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BOMBAS
SELECCIN Y APLICACIN DE BOMBAS
Una gran variedad de bombas se encuentran disonib!es ara transortar!"#uido en sistemas de $!u%o de $!uidos& La se!ecci'n ( a!icaci'n de !asbombas re#uiere una comrensi'n de sus caracter"sticas de$uncionamiento ( usos t"icos&
PA)*ME+)OS IMPLICADOS EN LA SELECCIN DE UNA BOMBA
,& Natura!e-a de! !"#uido a bombear
.& Caacidad re#uerida / ve!ocidad de $!u%o de vo!umen 0
1& Las condiciones en e! !ado de !a succi'n / entrada 0 de !a bomba
2& Las condiciones en e! !ado de !a descarga / sa!ida 0 de !a bomba
3& La cabe-a tota! de !a bomba / e! t4rmino 5 de !a ecuaci'n de !a energ"a 0
6& E! tio de sistema a! #ue !a bomba est7 entregando e! $!uido
8& E! tio de $uente de a!imentaci'n /motor e!4ctrico9 motor de diese!9 turbinade vaor9 etc0
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:& Limitaciones de esacio9 eso ( osici'n
;& Condiciones ambienta!es
,
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Bombas
+IPOS DE BOMBAS
De engranes
)otatorias De a!eta De torni!!o
Bombas de des!a-amiento De cavidad rogresiva
De !'bu!o ' 7!abe
)ecirocantes De ist'n De inmersi'n
De dia$ragma
=!u%o radia! /centr"$uga0
Bombas Cin4ticas De $!u%o a>ia! /de imu!sor0De $!u%o mi>to
Bombas de rou!si'n ' de tio e(ector
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Bombas
Desu4s de !a se!ecci'n de !a bomba9 se deben eseci$icar !os
siguientes untos?
,& +io de bomba ( $abricante
.& +ama@o de !a bomba
1& +ama@o de !a cone>i'n de !a succi'n ( tio / de borde9 roscada9 etc0
2& +ama@o ( tio de !a cone>i'n de !a descarga
3& e!ocidad de oeraci'n
6& Eseci$icaciones de !a a!imentaci'n / ara un motor e!4ctrico otenciare#uerida9 vo!ta%e9 $ase9 $recuencia9 ve!ocidad 9 etc 0
8& +io de aco!amiento9 $abricante9 nmero de! mode!o&
:& Caracter"sticas de monta%e
;& Materia!es ( accesorios esecia!es #ue se re#uieran si !os 5a(&
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Bombas
Los cat7!ogos de !as bombas ( !os reresentantes de !os $abricantes
roorcionar7n !a in$ormaci'n necesaria ara a(udar a !a se!ecci'n (
eseci$icaci'n de !as bombas ( de! e#uiamiento de !os accesorios&
Bombas de Des!a-amiento Positivo
Entregan una cantidad $i%a de $!uido en cada revo!uci'n de! motor de !abomba&
Se em!ean ara mane%ar !"#uidos con a!tas viscosidades
Bombas Cin4ticas Adicionan energ"a a! $!uido9 ace!er7ndo!o a trav4s de !a acci'n de un
imu!sor giratorio& La bomba de tio cin4tico m7s comn es !a bombacentr"$uga de $!u%o radia!& E! $!uido se a!imenta 5acia e! centro de! imu!sor (
desu4s se !an-a 5acia a$uera a trav4s de !as a!etas& A! de%ar e! imu!sor9e! $!uido asa a trav4s de una vo!uta en $orma de esira! en donde es$renado en $orma gradua!9 rovocando #ue arte de !a energ"a cin4tica seconvierta en resi'n de $!uido / =igura , .0&
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=igura ,
Arreg!o Imu!sor vo!uta
Bomba centr"$uga
=igura .
Distribuci'n de resi'n
en e! imu!sor de una
bomba centr"$uga radia!
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Bombas
Datos de $uncionamiento de bombas centr"$ugas
En 4stas bombas e>iste una gran deendencia entre !a Caacidad ( !a
Presi'n #ue debe desarro!!ar !a bomba&La curva t"ica de $uncionamiento muestra !a cabe-a tota! sobre !a
bomba 5 versus !a caacidad de descarga / =igura 19 =igura 2 0&
La cabe-a 5a se ca!cu!a de !a ecuaci'n genera! de !a energ"a9 4sta
reresenta !a cantidad de energ"a #ue se adiciona a una unidad de
eso de! $!uido con$orme 4ste asa a trav4s de !a bomba&
E! gran esacio !ibre entre e! imu!sor rotatorio ( !a cubierta de !a
bomba a(uda en !a disminuci'n de !a caacidad a medida #ue !a
cabe-a tota! aumenta&
La e$iciencia ( !a otencia #ue se re#uieren son $actores imortantesen e! buen $uncionamiento de una bomba&
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Bombas
FLEYES DE A=INIDAD PA)A BOMBAS CEN+)G=UHAS
La ma(or"a de !as bombas centr"$ugas ueden oerarse a di$erentes ve!ocidades ara obtener
caacidades variadas& Es imortante comrender !a $orma en !a #ue var"an !a caacidad9 !a cabe-a
( !a otencia cuando !a ve!ocidad o e! di7metro de! imu!sor var"a& Estas re!aciones9 !!amadas
Reglas de afinidad se describen a continuaci'n& E! s"mbo!o N se re$iere a !a ve!ocidad de rotaci'n
de! imu!sor9 usua!mente en revo!uciones or minuto / rmin ' rm0
F Cuando la velocidad del impulsor vara?
a& La caacidad var"a directamente con !a ve!ocidad?
, . J N, N.
b& La caacidad tota! de !a cabe-a var"a con e! cuadrado de !a ve!ocidad?
5a, 5a. J /N, N.0K
c& La otencia re#uerida or !a bomba var"a con e! cubo de !a ve!ocidad?
P,P. J / N,N.0
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F Cuando el dimetro del impulsor vara ?
a& La caacidad var"a directamente con e! di7metro de! imu!sor?
, . J D, D.
b& La cabe-a tota! var"a con e! cuadrado de! di7metro de! imu!sor?5a, 5a. J / D, D.0K
c& La otencia re#uerida or !a bomba var"a con e! cubo de! di7metro de! imu!sor?
P, P. J /D, D.0
La e$iciencia ermanece constante cuando var"a !a ve!ocidad ( ara e#ue@as
variaciones de! imu!sor&
E%em!o
Suonga #ue !a bomba ara !a cua! se muestra !os datos de $uncionamiento en !a
=igura 1 $uera a oerar a una ve!ocidad de rotaci'n de ,83< rm ( #ue e! di7metro de!
Imu!sor $uera de ,1 u!g& Determine rimero !a cabe-a #ue resu!tar"a en una caacidadde ,3
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FDA+OS DE LOS =AB)ICAN+ES DE BOMBAS CEN+)I=UHAS
Debido a #ue !as bombas ueden uti!i-ar di$erentes di7metros de imu!sor ( ve!ocidades9 !os $abricantes de
bombas ueden cubrir una am!ia variedad de re#uerimientos de caacidad ( cabe-a con so!amente a!gunos
tama@os b7sicos de bombas&
=IHU)A 3 ? muestra un diagrama de eva!uaci'n comuesto ara una !"nea de bombas #ue ermiten una
determinaci'n r7ida de! tama@o de !a bomba&
La bomba centr"$uga de 2 x 3 -10 tiene una cone>i'n de descarga de 2 pulg&9 una cone>i'n de succi'n de 3 pulg
( una cubierta #ue uede acomodar un imu!sor con un di7metro de 10 pulg ' m7s e#ue@o&
=IHU)A 6 ? muestra c'mo e! $uncionamiento de una bomba determinada var"a con$orme e! tama@o
de! imu!sor var"a9 !a ve!ocidad de oeraci'n es de ,83< rm&
=IHU)A 8 ? muestra e! $uncionamiento de una bomba a di$erentes di7metros de imu!sor con !a otencia
re#uerida&
=IHU)A : ? muestra e! $uncionamiento de una bomba ara di$erentes di7metros de! imu!sor con e$iciencia&
=IHU)A ; ? muestra e! $uncionamiento de una bomba ara di$erentes di7metros de! imu!sor
con cabe-a de succi'n ositiva neta re#uerida&
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F CABEA DE SUCCIN POSI+IA NE+A / NPS 0
Adem7s de !os re#uerimientos de cabe-a tota!9 caacidad9 otencia ( e$iciencia tambi4n
se debe considerar #ue !a condici'n en !a entrada de una bomba es cr"tica&
La entrada o sistema de succi'n debe ser caa- de ermitir !a entrada a !a bomba de un
$!u%o are%o de !"#uido a una resi'n su$icientemente a!ta ara evitar !a $ormaci'n de
burbu%as en e! $!uido&
A medida #ue !a resi'n en un $!uido disminu(e9 !a temeratura a !a cua! se $orman
burbu%as de vaor / como a! 5ervir0 tambi4n disminu(e& Por !o tanto9 es esencia! #ue !a
resi'n de succi'n a !a entrada de !a bomba tenga un va!or m7s e!evado #ue !a resi'n a
!a cua! se resentar"a vaori-aci'n a !a temeratura de oeraci'n de! !"#uido& Esto se
!ogra roorcionando una cabeza de succin positiva neta NPS &
&
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Si se !e ermite a !a resi'n de succi'n disminuir 5asta e! unto donde
se resenta vaori-aci'n9 se crea una cavitacin dentro de !a bomba&
En !ugar de un $!u%o ermanente de $!uido9 !a bomba tomar7 una me-c!a
de vaor ( !"#uido9 rovocando #ue disminu(a !a entrega9 adem7s9 a
medida #ue !as burbu%as de vaor ingresan a !a bomba9 4stas
encuentran resiones ma(ores #ue rovocan #ue !as burbu%as se
co!asen en $orma mu( r7ida& Lo anterior uede resu!tar en ruido
e>cesivo9 vibraciones ( un desgaste e>cesivo de !as di$erentes artes
de !a bomba&
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Los $abricantes de bombas roorcionan datos acerca de !a cabe-a de succi'n ositiva neta #ue se
requiereara una oeraci'n satis$actoria&
La ersona #ue se!eccione una bomba debe asegurarse #ue e>iste un NSPHdisponible!osu$icientemente grande& Esto es?
NSP disonib!e NSP re#uerida
E! va!or de !a NSP disonib!e deende de !a natura!e-a de! $!uido #ue se est4 bombeando9 !a
tuber"a de succi'n9 !a ubicaci'n de! de'sito de! $!uido ( !a resi'n a!icada a! $!uido en e! de'sito&
Esto uede e>resarse como?
NSP a J 5s 5s 5$ 5v
5s J cabe-a de resi'n est7tica /abso!uta0 a!icada a! $!uido9 e>resada en metros /o ie0 de!
!"#uido
5s J di$erencia de e!evaci'n desde e! nive! de! $!uido en e! de'sito 5acia !a entrada de !a bomba9
e>resada en metros o ies
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Si !a bomba est7 deba%o de! de'sito 9 5s es ositiva / 5s 0
Si !a bomba est7 arriba de! de'sito 9 5s es negativa / 5s 05$ J 4rdida or $ricci'n en !a tuber"a de succi'n 9e>resada en metros o ies
5v J resi'n de vaor de! !"#uido a !a temeratura de bombeo en metros o ies de!
!"#uido
E%ercicio?
Una bomba centr"$uga debe entregar a! menos .3< ga!min de agua a una cabe-a
tota! de 1