Bombas Volumetricas

Angel Rafael Osama

Israel

Entender el funcionamiento de las bombas volumetricas o de desplazamiento positivo.

Conocer los diferentes tipos de bombas volumetricas.

Saber cual es el uso de las bombas volumetricas y sus aplicaciones.

Conocer las ventajas y desventajas al usar las bombas volumetricas.

¿Que es un bomba?

La bomba es una máquina que absorbe  energía mecánica que puede provenir de un motor eléctrico, térmico, etc.,  y la transforma en energía que la transfiere a un fluido como energía hidráulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro,  ya sea un mismo nivel, diferentes niveles o a diferentes velocidades. Muchas bombas volumétricas son reversible, significando que pueden actuar como motor hidráulico y convertir energía del líquido en energía mecánica.

CLASIFICACION

Se pueden considerar dos grandes grupos

Dinámicas (Centrífugas, Periféricas y Especiales

Desplazamiento Positivo

(Reciprocantes o alternativas y

Rotatorias).

Son las que desplazan liquido, mediante la creación de un desequilibrio de presiones dentro de un entorno cerrado. Este desequilibrio hace que el líquido se mueva de un lugar a otro en un intento de equilibrar la presión. “El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Estas bombas  guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo y la carcasa o el cilindro.

El movimiento del desplazamiento positivo consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara.  Por consiguiente, en una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor).

Sin embargo, en las máquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias, siempre hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por esto a éstas máquinas también se les denomina Volumétricas.

Se pueden clasificar

en:

Bombas de

engrane

Bombas de

diafragma

Bombas de

paletas

Bombas de

émbolo

Bombas de Paletas

Bombas de Engranes

Bombas de Diafragma

Bombas de Embolo

Bombas de Embolo En estas bombas el

líquido es forzado por el movimiento de uno o mas pistones ajustados a sus respectivos cilindros tal y como lo hace un compresor Como durante el trabajo se produce rozamiento entre el pistón y el cilindro, necesitan de sistemas de lubricación especiales para poder ser utilizadas en la impulsión de líquidos poco lubricantes tales como el agua. Tampoco pueden ser usadas con líquidos contaminados con partículas que resultarían abrasivas para el conjunto.

Bombas de Engranes.

Las bombas de engranaje están especialmente diseñadas para bombear: aceites, lubricantes, grasas animales y vegetales, jarabes, pinturas, resinas, melazas, mermeladas, etc. En general, para todo fluido denso y viscoso sin partículas sólidas en suspensión.

Bombas de DiafragmaEste tipo de bombas

desplazan el liquido por medio de diafragmas de un material flexible y resistente, colocado dentro de un cuerpo cerrado que se acciona desde el exterior por un mecanismo reciprocante.

Bombas de Paletas

Son dispositivos de desplazamiento que consisten en paletas montadas en un rotor que gira dentro de una cavidad . Se utilizan en el sector petrolero y transferencia de agua en sistemas de refrigeracion.

Caracteristicas Crean la succión y la descarga, desplazando

agua con un elemento móvil. El espacio que ocupa el agua se llena y vacía alternativamente forzando y extrayendo el líquido mediante movimiento mecánico.

El término “positivo”, significa que la presión desarrollada está limitada solamente por la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado.

Caracteristicas No tienen límite de presión máxima de impulsión,

esta presión de salida puede llegar a valores que ponen en peligro la integridad de la bomba si el conducto de escape se cierra completamente. Para garantizar el funcionamiento seguro de ellas, es necesario la utilización de alguna válvula de seguridad que derive la salida en caso de obstrucción del conducto.

Si el ajuste es apropiado, estas bombas pueden bombear el aire de su interior y con ello, crear la suficiente depresión en el conducto de admisión como para succionar el líquido a bombear desde niveles mas bajos que la posición de la bomba, aun cuando estén llenas de aire.

Usos de las Bombas de Desplazamiento Positivo

         Bombeo en pozos llanos        Bombeo en pozos profundos          Para niveles de agua variable          Bombas de incendio         Bombas de transferencia y circulación         Operación por molinos de viento        Altas cargas a presión        Alimentación de calderas         Bombeo de aceite y gasolina         Fumigadores de cosechas

 

BOMBA ROTATORIA Son las que una masa fluida es

confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presión) hasta la zona de salida (de alta presión) de la máquina. Algunos ejemplos de este tipo de máquinas son la bomba de paletas y la bomba de engranajes.

Su principal aplicación es la de manejar líquidos altamente viscosos, lo que ninguna otra bomba puede realizar y hasta puede carecer de válvula de admisión de carga.

Las bombas rotatorias se usan generalmente para aplicaciones especiales, con líquidos viscosos, pero realmente pueden bombear cualquier clase de líquidos, siempre que no contengan sólidos en suspensión. No obstante, debido a su construcción, su uso más común, es como bombas de circulación o transferencia de líquidos.

Como las piezas que originan el desplazamiento son de metal y rotan, el contacto metálico entre  las  partes  móviles  origina  desgastes  que  posibilitan  los  resbalamientos  a  altas presiones, es por eso que la efectividad de las bombas rotatorias disminuye con el uso.

BOMBA ROTATORIA

Carácterísticas Principales:

Son de acción positiva Desplazamiento rotativo Flujo uniforme Construcción compacta Carga alta Descarga relativamente baja Velocidades de operación de moderadas a

altas Pocas partes móviles Requieren toda la potencia para llevarlas a

su velocidad de operación Flujo constante dentro de ciertos límites

para carga variable Aspiración limitada

Sí se desprecian los escapes, las bombas rotatorias descargan un gasto constante independiente de las presiones variables de descarga.

El desplazamiento de una bomba rotatoria varia en forma directamente proporcional con la velocidad, sólo que la capacidad puede verse afectada por viscosidades y otros factores.

Carácterísticas Principales:

Aplicaciones Las aplicaciones típicas incluyen el paso de líquido de todas

las viscosidades, procesos químicos, alimento, descarga de barcos, lubricación a presión, pintura a presión, sistemas de enfriamiento, servicio de quemadores de aceite, manejos de

grasa, gases licuados (propano, butano, amonio, freón, etc.), y un gran número de otros servicios industriales.

BOMBAS ESPECIALES

• Para alimentación de calderas• Para grasa• De pozo profundo• Para lodos y drenaje

BOMBA ROTATORIA DE ENGRANES EXTERNOS

Éstas constituyen al tipo rotatorio más simple. Conforme los dientes de los engranes se separan en el lado el líquido llena el espacio, entre ellos.

Bombas de Engrane Interno Tienen un rotor con dientes cortados internamente y

que encajan en un engrane loco, cortado externamente.

Bombas Reciprocantes o AlternativasLlamadas también alternativas, en estas máquinas, el elemento que proporciona la energía al fluido lo hace en forma lineal y alternativa.  La característica de funcionamiento es sencilla. En las bombas reciprocantes el pistón crea un vacío

parcial dentro del cilindro permitiendo que el agua se eleve ayudada por la presión atmosférica. Como hace falta un espacio determinado de tiempo para que se llene el cilindro, la cantidad de agua que entra al espacio de desplazamiento dependerá de la velocidad de la bomba, el tamaño de las válvulas de entrada y la efectividad del material sellante de las válvulas y del pistón. Como se muestra en la figura.

http://1.bp.blogspot.com/-GKyiECCih28/Ts1_kRNXreI/AAAAAAAACbk/hRCcqPOrbqQ/s1600/3.jpg

Caracteristicas El término alternativo se define como movimiento hacia atrás y

hacia adelante. En la bomba alternativa es este movimiento hacia atrás y hacia adelante de los pistones dentro de los cilindros lo que proporciona el flujo de líquido. Las bombas alternativas, como las bombas rotativas, funcionan sobre el principio positivo, o sea que en cada empuje entregan un volumen definido de líquido al sistema.

Introducción y funcionamientos de una bomba de pistón

Una bomba de pistón es una bomba hidráulica que genera el movimiento en el mismo mediante el

movimiento de un pistón. Las bombas de pistones son del tipo bombas volumétricas, y se emplean para el movimiento de fluidos a alta presión o fluidos de elevadas viscosidades o densidades.

Cada movimiento del pistón desaloja, en cada movimiento un mismo volumen de fluido, que equivale al volumen ocupado por el pistón durante la carrera del mismo.

Aplicaciones

Industria del agua a alta presión 

Para hidrolimpiadoras, normalmente en disposición de tres pistones cerámicos en línea para equipos industriales y profesionales, y de plato oscilante para las aplicaciones de bricolaje.

Para equipos de corte por chorro de agua, en las que actúa como impulsor primario antes del multiplicador de presión

En equipos de chorreo de arena por agua a alta presión.

Industria de la minería y la

construcción Bombeo de

hormigón Bombeo de agua

a alta presión para perforadoras y tuneladoras

Como bomba de relleno de reservorios de petróleo en los pozos petrolíferos.

Aplicaciones

Agricultura Como bomba para fumigación Y

tratamientos fitosanitarios Como bomba de trasvase en

bodegas. Bombas de embolo Bomba elevadora de combustible Se conoce como bomba

elevadora, de alimentación, de suministro, O de transferencia Y su función es la de transferir el combustible A través de los filtros hasta llegar A la bomba de inyección.

Aplicaciones

Ventajas de las bombas reciprocantes

Las ventajas de las bombas reciprocantes de pozo llano son: 

 Alta presión disponible.  Autocebantes (dentro de ciertos límites).  Flujo constante para cargas a presión

variable.  Adaptabilidad a ser movidas manualmente

o por motor. 

Desventajas de las Bombas Reciprocantes

Baja descarga Baja eficiencia comparada con las bombas

centrifugas Muchas partes móviles Requieren mantenimiento a intervalos frecuentes Succión limitada Costo relativamente alto para la cantidad de agua

suministrada Requieren un torque considerable para llevarlas a

su velocidad Flujo pulsante en la descarga

Los productos que manipulan las bombas en la industria de la alimentación pueden ser desde soluciones acuosas y aceites vegetales ligeros a jarabes y melazas e gran viscosidad, desde líquidos puros a los que tienen gran proporción de sólidos. Dada la extensa variedad de características de estos medios, la industria emplea casi todos los tipos de bombas, con ciertas preferencias en aplicaciones concretas, como en el caso de las máquinas específicamente proyectadas como bombas para producto alimenticio con partículas.

Con volumenes bajo Donde se requieran altas presiones para el movimiento de fluidos Para transferir productos de los tanques de almacenamiento a las tuberias. Para mover el agua residual Las plantas de gas las utilizan para bombear crudo. Sirve para lubricar compresores y mucho mas.

Las bombas de desplazamiento positivo se encuentran en todas partes porque son seguras.

Bombas reciprocas: Tienen pistones, embolos y diafragmas. Estos se mueven dentro de un cilindro

hacia delante y hacia atrás.

Bombas rotatorias: tienen engranes, lobulos o rotores de rosca. Estos rotan dentro de un cilindro de

manera que ellos puedan mover los fluidos.

Las bombas de desplazamiento positivo se utilizan:

Ya se entiende que las bombas volumétricas su funcionamiento de la bomba y el paso de los liquidos en ella se debe al cambio de su volumen, de modo que el

aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen.

Tambien se les conoce como bombas de desplazamiento positivo, significa que la presión desarrollada está limitada

solamente por la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y su volumen desplazado, en cada ciclo el órgano

propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada.

Se pudo conocer que este tipo de bombas, es usada en las industrias alimenticias y

petroleras debido a su capacidad de funcionar con fluido densos y viscosos,

como ser el bombeo de aceite y gasolina.

Muy usado tambien para bombeo en pozos profundos, para niveles de agua variable y bombas de incendio, nos da un pequeño ejemplo de cómo se aprovecha el nivel de succion debido a la succión y la descarga producido

por el movimiento mecanico, que con su cambio volumetrico hace de este tipo de bombas una de las mas

sencillas y usadas en industrias con fluidos variables.

Conclusiones