rango de temperatura normal de trabajo, el cual se traduce en el aprovechamiento de la vida útil.

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