01 Bombas hidraúlicas y aplicaciones

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Bombas Hidráulicas yAplicaciones

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1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................ 11.1. ¿QUÉ ES UNA BOMBA HIDRÁULICA? ................................................................. 1

2. CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS HIDRÁULICAS......................................................... 12.1. BOMBAS DINÁMICAS........................................................................................ 4

2.1.1. BOMBAS CENTRÍFUGAS ......................................................................... 42.1.2. BOMBAS CENTRÍFUGAS DE VOLUTA....................................................... 42.1.3. BOMBAS CENTRÍFUGAS DE DIFUSOR ..................................................... 52.1.4. BOMBAS CENTRIFUGAS DE FLUJO MIXTO............................................... 52.1.5. BOMBA CENTRÍFUGA DE FLUJO AXIAL.................................................... 62.1.6. BOMBAS DE TURBINA O REGENERATIVA ................................................ 6

2.2. BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO......................................................... 62.2.1. BOMBAS RECIPROCANTES ..................................................................... 7

2.2.1.1.BOMBAS RECIPROCANTES DE VAPOR..........................................7 2.2.1.2.BOMBAS RECIPROCANTES DE POTENCIA ....................................8 2.2.1.3.BOMBAS DE DIAFRAGMA ............................................................8

2.2.2. BOMBAS ROTATORIAS........................................................................... 9 2.2.2.1. BOMBAS DE ENGRANES .............................................................9 2.2.2.2. BOMBAS DE LÓBULOS ...............................................................9 2.2.2.3. BOMBAS DE TORNILLOS...........................................................10 2.2.2.4. BOMBAS PERISTÁLTICAS..........................................................10

3. APLICACIONES DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS.........................................................114. PRUEBA DE AUTOCOMPROBACIÓN ...........................................................................115. SOLUCION A LA PRUEBA DE AUTOCOMPROBACIÓN ..................................................12

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"BOMBAS HIDRÁULICAS Y APLICACIONES"

1. INTRODUCCIÓN

Es importante conocer las Bombas Hidráulicas desde el punto de vista hidráulico para preverlos problemas que se puedan presentar, para seleccionarlas y darles un mantenimientopreventivo de tal forma que estas máquinas no ocasionen problemas en la manipulación delos líquidos como son las paralizaciones de la planta, pérdidas de fluido a través de tuberíasde succión, problemas de cavitación, etc.

1.1. ¿QUÉ ES UNA BOMBA HIDRÁULICA?

Una bomba hidráulica es una máquina que transforma la potencia (mecánica) deentrada en una potencia (hidráulica) útil de salida, en forma de suministro o caudal.

Una bomba convierte la energía que proviene de una primera máquina que puede serun motor eléctrico, una turbina a gas o a vapor, a otra energía que permite que unlíquido sea bombeado por el aumento de presión y la velocidad.

2. CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS HIDRÁULICAS

La clasificación de las bombas hidráulicas está basada en el principio por el cual se agregaenergía al fluido, asimismo identifica al medio por el cual se aplica este principio y ladisposición de los elementos impulsores.

Bombas DinámicasSon aquellas que se añade energía continuamente para incrementar las velocidades de losfluidos dentro de la máquina, las cuales por el diseño de la carcaza y otras se transformanen presión.

Bombas de Desplazamiento PositivoSon aquellas que muestran una relación directa entre los movimientos de los elementosbombeados y la cantidad de líquido movilizado.


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Dinámicas Desplazamientopositivo

Centrífugas

Voluta

Flujo mixto

Difusor

Flujo axial

Turbina oregenerativa

BOMBAS


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BOMBAS

Desplazaminetopositivo

reciprocantes

Dinámicas

de pistón,émbolo

de vapor

de potencia

de diafragma

Rotatorias

de engranes

de lóbulos

de tornillo

peristálticos


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2.1. BOMBAS DINÁMICAS

2.1.1. BOMBAS CENTRÍFUGAS

Son las más extensamente utilizadas en la industria por su versatilidad, fácildiseño, bajo costo y reducido mantenimiento.

Estas máquinas disponen de un disco rotatorio denominado impulsor orodete provisto de álabes que giran a gran velocidad dentro de la carcazametálica. Para la impulsión de los líquidos se aprovecha de la fuerzacentrífuga la cual aumenta la energía cinética del fluido y se transforma enenergía de presión por efecto del diseño de la carcaza.

2.1.2. BOMBAS CENTRÍFUGAS DE VOLUTA

La mayor parte de bombas centrífugas son de voluta.Están disponibles como bombas horizontales, verticales, simples o múltiplespasos para un amplio rango de flujos.La carcaza en forma de espiral o voluta convierte la energía de velocidad enpresión estática.


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2.1.3. BOMBAS CENTRÍFUGAS DE DIFUSOR

Son aquellas que poseen un juego de álabes estacionarios que rodean alimpulsor de tal forma que orientan al líquido, convirtiendo la energía develocidad en energía de presión.

2.1.4. BOMBAS CENTRIFUGAS DE FLUJO MIXTO

Se caracteriza porque la descarga es una mezcla de flujo axial y radial.


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2.1.5. BOMBA CENTRÍFUGA DE FLUJO AXIAL

En el flujo axial, desarrolla la mayor parte de su carga por acción deelevación de las aletas, son generalmente verticales. Son adecuados paracargas bajas y grandes capacidades.

2.1.6. BOMBAS DE TURBINA O REGENERATIVA

Utilizada para líquidos claros, pueden ser horizontales o verticales, llenanuna necesidad entre las bombas centrífugas.Son de baja y media capacidad y alta carga. El líquido debe pasar a travésde la carcaza por la serie de álabes hasta que sea impulsado por ladescarga.

2.2. BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

La principal característica de estas bombas es que exhiben una relación entre elmovimiento de los elementos de bombeo y la cantidad de líquido movilizado. Estasbombas tienen un sello dinámico que separa la descarga del fluido con el lado desucción o entrada.


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2.2.1. BOMBAS RECIPROCANTES

2.2.1.1. BOMBAS RECIPROCANTES DE VAPOR

Son aquellas en la que un émbolo o pistón desplaza un volumendado de fluido en cada carrera.El principio básico de una bomba alternativa es que un sólidodesplazará un volumen igual de líquido.En las bombas se pueden distinguir las siguientes partes:

1 Un sólido que se desplaza, llamado émbolo o pistón.

2 Un recipiente que contiene el líquido, llamado el cilindrolíquido.

3 Una válvula de succión de retención que admite el fluido de latubería de succión

4 hacia el cilindro líquido.

5 Una válvula de descarga de retención que admite el flujo delcilindro líquido hacia la tubería de descarga.

6 Empaque para sellar perfectamente la junta entre el émbolo yel cilindro líquido y evitar que el líquido se fugue del cilindro yel aire.


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2.2.1.2. BOMBAS RECIPROCANTES DE POTENCIA

Es una máquina alternativa de velocidad constante, para motorconstante y capacidad casi constante, cuyos émbolos o pistones semueven por medio de un cigüeñal, a través de una fuente motrizexterna. La capacidad de la bomba varía con el número deémbolos o pistones. En general, mientras mayor es el número,menor es la variación en capacidad, a un número dado de rpm.Pueden ser verticales u horizontales.

2.2.1.3. BOMBAS DE DIAFRAGMA

La bomba de diafragma usa un elemento flexible como unelemento de desplazamiento. Este puede ser movido directamentepor un movimiento excéntrico o un líquido de bombeo secundario.No requiere empaques o sellos dinámicos porque el mecanismo deimpulsión está completamente aislado del fluido bombeado por eldiafragma. Los diafragmas están fabricados por elastómeros,plásticos o metales. El principal problema que presentan esnaturalmente el de la vida relativamente corta del diafragma y suriesgo de rotura, por lo que los costos de mantenimiento puedenser elevados.

Acción neumática

Acción mecánica


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2.2.2. BOMBAS ROTATORIAS

En ellas el desplazamiento del líquido se produce por rotación de una o máspiezas móviles en el interior de una carcaza, determinando unas cavidadesen la que se aloja el líquido que se desplaza desde de la entrada de labomba hasta la zona de descarga. La velocidad de giro es del orden de 500rpm, proporcionando al líquido presiones medias.Pueden bombear líquidos que no contengan sólidos abrasivos, aunque estánespecialmente indicadas para manejar líquidos algo viscosos, conpropiedades lubricantes.

2.2.2.1. BOMBAS DE ENGRANES

Son aquellas que constan de dos o más ruedas dentadas de igualdiámetro que se engranan alojadas en una carcaza. Impulsan allíquido confinándolo entre los dientes de las ruedas y las paredesde la carcaza. Los dos tipos principales son las bombas deengranajes internos y externos.

2.2.2.2. BOMBAS DE LÓBULOS

Son semejantes a las bombas de engranes, los lóbulos cumplen lamisma misión. Cuando los lóbulos son helicoidales son usadas paraaplicaciones de bajas presiones.La bomba de lóbulo recibe su nombre de la forma redondeada delas superficies radiales del rotor que permite que los rotores esténcontinuamente en contacto entre sí, a medida que giran.


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2.2.2.3. BOMBAS DE TORNILLOS

Constan de uno o más rotores cilíndricos en forma de tornillo queencierran al líquido entre sus estrías y las paredes de la cavidaddonde se alojan, obligándolo a circular en dirección axial desde unextremo del tornillo al otro. En las versiones de tres rotores, elcentral es el que arrastra a los otros dos. Se utilizan principalmentepara impulsar líquidos viscosos.

2.2.2.4. BOMBAS PERISTÁLTICAS

Son aquellas que constan de una tubería flexible que al sercomprimida sucesivamente por unas ruedas que girancontinuamente, obligan a circular el líquido en la dirección del giro.El efecto resultante es similar al movimiento peristáltico delaparato digestivo animal, del cual recibe su nombre.

La ventaja sobre las de diafragma, de no ofrecer posibilidades defugas, al no existir partes rígidas fijas y móviles en contacto,aunque presentan el mismo problema de la vida limitada delmaterial elástico de la conducción.


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3. APLICACIONES DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

En la industria en general se utilizan diversos tipos de bombas hidráulicas, como porejemplo en la extracción de agua de los pozos, para la utilización como insumo en laindustria de bebidas gaseosas; en la industria de petróleo para bombear fluidos dispersoscuya finalidad es remover los productos sólidos en la perforación de pozos petroleros; en lamovilización de minerales bajo la forma de pulpa, para la flotación selectiva de minerales;en la industria cervecera para transferir el mosto del filtro-prensa al caldero desacarificación; en las refinerías de petróleo para mover los diversos fluidos de las columnasde fraccionamiento, craqueo, etc.; en las plantas de producción de vapor para mover elagua debidamente ablandada a la alimentación del caldero; podríamos mencionar muchosmás pues las aplicaciones de las bombas hidráulicas son múltiples.

De la amplia gama de bombas hidráulicas utilizadas para transferir fluidos y en especiallíquidos, las más utilizadas son las bombas centrífugas, por su facilidad de adecuarse a lanaturaleza de los fluidos a manipular, es decir, su composición, corrosividad, viscosidad;adecuando las partes expuestas para contrarrestar estos inconvenientes, a través deutilización de materiales como: vidrio, acero inoxidable, hule , grafito, cloruro de polivinilo(PVC), porcelana, fibra de vidrio y otros.

4. PRUEBA DE AUTOCOMPROBACIÓN

1 ¿ Qué es una bomba hidráulica?

2 ¿ Cómo se dividen las bombas hidráulicas?

3 ¿ Qué caracteriza a las bombas de desplazamiento positivo?

4 ¿ Básicamente como está formada una bomba centrífuga?

5 ¿ Cuántos tipos de bombas centrífugas existen?

6 ¿ Que caracteriza a las bombas centrífugas de difusor?

7 ¿ Qué tipos de bombas reciprocantes existen?

8 ¿ Qué tipos de bombas rotatorias existen?


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5. SOLUCION A LA PRUEBA DE AUTOCOMPROBACIÓN

1 Una bomba hidráulica es una máquina que transforma la potencia de entrada en unapotencia útil de salida, en forma de caudal de líquido.

2 Basado en el principio en el cual se añade energía al fluido las bombas hidráulicas sedividen en :• Bombas dinámicas• Bombas de desplazamiento positivo

3 Las bombas de desplazamiento positivo se caracterizan por la relación que existe entrelos elementos que bombea y la cantidad de líquido movilizado

4 La bomba centrífuga básicamente está formada por un rodete o impulsor, algunas vecesacoplado a un difusor, para orientar el flujo y la carcaza, la cual cumple la misión detransformar la energía cinética en energía de presión.

5 Las bombas centrífugas pueden ser:• de voluta• de difusor• de flujo mixto• de flujo axial• de turbina

6 La bombas centrífugas de difusor son aquellas que poseen un juego de álabes fijos querodean al impulsor de tal forma que orientan al líquido movilizado por el impulsor.

7 Las bombas reciprocantes pueden ser:• reciprocantes de vapor• reciprocantes de potencia• de diafragma

8 Las bombas rotatorias pueden ser:• bombas de engranes• bombas de lóbulos• bombas de tornillos• bombas peristálticas.

FIN DE LA UNIDAD

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