Bombas Hidraulicas

Bombas hidraulica

s

TURBOMAQUINAS-BOMBAS HIDRAULICAS CLASIFICACIÓN

diafragmaReciprocantes

pistón

Bombas de aspas

desplazamiento simple

positivo tornillo

rotatorias

Engranesmúltiple Lóbulos

Balancines

Periféricas

Simple succión Flujo radial (mixta) Doble succión

Bombas dinamicas

centrifuga

Flujo axial Simple succión

especiales electromagnéticas

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOPágina 1

BOMBAS HIDRAULICAS

TURBOMAQUINAS-BOMBAS HIDRAULICAS

BOMBAS HIDRAULICAS

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía mecánica o eléctrica en energía hidráulica con la que es accionada en energía del fluido incompresible para que este fluido se mueva de un lugar a otro que queremos . El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli.

En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o

altitud a otra de mayor presión o altitud.



TIPOS DE BOMBAS HIDRAULICAS

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO (hidrostáticas)Las bombas de este tipo son bombas de desplazamiento que 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.Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño y costo. Este tipo de bomba resulta el más útil para presiones extremadamente altas, para operación manual, para descargas relativamente bajas, para operación a baja velocidad, para succiones variables y para pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.NOTA:

Estas fugas en el interior de la bomba, significa pérdidas de energía mecánica, energía que no se llega a convertir en energía hidráulica

1.1 BOMBAS RECIPROCANTES

1.1.1 BOMBAS RECIPROCANTES DE DIAFRAGMA

Funcionamiento: Están constituidas por uno o varios pistones que varían el volumen de la cámara de compresión debido a la deformación de un diafragma. Las válvulas de retención permiten el ingreso y el egreso del fluido.

Usos: Manejan fluidos viscosos. Manejan presiones de descarga altas. Son autocebantes. Su limitación es el caudal Flujo pulsante



1.1.2. BOMBAS RECIPROSICANTES DE PISTON

Funcionamiento: En las máquinas de desplazamiento positivo, siempre hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye de volumen (impulsión). Por ello estas máquinas también se llaman volumétricas. En la figura se muestra como se produce el bombeo, observe el movimiento de las válvulas de entrada y salida con el movimiento del pistón. Durante la carrera de descenso del pistón, se abre la válvula de admisión accionada por el vacío creado por el propio pistón, mientras la de descarga se aprieta contra su asiento, de esta forma se llena de líquido el espacio sobre él. Luego, cuando el pistón sube, el incremento de presión cierra la válvula de admisión y empuja la de escape, abriéndola, con lo que se produce la descarga. La repetición de este ciclo de trabajo produce un bombeo pulsante a presiones que pueden ser muy grandes.El accionamiento del pistón en las bombas reales se fuerza a través de diferentes mecanismos, los más comunes son:Mecanismo pistón-biela-manivela

Usos: En equipos de chorreo de arena por agua a alta presión. Bombeo de hormigón. Bombeo de agua a alta presión para perforadoras y tuneladoras. Como bomba de relleno de reservorios de petróleo en los pozos petroliferos. Como bomba para fumigación y tratamientos fitosanitarios. Como bombas para sistemas de riego

Nota:Este tipo de bombas actúa con fluidos libres de partículas contaminantes, que pueden dañar el equipo. Además; por el rozamiento producido entre PISTON -CILINDRO debe poseer un sistema de lubricación propio.



1.2. BOMBAS ROTATORIAS

1.2.1. BOMBAS ROTATORIAS DE ASPAS

Funcionamiento: 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.

Usos: Transferencia de producto en el sector

petrolero. Limpieza de aceite en circuitos cerrados. Vaciado de freidoras industriales. Lubricación de equipo ferroviario. Transferencia de agua en instalaciones de

refrigeración.

1.2.2. BOMBAS ROTATORIAS LOBULARES

Funcionamiento: 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.



Usos: Se utiliza en la industria alimenticia y

cosmetológica. Maneja fluidos de alta y baja viscosidad. Sirve para el embotellaje. Puede bombear solidos delicados sin

dañarlos.

1.2.3. BOMBAS ROTATORIAS DE TORNILLO

Funcionamiento:El líquido es transportado por medio de un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de una camisa (estator). El núcleo inserto de la bomba es de fácil recambio. El accionamiento de los tornillos conducidos se realiza hidráulicamente.

Usos: Técnica de combustión;

inyección de combustible Oleohidráulica, lubricación,

regulación de maquinarias. impulsión en oleoductos,

transferencia en la industria petrolera.



1.2.4. BOMBAS ROTATIVAS DE BALACINES:Funcionamiento:Para extraer petróleo se extrae mediante la bomba rotativa llamada "balancín" o "machín", el cual, mediante un permanente balanceo, acciona una bomba en el fondo del pozo que succiona el petróleo hacia la superficie.Para poner un pozo a producir se baja una especie de cañón y se perfora la tubería de revestimiento a la altura de las formaciones donde se encuentra el yacimiento. El petróleo fluye por esos orificios hacia el pozo y se extrae mediante una tubería de menor diámetro, conocida como "tubing" o "tubería de producción".Uso:

se usa principalmente para la extracción de petróleo.

1.2.5. BOMBA ROTATIVA DE ENGRANAJE

Funcionamiento:Al accionarse la bomba, el aceite entra por el orificio de entrada (aspiración) de la bomba debido a la depresión creada al separarse los dientes de uno respecto a los del otro engranaje. El aceite es transportado a través de los flancos de los dientes del engranaje hasta llegar al orificio de salida de la bomba, donde, al juntarse los dientes del eje conductor con los del conducido, el aceite es impulsado hacia el orificio de salida (presión).



Usos: Proceso de Ultra-filtración Sistemas de lubricación Circulación en cierres mecánicos dobles Inyección de tinta Sistemas de refrigeración Dosificación en caudal continuo Equipos de osmosis inversa (tratamiento

de agua) Sistemas de refrigeración



BOMBAS DINÁMICAS

Éstas imparten velocidad y presión al fluido en la medida que éste se desplaza por el impulsor de la bomba, el cual gira a altas revoluciones, convirtiendo así la velocidad del fluido en energía de presión. Es decir, el principio de funcionamiento de estas bombas está fundamentado en la transferencia de energía centrífuga. El rango de operación, en lo relativo a alturas y caudales de bombeo de las bombas de presión dinámica es mucho más amplio que el de las de desplazamiento positivo. En razón de esto es que, a los fines de la Ingeniería Civil, las Bombas de Presión Dinámica o Bombas Centrífugas son por lo general el tipo seleccionado para las aplicaciones prácticas.

2.1. PERIFÉRICAS

Funcionamiento: Son también conocidas como bombas tipo turbina de vértice y regenerativas en este tipo se producen remolinos en el líquido por medio de los álabes velocidades muy altas dentro del canal anular donde gira el impulsor. Las velocidades son generadas atreves de impulsos de energía extremadamente rápidos y potentes en el impulsor. ----Posee mayor potencia que las centrifugas, mayor elevación de altura la momento del expulsar el fluido-Posee menor caudal que las centrifugas

Usos: incrementan la presión del agua en tuberías. Se utilizan en sistemas domésticos. Vaciado y llenado de cisternas. Jardinería.



2.2. BOMBAS ESPECIALES

2.2.1. BOMBAS MAGNÉTICAS

Funcionamiento: Esta bomba funciona sobre el principio de que se ejerce una fuerza sobre un conductor portador de corriente en un campo magnético. La alta conductividad eléctrica de los metales líquido bombeado (metales líquidos se utilizan como medios de transmisión de calor en algunos reactores nucleares y sistemas de magnetohidrodinámico) permite a una fuerza de bombeo que se desarrollarán en los metales cuando están confinados en un conducto o canal y sometidos a un campo magnético y una corriente eléctrica.

Ventajas: Alta capacidad: de hasta miles de gal/min Esta bomba es de acople magnético es

hermética y sin perdidas ni emisiones

Usos: en la industria química donde se desea

transportar sustancias corrosivas y toxicas (metales líquidos)



BOMBAS CENTRIFUGAS

Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos niveles; son pues, máquinas hidráulicas que transforman un trabajo mecánico en otro de tipo hidráulico. Están compuestas por los siguientes principales elementos constructivos:

Funcionamiento:Las bombas centrifugas generan flujo y presión acelerando y luego frenando el movimiento del fluido dentro de la bomba.A. El fluido entra en la boquilla de succión de la bomba para atraparse luego entre los álabes del impulsor.B. El impulsor gira a la velocidad del motor. Mientras, el fluido pasa desde el diámetro interior hasta el diámetro exterior del impulsor y se acelera bruscamente.C. El líquido que sale del diámetro exterior del impulsor, se tira contra la pared interna de la voluta y luego se frena mientras se recolecta en el caracol de la voluta.D. La velocidad se convierte en altura o presión disponible en la boquilla de descarga de la bomba.Debido a que la velocidad del motor se considera constante, y que el diámetro del impulsor es fijo, se dice que, en teoría, la bomba centrífuga es de “altura o presión constante”.

Partes:



A. MOTOR.- Elemento que tiene la finalidad de entregar la energía al impulsor o rodete. La velocidad a la cuál gira el motor es un factor importante para establecer el punto de funcionamiento ya que de este y otros elementos depende el valor de la presión límite de trabajo.

B. Eje o

flecha.- El eje de una bomba centrífuga tiene como función transmitir el torque que recibe del motor impulsor durante la operación de bombeo, a la vez sujeta al impulsor y a las otras partes giratorias.

C. Impulsor.- Es el corazón de la bomba centrífuga, hace girar la masa de líquido con la velocidad periférica de las extremidades de los álabes, determinando así la altura de elevación producida o la presión de trabajo de la bomba.

D. Rodete - alabes - impelenteEl rodete es un elemento móvil, formado por unas paletas o álabes divergentes unidos a un eje que recibe energía del exterior y se la proporciona al fluido en forma de energía cinética. Las partículas dentro del fluido empiezan a tomar una trayectoria elíptica. Dirigiéndose de la zona de menor presión (Eje del rodete) a la periferia del rodete donde se concentra la zona de mayor presión dentro del rodete.


TURBOMAQUINAS-BOMBAS HIDRAULICAS A continuación presentaremos, dos clasificaciones de rodetes: Según su estructura:

a. Rodete Abierto.Los álabes van desnudos, unidos directamente al eje, y toman movimiento dentro de un cuerpo metálico. La mecánica de estos elementos móviles es débil, por lo que para aumentar su resistencia se les coloca una pared en la parte posterior. Su uso es recomendable a líquidos con partículas sólidas.

b. Rodete Semiabierto – Vortex. Este tipo de rodete tiene una capa en la parte posterior, y como los del tipo abierto es recomendable para el trabajo con líquido que contienen partículas sólidas. Su poca tolerancia de separación con la carca que los contiene evita las fugas de líquido de la periferia al centro del rodete.

c. Rodete CerradoEstos impulsores tienen sus alabes encerrados entre dos capas laterales. Al igual que los otros posee un grado de tolerancia; de separación con el cuerpo que lo contiene; muy pequeño. El cual evita que retorne del líquido al centro del rodete. Otra característica a mencionar es que están trabajan con líquidos libres de partículas sólidas, pero tiene un mayor rendimiento que las otras dos.


TURBOMAQUINAS-BOMBAS HIDRAULICAS Según el tipo de fluido de trabajo:

a. Rodete Monocanal

Es adecuado para el bombeo de líquidos que contienen sólidos en suspensión y fibras de longitud pequeña. Las fibras de gran longitud pueden formar "trenzas" que se pueden enredar en el álabe y bloquear el rodete, provocando una avería de la bomba. Son adecuados para pozos negros, fosas biológicas, aguas domésticas y aguas industriales, teniendo en cuenta siempre la naturaleza de los sólidos contenidos en el agua.

b. Rodete MulticanalEstos rodetes suelen tener 2 o 3 álabes. Conceptualmente son iguales a los monocanales, excepto que para un mismo tamaño de rodete el paso es inferior, puesto que el espacio se reparte en 2 o 3 canales. Como ventaja; respecto a los rodetes tipo Monocanal está el hecho de que estos rodetes presentan un mayor rendimiento y un mejor comportamiento dinámico, ya que son mucho más fáciles de equilibrar para evitar vibraciones.

c. Rodete VortexEl fluido es impulsado debido a una fuerte turbulencia provocada por el giro de unos pequeños álabes del impulsor. Los sólidos y fibras en suspensión no entran en contacto directo con el rodete, lo cual minimiza el desgaste de los álabes del mismo ante fluidos con partículas sólidas. Su principal inconveniente es un mayor consumo de potencia para un mismo punto de servicio que las bombas equipadas con rodetes monocanal o multicanal. Por todo esto, este tipo de rodete es adecuado para sólidos que contengan fibras largas, productos vegetales fibrosos y aguas cargadas con sólidos abrasivos.d. Rodete HéliceSe trata de un rodete axial, adecuado para el bombeo de grandes caudales y reducidas alturas de elevación. El fluido debe estar poco cargado de sólidos en suspensión, los cuales deben ser de pequeño tamaño y no abrasivos. Se recomienda su empleo para evacuación de aguas pluviales, agotamientos, drenaje, fangos activados



E. Acople.- Dispositivo mediante el cual se transmite a la bomba movimiento y potencia. Básicamente pueden ser: acoples flexibles y rígidos.

F. Voluta.- Dispositivo en forma de caracol en aumento, utilizado para añadir presión a un líquido aumentando su velocidad a través de la fuerza centrífuga y entonces, transformando su velocidad en presión mediante la conducción del líquido de un área de tolerancia estricta, a un área de mayor tolerancia.

G. Caja de cojinetes.- donde se alojan los cojinetes de empuje radial y axial para soportar el eje; actúa también como depósito de reserva del lubricante para la lubricación de los cojinetes.

DIFUSORLa voluta es la parte fija de motor que convierte la energía cinética del fluido en energía de fluido. Este elemento junto con el impulsor se encierra dentro una cubierta llamada carcaza o cuerpo. Una característica que es de importancia mencionar es que en este elemento se genera la presión necesaria para elevar el fluido, como consecuencia del aumento de la sección transversal de la voluta. Gracias ese aumento la velocidad de fluido disminuye y la presión a la salida del difusor vas a ser mayor

Usos:


TURBOMAQUINAS-BOMBAS HIDRAULICAS Industria alimenticia: Saborizantes, aceites, grasas, pasta de tomate, cremas, vegetales

trozados, mermeladas, mayonesa, chocolate, levadura, etc. Industria de cosméticos: Cremas y lociones, tintes y alcoholes, aceites, etc. Industria farmacéutica: Pastas, jarabes, extractos, emulsiones. Bebidas: leche, cerveza,

aguardientes, concentrados de fruta, jugos, etc.

CLASIFICACIÓN

Centrífugas o radialesSon las más conocidas y a veces las únicas existentes en el mercado. Se caracterizan por hacer uso de la fuerza centrífuga para impulsar el agua, razón por la cual ésta sale de la bomba en forma perpendicular al eje del rodete. En este tipo de bombas proporciona un flujo de agua uniforme y son apropiadas para elevar caudales pequeños a grandes alturas.

Bombas axiales o helicoidalesNo hacen uso de la fuerza centrífuga sino que mueven el agua en forma similar como lo hace un ventilador para mover el aire, el agua sale en forma paralela al eje de rotación del impulsor. Son especialmente indicadas para elevar grandes caudales (11 m3/seg.) a baja altura hasta 6 mca.

Bombas de flujo mixtoAprovechan las ventajas de las bombas helicoidales (sencillez y poco peso) y se modifica la forma de los álabes dándole una forma tal que le imparten al agua una cierta fuerza centrífuga. Alcanzan su mejor rendimiento con caudales entre 30 y 3000 lt/seg. y alturas de 3 a 18 mca


TURBOMAQUINAS-BOMBAS HIDRAULICAS CEBADO DE UNA BOMBA CIENTIFICAComo mencionamos anteriormente las bombas de desplazamiento positivo, tienen la capacidad de elevar líquido al nivel de la bomba por sí mismas. Caso contrario ocurre con las bombas de desplazamiento no positivo, en especial las bombas centrífugas, las cuales necesitan de líquido en la bomba para generar una zona de baja presión en el eje de la bomba y así el líquido sube por efecto de la presión atmosférica. El cebado en estas bombas consiste en inyectar líquido en el interior de la bomba. Pero ocurre la posibilidad de que la bomba se descebe; para evitar tal cosa existe métodos mecanismos: Construir un orificio en la parte superior de la carcasa de la bomba, por donde se puede arrojar agua dentro de la bomba. Tal método no es muy eficiente. Contar con una válvula de pie en la tubería de impulsión, la cual permite el paso de agua hacia la bomba pero impide el regreso de la misma. Lo que permite que la bomba nunca se descebe, pero sufre inconvenientes cuando la bomba se llena de suciedad. Hacer uso de una bomba de vacío (Bomba de desplazamiento positivo), esta bomba extrae aire de la tubería de impulsión. Instalar la bomba bajo carga, es decir colocar la bomba por debajo del nivel de agua que se quiere succionar.o

APLICACIÓN DE BOMBAS CENTRIFUGAS Circuitos de bombeo: industriales, redes de suministro urbano, sistemas de riego. Sistemas de aire acondicionado y calefacción. Circuitos de refrigeración en automoción. Sistemas de achique. Grupos contraincendios. Plantas termoeléctricas. Plantas de almacenamiento. Plantas de energía nuclear. Servicio para la marina. Aeronáutica. Industria Química – Petrolera – Papelera – Textil – Siderúrgica.

APRECIACIÓN CRÍTICA


TURBOMAQUINAS-BOMBAS HIDRAULICAS Por lo general, se suele estudiar leyendo y memorizando los diversos textos

académicos, a mi pareces la elaboración de este trabajo es una buena oportunidad para aprender sobre el tema de bombas hidráulicas no solo leyendo si no investigando, seleccionando información y elaborando un texto útil para nuestro desarrollo en el curso.

Enrique

Este trabajo me pareció muy interesante porque me está dando la oportunidad de investigar y tratar de aprender de forma autodidacta, además se puedo concluir que las bombas hidráulicas son muy importante en nuestra vida porque es muy utilizada en casi todos los campos laborales de diferentes formas y para diferentes fines.

Patricia

CONCLUSIONES



RICARDO, ayudanos con este inciso ya que solo tienes que concluir lo realizado en el trabajo pero tomando en cuenta los objetivos que ya lo hiciste.

WEBINARIO


TURBOMAQUINAS-BOMBAS HIDRAULICAS http://www.hydroenv.com.mx/catalogo/index.php?main_page=page&id=151

http://www.ingenierocivilinfo.com/2011/11/bombas-de-desplazamiento-positivo.html

http://es.slideshare.net/rposadap/bombas-y-sistemas-de-bombeo

http://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-de-las-bombas-de-engranajes-externos-e-internos-30434.htm

http://www.inoxpa.es/productos/producto/bomba-lobular-rotativa-slr

http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/bombas-cineticas-o-bombas-dinamicas-conceptos-basicos/

http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/bomba-periferica-81311.html

http://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema%207.%20Bombas/tutorial_04.htm

http://es.slideshare.net/JHONRUBIO/presentac1bombas

http://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-de-las-bombas-centrifugas-26787.htm




http://es.slideshare.net/JHONRUBIO/presentac1bombas







http://www.inoxpa.es/productos/producto/bomba-lobular-rotativa-slr



http://es.slideshare.net/rposadap/bombas-y-sistemas-de-bombeo

http://www.ingenierocivilinfo.com/2011/11/bombas-de-desplazamiento-positivo.html

http://www.hydroenv.com.mx/catalogo/index.php?main_page=page&id=151

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