Bombas Hidrodinamicas d3h4h

17-11-2017

Clasificación de las bombas hidrodinámicas

Erika Daniela Ormaza Velásquez

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA OPERACIONES UNITARIAS 1 Clasificar y caracterizar las bombas hidráulicas. Usos y aplicaciones, según sus características. Poner ejemplos.

1. Hidrostáticas (Bombas de Desplazamiento Positivo o Volumétricas) Su principio de funcionamiento está basado en la hidrostática, en estas máquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente. (de pistón, rotativa de pistones o 1.1. Bombas de Engranaje.

Las bombas de engranaje son las mas utilizadas en aplicaciones hidraulicas, ya que sus características las hacen muy validas para resolver muchas aplicaciones industriales. Características principales de las bombas:

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Trabajan a presiones que pueden superar los 200 bar en régimen continuo y en una sola etapa. Se puede incrementar la presión generada, reduciendo el caudal Funcionan en velocidades comprendidas entre 500 y 3500 rpm Son de construcción sólida y de volumen reducido. En el mercado se encuentran una amplia gama de bombas, tanto en diámetro como en diferentes valores de caudal, presión y potencia. El rendimiento en condiciones normales máximas oscila entre 85 y 90%, que bajan rápidamente con el desgaste de la bomba. Las bombas de engranaje pueden ser:  Bombas de engranaje exteriores para grandes caudales y presiones relativamente bajas.  Bombas de engranaje interiores con buen rendimiento volumétrico próximo al 98%, tienen buena aspiración, son silenciosos y de construcción compacta.  Bombas de engranaje múltiples. Tienen una o varias salidas independientes. El caudal que proporciona una bomba de engranajes se calcula de forma aproximada mediante la siguiente fórmula. 𝑄𝑡 =

2𝜋 ∗ 𝐷𝑝 ∗ 𝑀 ∗ 𝑏 ∗ 𝑛 𝑙 ( ) 1000 min

Dp= Diámetro primitivo, en cm M= Módulo de engranaje b= Ancho del diente, en cm n =Número de revoluciones por minuto 

Potencia del motor eléctrico que acciona la bomba 𝑃𝑏 𝑃𝑏 𝑃𝑚 = = (𝑘𝑤) 𝑛𝑚𝑒 ∗ 𝑛𝑣 𝑛𝑡

𝑃𝑚 =

𝑝𝑄 612 ∗ 𝑛𝑡

Pb = Potencia de bomba en kw nme= Rendimiento mecánico de la bomba nv = rendimiento volumétrico de la bomba nt = rendimiento total de la bomba P = Presión del servicio en bar Q = caudal en l/min

1.2. Bombas de Paleta

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Se utiliza para circuitos que trabajan para bajas presiones, pudiendo ser la cilindrada fija o variable y trabajar en los dos sentidos de rotación. Las características principales de estas bombas son: El caudal de estas bombas oscila entre 2,5 y 300 l/min; según el tamaño. Se utilizan para trabajar a presión, hasta 150 o 200 bar

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Las velocidades de rotación para estas bombas varia entre 500 y 2000 rpm. 𝑄𝑡 = 2𝑏 ∗ 𝑛 [𝜋 ∗ (𝑅 2 − 𝑟 2 ) −

(𝑅 − 𝑟) ∗ 𝑒 ∗ 𝑧 𝑙 ]( ) cos ∝ 𝑚𝑖𝑛

b = ancho del rotor, en cm R = Radio mayor del perfil del anillo- estator, en cm r = Radio menor del perfil del anillo-estator, en cm. e = espesor de la paleta, en cm. z = número de paletas. N = Número de revoluciones por minuto(rpm).(Richardson, 2002)

1.3. Bombas de tornillo Este tipo de bombas tiene un buen rendimiento sobre 0,9. Puede alcanzar presiones de hasta 180 bar. Trabajan a elevadas velocidades comprendidas entre 3000 y 5000 rpm. Pueden trabajar a pequeños y grandes caudales. Son de funcionamiento silencioso a pesar de la elevada velocidad de giro.(Richardson, 2002)

1.4. Bombas de Pistones Las bombas de pistones son utilizadas para grandes presiones y pueden ser de 150, 200, 250, 300, 500, 700, 1000 y hasta 2000 bar. El rendimiento volumétrico de estas bombas puede estar próximo al 100%. El caudal que pueden suministrar estas bombas está comprendido entre 0,3 y 250 l/min. Las velocidades de rotación son elevadas y pueden llegar hasta 7000 rpm. Los caudales de estas bombas pueden ser fijos o variables. El caudal generado por estas bombas es muy regular. (Geankoplis, 1998)

2. Bombas Dinámicas En estas bombas se añade energía continuamente, para incrementar las velocidades de los fluidos dentro de la máquina a valores mayores de los que existen en la descarga, de manera que la subsecuente reducción en velocidad dentro, o más allá de la bomba, produce un incremento en la presión. Las bombas dinámicas pueden, a su vez, subdividirse en otras variedades de bombas centrífugas y de otros efectos especiales. 2.1. Bombas Centrífugas

Las bombas centrífugas prevén su nombre al hecho de que elevar el líquido por la acción de la fuerza centrífuga, que la imprime un rotor, colocado en su interior, el cual es accionado por un motor eléctrico. (Ibarz Ribas & Barbosa Cánovas, 2005) Las bombas centrífugas, debido a sus características, son las bombas que más se aplican en la industria. Las razones de estas preferencias son las siguientes: 

Son aparatos giratorios.

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No tienen órganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy sencillos.

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La impulsión eléctrica del motor que la mueve es bastante sencilla.

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Para una operación definida, el gasto es constante y no se requiere dispositivo regulador.

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Se adaptan con facilidad a muchas circunstancias.

3. Bibliografía Geankoplis, C. J. (1998). Procesos de transporte y operaciones unitarias. CECSA. University of Minnesota. Mexico, (3), 1024. https://doi.org/9789682613166 Ibarz Ribas, A., & Barbosa Cánovas, G. V. (2005). Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos. Richardson, J. C. & J. (2002). Chemical Engineering Vol. 2.