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BOMBAS

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CLASIFICACIÓN Y TIPOS DE BOMBAS

CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS

Las bombas son máquinas en las cuales se produce una


transformación de la energía mecánica en energía hidráulica
(velocidad y presión) comunicada al fluido que circula por ellas.
Atendiendo al principio de funcionamiento, pueden clasificarse en
los siguientes grupos:

Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas:

En ellas se cede energía de presión al fluido mediante volúmenes


confinados. Se produce un llenado y vaciado periódico de una serie
de cámaras, produciéndose el trasiego de cantidades discretas de
fluido desde la aspiración hasta la impulsión. Pueden a su vez
subdividirse en alternativas y rotativas. Dentro del primer grupo se
encuentran las bombas de pistones y émbolos; al segundo
pertenecen las bombas de engranajes, tornillo, lóbulos, paletas, etc.

Turbobombas:
La turbobomba es una máquina hidráulica que cede energía al
fluido mediante la variación del momento cinético producido en el
impulsor o rodete. Atendiendo a la dirección del flujo a la salida del
rodete, pueden clasificarse en:
A) Centrífugas: el flujo a la salida del rodete tiene dirección
perpendicular al eje (flujo radial).

B) Axiales: dirección del flujo a la salida es paralela al eje (flujo


axial).

C) Helicocentrífugas: el flujo es intermedio entre radial y axial (flujo


mixto).
La forma del rodete y de la carcasa son variables según el tipo de
bomba centrífuga. En las bombas de flujo radial el líquido entra
axialmente en el rodete por la boquilla de aspiración y se descarga
radialmente hacia la carcasa. En las bombas de flujo mixto el líquido
entra axialmente en el rodete y se descarga en una dirección entre la
radial y la axial. En las bombas de flujo axial el líquido entra y sale
del rodete axialmente.

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LAS BOMBAS


CENTRÍFUGAS

Una bomba centrífuga se compone de dos elementos principales:


Un rodete o impulsor, constituido por álabes que producen un
cambio en el momento cinético del fluido, de modo que su velocidad
y presión a la salida son superiores a las de la entrada.
Voluta, encargada de conducir al fluido desde la salida del rodete
hasta la brida de descarga. Esta formada por un conducto cuya
sección aumenta gradualmente hasta alcanzar la salida de la bomba.
En ella, parte de la energía de velocidad se transforma en energía de
presión, reduciéndose las pérdidas por fricción. Es frecuente la
existencia a la salida del rodete, de un difusor constituido por álabes
fijos y cuya misión es la de contribuir a esta transformación de
energía cinética en energía de presión

El sellado del eje constituye un elemento de gran importancia en el


funcionamiento de una bomba, pues evita de forma completa o
parcial, la evolución del fluido bombeado al exterior. Existen dos
tipos fundamentales de dispositivos para sellar el eje de una bomba:
el sellado o cierre por empaquetadura, consistente en un
prensaestopas que ajustado adecuadamente, limita el caudal de
fluido que sale al exterior a una pequeña cantidad, que resulta, por
otra parte, necesaria pues de lo contrario no habría refrigeración de
la estopa, se quemaría y resultaría inservible.
En la siguiente figura se representa la vista seccional de una bomba
con cierre por empaquetadura:

La otra posibilidad la constituye el cierre mecánico, que se compone


de dos elementos uno fijo a la carcasa que recibe el nombre de
asiento y otro móvil que gira con el eje de la bomba y que se
denomina cara. Por medio de un resorte y la propia presión del
fluido bombeado, la cara desliza sobre el asiento de forma que no
existe ningún escape de fluido al exterior. El inconveniente de este
tipo de cierres es que dejan la bomba inutilizada cuando se
estropean, con los problemas que ello puede ocasionar en estaciones
de bombeo destinadas a operar ininterrumpidamente. En el caso de
cierre por empaquetadura, si la fuga de fluido aumenta
eventualmente, bastará con actuar sobre el prensaestopas, lo que
permitirá a la maquina seguir funcionando.

BOMBAS PARA IMPULSIÓN DE AGUAS RESIDUALES


Bombas centrífugas con impulsor en voladizo:
Se caracterizan por tener los cojinetes a un lado del impulsor de
manera que éste queda en voladizo. La aspiración se produce en
dirección axial, esto es, en la dirección del eje, mientras que la brida
de descarga se sitúa por encima de la voluta. Las de menor tamaño
pueden compartir eje con el motor, formando un conjunto único. Por
el contrario, en las de tamaño medio y grande, la bomba y el motor
son independientes. Ambos se unen por medio de un acoplamiento,
lo que permite que bomba y motor puedan ser seleccionados
independientemente uno de otro.
Admite distintos tipos de impulsores en función de las
características del fluido a impulsar (tamaño de los sólidos en
suspensión, viscosidad, etc.)
Bombas de cámara partida:
En las bombas de cámara partida, el cuerpo de la bomba se
encuentra dividido por un plano horizontal a la altura del eje. Ello
supone una indudable ventaja en el mantenimiento y reparación,
pues esta disposición constructiva permite acceder a los elementos
internos de la bomba (eje, impulsor, cojinetes, etc.) sin tener que
desacoplarla del motor; bastará con levantar la tapa superior del
cuerpo de la bomba.

Normalmente incorporan un rodete de doble aspiración que, además


de impulsar grandes caudales, permite compensar los esfuerzos
axiales de un lado con los del lado opuesto. El agua bombeada no
debe contener sólidos en suspensión de gran tamaño, pues
producirían la obturación del rodete.

Bombas de flujo axial


Las bombas de flujo axial se emplean para bombear grandes
caudales a poca altura. Son más baratas que las bombas de flujo
radial o mixto.
Con frecuencia se emplean para el bombeo del efluente tratado de
una estación depuradora o aguas pluviales sometidas a un desbaste
previo. No deben utilizarse para bombear agua residuales sin tratar.
Bombas de tornillo
Se basan en el principio del tornillo de Arquímedes, consistente en
un eje giratorio inclinado que lleva ensamblado una serie de chapas
formando una superficie helicoidal que produce una elevación del
fluido en su movimiento de rotación.
Estas bombas presentan dos ventajas sobre las bombas centrífugas
en el bombeo de aguas residuales:
1) Utilizan sólidos de gran tamaño sin que por ello se atasquen.

2)Funcionan con velocidad constante para una gran variedad de


caudales con rendimientos bastante notables.
Pueden tener tamaños desde 0.3 a 3 m. de diámetro exterior y sus
capacidades oscilan desde 0.01 a 3.2 m3/s.
Las bombas de tornillo están inclinadas un ángulo normalizado de
30º a 38º; en el caso de 30º la bomba tiene mayor capacidad pero
ocupa más espacio que si se emplea un ángulo de 38º. Se limita la
altura de bombeo a unos 7 m.
El régimen de giro oscila entre 30 y 50 rpm y alcanzan rendimientos
de un 80% a capacidad máxima.
Destaca su uso en el bombeo de aguas residual a baja altura, fangos
de retorno o efluentes tratados.
Otros tipos de bombas
Bombas sumergibles
Como su nombre indica, motor y bomba se encuentran bajo la
superficie libre del liquido. Suponen una solución para el bombeo en
el caso de instalaciones con poco NPSH disponible o alturas de
aspiración excesivamente elevadas. Como inconveniente es
necesaria la extracción competa de la tubería para su mantenimiento.

Eyectores neumáticos
Empleadas en el bombeo de caudales pequeños, su funcionamiento
consiste en la introducción de aire a presión en una cámara donde se
encuentra almacenada el agua residual. Una válvula se encarga de
cerrar la purga de aire y abrir la entrada de aire comprimido a la
cámara, produciéndose la impulsión del fluido por la
correspondiente tubería. A continuación, se cierra la admisión de
aire comprimido y se abre la válvula del conducto de purga de aire,
lo cual permite que el agua residual penetre en la cámara y se vuelva
a repetir el ciclo. El aire comprimido puede suministrarse a través de
un calderín o a mediante una conexión directa a los compresores.

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