Maquinas hidráulicas y fenómenos transitorios

BOMBAS HIDRAULICAS

DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS MÁS USADOS

Las bombas rotatorias que generalmente son unidades de desplazamiento positivo, consisten de una caja fija que contiene engranes, aspas, pistones, levas, segmentos, tornillos, etc., que operan con un claro mínimo. En lugar de "aventar" el líquido como en una bomba centrifuga, una bomba rota y a diferencia de una bomba de pistón, la bomba rotatoria descarga un flujo continuo. La bomba rotatoria descarga un

Flujo continuo. Aunque generalmente se les considera como bombas para líquidos viscosos, las

Bombas rotatorias no se limitan a este servicio solo, pueden manejar casi cualquier líquido que esté libre de sólidos abrasivos.

Bomba de rotor simple:

Una bomba de rotor simple es aquella en la cual todos los elementos” que giran lo hacen con respecto a un solo eje.

Bomba de rotor múltiple:

Una bomba de rotor múltiple es aquella en la cual los elementos que giran lo hacen con respecto a varios ejes.

D. Bombas de aspas (paletas).

Tienen una serie de aspas articuladas que se balancean conforme gira el rotor, atrapando al líquido y forzándolo en el tubo de descarga de la bomba. Las bombas de aspas deslizantes usan aspas que se presionan contra la carcasa por la fuerza centrífuga cuando gira el rotor. El líquido atrapado entre las dos aspas se conduce y fuerza hacia la descarga de la bomba.

En este tipo de bombas las aspas pueden ser rectas, curvas, tipo rodillo, tipo cangilón y pueden estar ubicadas en el rotor o en el estator y

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funcionan con fuerza hidráulica radial. El rotor puede ser balanceado o desbalanceado, y el desplazamiento es Constante o variable en los extremos de la bomba de paletas se aprietan en el interior el estator y las paletas deslizan por él. La cámara de trabajo es llenada entre dos paletas contiguas, el estator y el rotor. Durante el giro rotor el volumen de producto aumenta hasta alcanzar un valor máximo que tras alcanzar este se cierra para trasladar el producto a la cavidad de impulsión de la bomba A la par se inicia el desalojo del líquido de la cámara de trabajo en una cantidad igual a su volumen útil. No tienen el mismo grado de hermeticidad como otras bombas rotativas y para mejorar el grado de hermeticidad se puede realizar elevando el número de paletas. En la gran variedad de bombas de paletas encontramos las siguientes características:

Las bombas de paletas son usadas en instalaciones con una presión máxima de 200 bar.

Un caudal uniforme libre de pulsos) y un bajo nivel de ruido. El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al

rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal). Cuando la excentricidad sea cero no existe un caudal, por lo tanto,

no se entregará líquido al sistema. Esto permite regular el caudal de las bombas de paletas.

Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas.

Las bombas de paletas constan de varias partes

Anillo excéntrico. Rotor. Paletas. Tapas o placas de extremo

Las bombas de paletas son relativamente pequeñas en función de las potencias que desarrollan y su tolerancia al contaminante es bastante aceptable. 

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1. Abertura de entrada. 

2. Abertura de descarga.

3. Lumbrera de aspiración.

4. Lumbrera de impulsión.

5. Distancia entre los ejes del rotor y estator.

La aspiración se produce al incrementar el volumen de la cámara durante el giro.

Cuanto menores son las tolerancias, entre el extremo de la paleta y el anillo, y entre estas y las placas de presión, mejor será el rendimiento de la bomba.

De todas formas se ha de mantener una cierta tolerancia en las zonas de rozamiento, por ello es importante que la fuerza que la paleta ejerce sobre el anillo no sea excesiva, ya que entonces se rompería la película de lubricante y se produciría contacto entre el extremo de la paleta y el anillo.

Las lumbreras de entrada y salida del producto están situadas en los laterales del rotor y a su lado podemos observar las ranuras que dan presión al fondo de las paletas. . La Figura 1 ilustra una bomba con rotor desbalanceado de desplazamiento constante, con las aspas en el rotor. La Figura 2 muestra otra, también desbalanceada y de desplazamiento constante, pero con aspas en el estator. Las bombas de aspas deslizantes usan aspas que se presionan contra la carcaza por la fuerza

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centrífuga cuando gira el motor. El liquido atrapado entre las dos aspas se conduce y fuerza hacia la descarga de bomba.

Bomba de miembros flexibles:

En éstas el bombeo del fluido y la acción de sellado dependen de la elasticidad de los miembros flexibles que pueden ser un tubo, una corona de aspas o una camisa,

E. Bomba de pistón.

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En este tipo el fluido entra y sale impulsado por pistones, los cuales trabajan recíprocamente dentro de los cilindros; las válvulas funcionan por rotación de los pistones y cilindros con relación a los puntos de entrada y salida. Los cilindros pueden estar colocados axial o radial mente y pueden trabajar con desplazamientos constantes o variables. incorpora una separación entre el pistón y la cámara hidráulica para asegurar que no hay contacto entre la cámara de producto y el aceite hidráulico. Además, una vez la bomba entra en funcionamiento, ninguna parte que entre en contacto con el aceite, entra en contacto con el producto. La bomba de pistones ha sido diseñada para cumplir un amplio abanico de aplicaciones. Entre sus características se destacan:

Bombeo de productos particulados y productos sensibles a esfuerzos de cizalla.

Manejo de frutas y verduras enteras, hojas, rodajas, trozos y dados de fruta.

Diseño higiénico.

Buena respuesta a limpieza CIP.

Temperatura de diseño: 120 ºC.

Trabajo en vacío.

Puede bombear a muy altas presiones (30 bar máximo).

Aplicaciones.

Fluidos con alta viscosidad.

Fluidos sensibles a esfuerzos de cizalla.

Industria alimentaria (aséptica).

Fluidos con grandes partículas.

otras aplicaciones industriales.

El cilindro hidráulico es alimentado por una central hidráulica independiente. Este sistema tiene grandes ventajas, ya que la bomba puede situarse en cualquier punto de la instalación, y la central hidráulica colocarla en un lugar apartado del punto de trabajo.

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Bombas de Tornillo. Estas bombas tienen de uno a tres tornillos roscados convenientemente que giran en una caja fija. Existe un gran número de diseños apropiados para varias aplicaciones. Las bombas de un solo tomillo tienen un rotor en forma espiral que gira excéntricamente en un estator de hélice interna o cubierta. El rotor es de metal y la hélice es generalmente de hule duro o blando, dependiendo del líquido que se maneje. Las bombas de dos y tres tornillos tienen uno o dos engranes locos, respectivamente, el flujo se establece entre las roscas de los tornillos, y a lo largo del eje de los mismos. Pueden usarse tornillos con roscas opuestas para eliminar el empuje axial en la bomba.

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J. Bomba de tornillo simple

El tornillo desplaza axialmente el líquido a lo largo de una coraza en forma de gusano. Tiene el inconveniente de poseer un alto empuje axial.

Bomba de tornillo múltiple

El fluido es transportado axialmente por los tornillos. En vez de un estator, cada tornillo trabaja en contacto con el otro, que puede ser el motriz o el conducido. En estos diseños se reduce el empuje axial.

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C. Bombas de lóbulos

En estas bombas el líquido se desplaza atrapado en los lóbulos desde la entrada hasta la salida. Los lóbulos efectúan además la labor de sellado. Los rotores deben girar sincronizadamente

Bombas Lobulares :Éstas se asemejan a las bombas del tipo de engranes en su forma de acción, tienen dos o más rotores cortados con tres, cuatro, o más lóbulos en cada rotor. Los rotores se Sincronizan para obtener una rotación positiva por medio de engranes externos, Debido a que el líquido se descarga en un número más reducido de cantidades mayores que en el caso de la bomba de engranes, el flujo del tipo lobular no es tan constante como en la bomba del tipo de engranes. Existen también combinaciones de bombas de engrane y lóbulo. Los motores se sincronizan para obtener una rotación positiva por

medio de engranajes externos. Debido al que el liquido se descarga en un numero mas reducido de cantidades mayores que en el caso de la bomba de engranajes, el flujo del tipo lobular no es tan constante como en la bomba del tipo de engranajes. . La Figura 1muestra una bomba de dos lóbulos y la 2 una de tres lóbulos.

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F. Bombas de engranes.

En este tipo el líquido es conducido entre los dientes de los engranes, que sirven también como superficies de sello, en la carcaza de la bomba. Las hay de engranes externos, que pueden ser rectos, helicoidales simples o dobles como el tipo espina de pescado (Herringbone)

Los engranes internos tienen un solo rotor que engrana con uno externos.

Bombas de Engranes Externos: Éstas constituyen el tipo rotatorio más simple. Conforme los dientes de los engranes se separan en el lado el líquido llena el espacio, entre ellos. Éste se conduce en trayectoria circular hacia afuera y es exprimido al engranar nuevamente los dientes. Los engranes pueden tener dientes simples, dobles, o de involuta. Algunos diseños tienen agujeros de flujo radiales en el engrane loco, que van de la corona y del fondo de los dientes a la perforación interna. Éstos permiten que el liquido se comunique de un diente al siguiente, evitando la formación de presiones excesivas que pudiesen sobrecargar las chumaceras y causar una operación ruidosa.

Bombas de Engrane Interno: Estas tienen un rotor con dientes cortados internamente y que encajan en un engrane loco, cortado externamente. Puede usarse una partición en forma de luna creciente para evitar que el líquido pase de nuevo al lado de succión de la

.

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Bomba Engranaje interno

Engranaje externo

CONDICIONES DE USO BOMBAS ROTATORIAS

Operan bajo el mismo principio de desplazamiento positivo. Esto quiere decir que

al igual que las recíprocas, en cada ciclo o revolución es impulsada una cantidad relativa de líquido.

Son especiales para mover desde pequeñas cantidades de agua hasta líquidos muy viscosos.

No sirven para bombear líquidos que contengan sólidos ni materiales abrasivos.

Un colador fino debe colocarse en la línea de succión para que impida el paso de sólidos

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1. QUE SON LAS BOMBAS ROTATORIAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO?

R= son unidades de desplazamiento positivo, consisten de una caja fija que contiene engranes, aspas, pistones, levas, segmentos, tornillos, etc., que operan con un claro mínimo.

2. QUE ES UNA BOMBA DE ROTOR SIMPLE?

R=Es aquella en la cual todos los elementos” que giran lo hacen con respecto a un solo eje.

3. MENCIONA ALGUNOS TIPOS DE BOMBA DE ROTOR MULTIPLE?

R=Bomba de engranes, bombas lobulares, bombas de dos o más tornillos

4. MENCIONA LAS PARTES DE LAS QUE CONSTA UNA BOMBA DE ASPAS?

R= Anillo excéntrico, Rotor, Paletas, Tapas o placas de extremo

5. MENCIONA LOS TIPOS DE BOMBAS DE ENGRANAJE?

R=bomba de engranaje interno y bomba de engranaje externo

CUESTIONARIO