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Bombas volumétricas - SH

Salvador de las Heras 1

22. Bom. Bombabass

BomBombabas de desplazas de desplazamiemiento nto positi opositi opositivo.positivo.TTipoipos. Cars. Caractacterísterístiicas. cas. SSeleleccióecciónn..

Salvador de las Heras

BoBombmbas has hiidrádráuliulicascas

Una bomba hidráulica es una Una bomba hidráulica es una máquina generadoramáquina generadoraque comunica energía al fluido que está contenido que comunica energía al fluido que está contenido o que circula a través de ella.o que circula a través de ella.

La energía hidráulica comunicada por la bomba es La energía hidráulica comunicada por la bomba es suministrada por un motor. suministrada por un motor. Las máquinas se denominan Las máquinas se denominan motores cuando transforman la energía hidráulica del fluido motores cuando transforman la energía hidráulica del fluido en energía mecánicaen energía mecánicaen energía mecánica.en energía mecánica.

Son máquinas de fluido: las bombas, los ventiladores, los Son máquinas de fluido: las bombas, los ventiladores, los compresores, las turbinas hidráulicas, las turbinas de gas y de compresores, las turbinas hidráulicas, las turbinas de gas y de vapor, pero también los tornillos de Arquímedes o las ruedas vapor, pero también los tornillos de Arquímedes o las ruedas hidráulicas.hidráulicas.

Bombas hidráulicas




ClClaasifsificicacaciiónón

Las máquinas pueden clasificarse según:Las máquinas pueden clasificarse según:q p gq p g

El El sentido de transmisiónsentido de transmisión de la energía entre el de la energía entre el fluido y la máquina (bombas frente a turbinas, fluido y la máquina (bombas frente a turbinas, generadores frente a motoras).generadores frente a motoras).

La La compresibilidadcompresibilidad del fluido (bombas frente a del fluido (bombas frente a compresores).compresores).

El El principio de funcionamientoprincipio de funcionamiento (una bomba (una bomba centrífuga frente a un compresor de pistones).centrífuga frente a un compresor de pistones).

Bombas/ Clasificación


Según el principio de funcionamiento, las bombas pueden ser:Según el principio de funcionamiento, las bombas pueden ser:g p p , pg p p , p

Máquinas de Máquinas de desplazamiento positivodesplazamiento positivo o o volumétricas.volumétricas.

Máquinas Máquinas rotodinámicasrotodinámicas o turbomáquinas, en las o turbomáquinas, en las que el intercambio de energía se produce mediante que el intercambio de energía se produce mediante transferencia de cantidad de movimiento.transferencia de cantidad de movimiento.

Máquinas Máquinas gravimétricasgravimétricas, en las que el intercambio , en las que el intercambio de energía es del tipo potencial gravitatoria. Las de energía es del tipo potencial gravitatoria. Las bombas capilares y las bombas de ariete entrarían bombas capilares y las bombas de ariete entrarían dentro de otra clasificación.dentro de otra clasificación.

Bombas/ Clasificación




GenGenereraalidalidadedess

Las bombas hidráulicas más usuales son lasLas bombas hidráulicas más usuales son las Las bombas hidráulicas más usuales son las Las bombas hidráulicas más usuales son las bombas de bombas de desplazamiento positivodesplazamiento positivo

y las rotodinámicas oy las rotodinámicas o turbomáquinasturbomáquinas..

y las rotodinámicas o y las rotodinámicas o turbomáquinasturbomáquinas..

Bombas/ Generalidades


La transferencia de energía se realiza en el proceso de compresión que experimenta el fluido a su paso por la máquina, al atravesar ésta en forma de paquetes discretos que no interactúan entre sí.

La potencia hidráulica transmitida resulta de la variación del momento cinético que experimenta el fluido al atravesar el rodete de la máquina. Estas máquinas también se denominan de desplazamiento no positivo por contraposición.

En las bombas de desplazamiento iti l fl id i l t é d

Los orificios de entrada y salida de la b b tá i dpositivo el fluido circula a través de

la bomba en forma de paquetes discretos separados unos de otros.

bomba están comunicados hidráulicamente por un canal abiertode forma que el fluido puede recircular en el interior de la bomba.

No pueden trabajar contra válvula de impulsión cerrada. Necesitan de una válvula de seguridad.

Pueden trabajar contra válvula de impulsión cerrada.





El caudal que impulsa la bomba es poco dependiente de la presión de trabajo, dentro de los límites de potencia del accionamiento y bajo las especificaciones de seguridad.

El caudal que impulsa la bomba depende de la presión de trabajo. Al cerrar la válvula de impulsión, aumenta la presión de trabajo y el caudal efectivo se hace nulo.

El caudal es proporcional a las revoluciones del accionamiento dentro del intervalo de velocidades f ilit d l f b i t

El caudal de impulsión es proporcional a las revoluciones del accionamiento en sistemas hid á li d lt táti lfacilitado por el fabricante. hidráulicos de altura estática nula.

Tienen diversos elementos móviles para transportar el fluido de la entrada a la salida. Estos elementos pueden ser válvulas, ruedas dentadas, paletas, pistones, etc.

Las bombas rotodinámicas utilizan uno o varios rodetes para comunicar la energía al fluido. Por norma general, el o los rodetes son los únicos elementos móviles en el interior de la bomba .



El caudal impulsado es pulsante, lo que genera pulsos de presión en el sistema de cuantía importante. La oscilación de la presión provoca vibraciones y ruido, efectos que han de ser atenuados en lo posible.

El caudal se impulsa de forma continua. La aparición de pulsos de presión acostumbra a ser debida a la frecuencia de paso de los álabes del rodete (y son, en general, de pequeña magnitud) o a la generación de fenómenos transitorios en la instalación.

L b b d d l i t P l d id dLas bombas de desplazamiento positivo son autoaspirantes. No obstante, su capacidad de aspiración, definida en términos de altura de aspiración, depende del tipo de bomba.

Por norma general son de capacidad de aspiración limitada y muy inferior a las bombas de desplazamiento positivo. Han de ser cebadas para que puedan impulsar caudal. No obstante, existen tipologías de bombas rotodinámicas autocebantes.





BBalaalancncee energéenergétiticoco

El planteamiento de la ecuación de la energía entre la El planteamiento de la ecuación de la energía entre la p gp gentrada, entrada, EE, y la salida, , y la salida, SS, de una máquina, por la que , de una máquina, por la que se ha establecido un flujo másico de fluido, se ha establecido un flujo másico de fluido, GG, en , en régimen estacionario, se expresa:régimen estacionario, se expresa:

es decir:es decir:

2 21 1

2 2S E

G h v gz h v gz W Q

<<<<El producto del gasto másico y la variación entre la salida y la entrada de El producto del gasto másico y la variación entre la salida y la entrada de la suma de la entalpía, la energía cinética y la energía potencial la suma de la entalpía, la energía cinética y la energía potencial gravitatoria es igual a la suma del trabajo más el calor comunicados al gravitatoria es igual a la suma del trabajo más el calor comunicados al fluido en el interior de la turbomáquina y por unidad de tiempofluido en el interior de la turbomáquina y por unidad de tiempo>>>>

Bombas/ Balance energético


La expresión anterior es válida bajo las hipótesis siguientes:La expresión anterior es válida bajo las hipótesis siguientes:

Proceso casi estacionarioProceso casi estacionario (sin acumulación de masa o energía (sin acumulación de masa o energía en el interior de la máquina).en el interior de la máquina).

Sistemas de Sistemas de una entradauna entrada y una salida del flujo (común en la y una salida del flujo (común en la mayoría de máquinas).mayoría de máquinas).

Condiciones de Condiciones de flujo uniformeflujo uniforme en las secciones de entrada y en las secciones de entrada y salida (y con factores correctores de la energía cinética salida (y con factores correctores de la energía cinética cercanos a la unidad).cercanos a la unidad).))

Velocidad del fluido en las superficies fijas no móviles nula Velocidad del fluido en las superficies fijas no móviles nula (condición de no deslizamiento).(condición de no deslizamiento).

Nota: El análisis anterior es válido para una máquina de desplazamiento positivo si se Nota: El análisis anterior es válido para una máquina de desplazamiento positivo si se considera un considera un promediado temporalpromediado temporal para las condiciones en la entrada y la salida de la para las condiciones en la entrada y la salida de la máquina y sin acumulación de masa o energía en su interior. Si esto no fuera posible, se máquina y sin acumulación de masa o energía en su interior. Si esto no fuera posible, se tendrían que incluir los términos no estacionarios y el tratamiento actual no sería tendrían que incluir los términos no estacionarios y el tratamiento actual no sería aplicable.aplicable.

Bombas/ Balance energético




EneEnergírgía ma mecánecánicicaa

La ecuación de la energía mecánica a través de unaLa ecuación de la energía mecánica a través de unaLa ecuación de la energía mecánica a través de una La ecuación de la energía mecánica a través de una máquina se obtiene de la ecuación de la energía máquina se obtiene de la ecuación de la energía cuando se agrupan los términos térmicos y se cuando se agrupan los términos térmicos y se identifican las pérdidas viscosas en el volumen interior identifican las pérdidas viscosas en el volumen interior de la máquina, de la máquina, VV..El resultado es:El resultado es:

válida para fluido incompresible.válida para fluido incompresible.

2 21( ) ( )

2S E V

S E S E

p pWw v v g z z

G G

Bombas/ Balance energético/ Energía mecánica


AltAltuura manra manomomététricricaa

Es común definir el término altura manométrica paraEs común definir el término altura manométrica paraEs común definir el término altura manométrica para Es común definir el término altura manométrica para denominar el incremento de energía mecánica útil por denominar el incremento de energía mecánica útil por unidad de peso de fluido bombeado [J/N].unidad de peso de fluido bombeado [J/N].La altura manométrica comunicada por la bomba, La altura manométrica comunicada por la bomba, HHBB, , es:es:

W

válida para fluido incompresible.válida para fluido incompresible.

2 21 1 1( ) ( ) ( )

2UTIL S E

B S E S E S E

W p pH e e v v z z

g G g g g

Bombas/ Balance energético/ Altura manométrica




Bombas de desplazamiento Bombas de desplazamiento ++

Una bomba hidráulica es de desplazamiento Una bomba hidráulica es de desplazamiento pppositivo cuando impulsa un volumen fijo y positivo positivo cuando impulsa un volumen fijo y positivo de fluido por vuelta del elemento motor.de fluido por vuelta del elemento motor.

El caudal total impulsado es el resultado del El caudal total impulsado es el resultado del proceso continuoproceso continuo de impulsión, y se obtiene de impulsión, y se obtiene combinando la capacidad volumétrica de la bomba combinando la capacidad volumétrica de la bomba y las revoluciones del accionamiento. y las revoluciones del accionamiento.

El fluido entra atraído por laEl fluido entra atraído por la depresióndepresión que seque se El fluido entra atraído por la El fluido entra atraído por la depresióndepresión que se que se genera en la línea de aspiración.genera en la línea de aspiración.

La presión se genera al introducir fluido en un La presión se genera al introducir fluido en un sistema de sistema de capacidad finitacapacidad finita..

Bombas/ Desplazamiento +


TTipipooss

Según el principio de funcionamiento:Según el principio de funcionamiento:Según el principio de funcionamiento:Según el principio de funcionamiento:

Bombas Bombas oscilantesoscilantes, , alternativas alternativas o o recíprocasrecíprocas, , formadas por uno o varios pistones en movimiento formadas por uno o varios pistones en movimiento alternativo y diversas válvulas de aspiración e alternativo y diversas válvulas de aspiración e impulsión. Sus tipos más frecuentes son de impulsión. Sus tipos más frecuentes son de pistones y de membrana.pistones y de membrana.

Bombas Bombas rotativasrotativas, en las que un mecanismo en , en las que un mecanismo en rotación se encarga de transportar el fluido de la rotación se encarga de transportar el fluido de la aspiración a la impulsión.aspiración a la impulsión.

Bombas/ Desplazamiento +/ Tipos




Bombas de Bombas de émboloémbolo

Un émbolo atrae fluido hacia un Un émbolo atrae fluido hacia un receptáculo en la carrera de receptáculo en la carrera de aspiración y lo expulsa en la de aspiración y lo expulsa en la de impulsión.impulsión.

Necesitan de sendas válvulas de Necesitan de sendas válvulas de aspiración e impulsión.aspiración e impulsión.

El movimiento alternativo delEl movimiento alternativo del El movimiento alternativo del El movimiento alternativo del émbolo puede obtenerse émbolo puede obtenerse manualmente o mediante un manualmente o mediante un mecanismo en bielamecanismo en biela--manivela.manivela.

Bombas/ Desplazamiento +/ Alternativas/ Émbolo


Bombas de Bombas de membranamembrana

Como la anterior, pero el émbolo Como la anterior, pero el émbolo es solidario de una membrana es solidario de una membrana elástica que garantiza la elástica que garantiza la estanqueidad del fluido.estanqueidad del fluido.

Los tipos principales de bombas Los tipos principales de bombas de diafragma son:de diafragma son:

–– De mando mecánico.De mando mecánico.–– De mando hidráulico.De mando hidráulico.

Bombas/ Desplazamiento +/ Alternativas/ Membrana




Bombas Bombas rorotattativaivass

Son bombas volumétricas rotativas:Son bombas volumétricas rotativas:Son bombas volumétricas rotativas:Son bombas volumétricas rotativas: Bombas de Bombas de engranajes externosengranajes externos Bombas de Bombas de engranajes internosengranajes internos Bombas Bombas gerotorgerotor Bombas de Bombas de engranajes helicoidalesengranajes helicoidales Bombas de Bombas de paletaspaletaspp Bombas de Bombas de pistones axialespistones axiales Bombas de Bombas de pistones radialespistones radiales Bombas Bombas peristálticasperistálticas

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas


Bomba de Bomba de engranajes externosengranajes externos

Una bomba de engranajes Una bomba de engranajes transporta el caudal entre los transporta el caudal entre los dientes de dos piñones dientes de dos piñones acoplados.acoplados.

Uno de los piñones es el motor, Uno de los piñones es el motor, accionado mediante un eje accionado mediante un eje pasante, mientras el otro es pasante, mientras el otro es

d id jd id jconducido y su eje se apoya en conducido y su eje se apoya en las placas laterales de la bomba.las placas laterales de la bomba.

La impulsión se produce cuando La impulsión se produce cuando los dientes de ambos piñones se los dientes de ambos piñones se encuentran del lado de la encuentran del lado de la lumbrera de salida.lumbrera de salida.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Engranajes externos




Entre sus características destacan:Entre sus características destacan:

Son sólo de desplazamiento fijo.Son sólo de desplazamiento fijo. Presentan un buen margen de Presentan un buen margen de

velocidades.velocidades. Permiten el montaje múltiple de Permiten el montaje múltiple de

varias bombas en un mismo eje.varias bombas en un mismo eje. Es poco sensible a la Es poco sensible a la

t i ió idt i ió idcontaminación pero ruidosa.contaminación pero ruidosa. Su mantenimiento es bajo y Su mantenimiento es bajo y

normalmente supone el cambio normalmente supone el cambio de la bomba por otra.de la bomba por otra.

Es compacta, ligera y de bajo Es compacta, ligera y de bajo coste.coste.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Engranajes externos


Bomba de Bomba de engranajes internosengranajes internos

Como las bombas de Como las bombas de engranajes externos, estas engranajes externos, estas bombas disponen de dos bombas disponen de dos piñones pero que ahora piñones pero que ahora engranan internamente.engranan internamente.

El engranaje interno tiene uno o El engranaje interno tiene uno o dos dientes menos que el dos dientes menos que el externo por norma general.externo por norma general.

Entre los orificios de entrada y Entre los orificios de entrada y salida se sitúa una pieza con salida se sitúa una pieza con forma de semiluna que ayuda a forma de semiluna que ayuda a mantener el engrane y a mantener el engrane y a conducir el fluido.conducir el fluido.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Engranajes internos




Entre sus características están:Entre sus características están:

Son sólo de desplazamiento fijo.Son sólo de desplazamiento fijo. Presentan un buen margen de Presentan un buen margen de

velocidad.velocidad. Como las de engranajes Como las de engranajes

externos, permiten su montaje externos, permiten su montaje múltiple.múltiple.E b t t il iE b t t il i Es bastante silenciosa y poco Es bastante silenciosa y poco sensible a la contaminación.sensible a la contaminación.

Es de bajo mantenimiento.Es de bajo mantenimiento.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Engranajes internos


Bomba Bomba gerotorgerotor

Las bombas gerotor utilizan Las bombas gerotor utilizan un único eje motriz junto a un único eje motriz junto a dos rotores de perfil dos rotores de perfil trocoidal.trocoidal.

El rotor interno es el motriz El rotor interno es el motriz y tiene un diente menos y tiene un diente menos que el externo.que el externo.

Ambos rotores generan alAmbos rotores generan al Ambos rotores generan al Ambos rotores generan al girar un volumen que se girar un volumen que se desplaza y fuerza al aceite a desplaza y fuerza al aceite a pasar desde la lumbrera de pasar desde la lumbrera de entrada a la de salida a entrada a la de salida a través de la placa de través de la placa de lumbreras.lumbreras.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Gerotor




Ventajas:Ventajas: Sólo necesitan de un eje para Sólo necesitan de un eje para

funcionar, y no dos como las de funcionar, y no dos como las de engranajes externos.engranajes externos.

Es de tamaño reducido.Es de tamaño reducido. Es bastante silenciosa.Es bastante silenciosa. Permiten el montaje múltiple de Permiten el montaje múltiple de

varias bombas en un mismo eje.varias bombas en un mismo eje.Desventajas:Desventajas:

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Gerotor

jj de desplazamiento fijode desplazamiento fijo es bastante sensible a la es bastante sensible a la

contaminación del fluido por lo contaminación del fluido por lo que acostumbran a presentar que acostumbran a presentar problemas de estanqueidad por problemas de estanqueidad por desgaste.desgaste.


Bomba de Bomba de engranajes helicoidalesengranajes helicoidales(o de husillo, o de tornillo)(o de husillo, o de tornillo)

Las bombas de engranajes Las bombas de engranajes helicoidales desplazan el caudal de helicoidales desplazan el caudal de forma axial mediante dos o tres forma axial mediante dos o tres tornillos.tornillos.

La estanqueidad de estas bombas La estanqueidad de estas bombas no están buena como en el resto no están buena como en el resto de las bombas de engranajes de las bombas de engranajes debido a las particularidades del debido a las particularidades del

b ti lb ti lengrane, que se sabe tiene lugar engrane, que se sabe tiene lugar mediante un único punto de mediante un único punto de contacto que se desliza axialmente. contacto que se desliza axialmente. Esto las hace muy silenciosas pero Esto las hace muy silenciosas pero limita su uso a aplicaciones de limita su uso a aplicaciones de presión baja o media.presión baja o media.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Engranajes helicoidales




Bomba de Bomba de paletaspaletas

En las bombas de paletas un En las bombas de paletas un rotor gira de forma excéntrica rotor gira de forma excéntrica en un estator, de forma que en un estator, de forma que unas paletas se deslizan en el unas paletas se deslizan en el interior de unas ranuras.interior de unas ranuras.

Las paletas se mantienen en Las paletas se mantienen en contacto con el estator contacto con el estator mediante:mediante:

íí–– el efecto de la fuerza centrífugael efecto de la fuerza centrífuga–– muellesmuelles–– aceite a presiónaceite a presión

Las bombas de paletas pueden Las bombas de paletas pueden ser de desplazamiento fijo y ser de desplazamiento fijo y variable. variable.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Paletas



Proporcionan un arranque Proporcionan un arranque suave.suave.

Permiten montajes de más de Permiten montajes de más de una bomba en un mismo eje.una bomba en un mismo eje.

Es silenciosa y de bajo coste.Es silenciosa y de bajo coste.

Su mantenimiento es sencillo ySu mantenimiento es sencillo y Su mantenimiento es sencillo y Su mantenimiento es sencillo y suele consistir en la sustitución suele consistir en la sustitución del bloque de paletas.del bloque de paletas.

Pueden ser de desplazamiento Pueden ser de desplazamiento fijo o variable según modelosfijo o variable según modelos

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Paletas




Bomba de Bomba de paletaspaletascompensadascompensadas

Las bombas de paletas Las bombas de paletas compensadas presentan simetría compensadas presentan simetría de presiones entorno al rotor. de presiones entorno al rotor. Esto se consigue duplicando los Esto se consigue duplicando los orificios de impulsión y orificios de impulsión y aspiración. Las dos cámaras de aspiración. Las dos cámaras de bombeo están separadas 180bombeo están separadas 180°°de forma que se anulan los de forma que se anulan los esfuerzos que, de otro modo, se esfuerzos que, de otro modo, se q , ,q , ,transmitirían lateralmente al eje transmitirían lateralmente al eje y a los cojinetes de la bomba.y a los cojinetes de la bomba.

Esta disposición hace que sólo Esta disposición hace que sólo puedan ser de desplazamiento puedan ser de desplazamiento constante.constante.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Paletas compensadas


Bomba de Bomba de pistones axialespistones axialesen líneaen línea

Estas bombas usan pistones en movimiento alternativo pero queEstas bombas usan pistones en movimiento alternativo pero que

Se utiliza un barrilete para Se utiliza un barrilete para contener los pistones que se contener los pistones que se apoyan mediante unos pies apoyan mediante unos pies sobre un plato inclinado.sobre un plato inclinado.

Los pistones salen y entran en Los pistones salen y entran en su receptáculo a la vez que su receptáculo a la vez que pasan por los orificios de lapasan por los orificios de la

Estas bombas usan pistones en movimiento alternativo, pero que Estas bombas usan pistones en movimiento alternativo, pero que giran alrededor de un eje motriz.giran alrededor de un eje motriz.

pasan por los orificios de la pasan por los orificios de la placa de distribución.placa de distribución.

Cada pistón aspira e impulsa un Cada pistón aspira e impulsa un volumen de aceite por vuelta de volumen de aceite por vuelta de barrilete. Pueden ser, por tanto, barrilete. Pueden ser, por tanto, de desplazamiento variable.de desplazamiento variable.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Pistones axiales en línea




Destacan por:Destacan por:

Rendimiento general elevado.Rendimiento general elevado. Pueden ser reversibles.Pueden ser reversibles. Son compactas pero ruidosas.Son compactas pero ruidosas. Son sensibles a la Son sensibles a la

contaminación y a las contaminación y a las condiciones de entrada.condiciones de entrada.

Son voluminosas y de coste Son voluminosas y de coste elevado.elevado.

Pueden ser de desplazamiento Pueden ser de desplazamiento fijo o variable según el fijo o variable según el modelo.modelo.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Pistones axiales en línea


Bomba de Bomba de pistones axialespistones axialesde eje inclinadode eje inclinado

Estas bombas usan un Estas bombas usan un número determinado de número determinado de pistones en movimiento pistones en movimiento alternativo, pero con el alternativo, pero con el barrilete girando alrededor barrilete girando alrededor de un eje acodado del motriz.de un eje acodado del motriz.

Los pistones se unen a la Los pistones se unen a la brida del accionamiento brida del accionamiento mediante rótulas y unamediante rótulas y unamediante rótulas, y una mediante rótulas, y una unión universal conecta el eje unión universal conecta el eje motriz al eje del barrilete.motriz al eje del barrilete.

La acción de bombeo es la La acción de bombeo es la misma que en las bombas de misma que en las bombas de pistones axiales en línea.pistones axiales en línea.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Pistones eje inclinado




Otras características:Otras características:

También pueden ser de También pueden ser de desplazamiento variable.desplazamiento variable.

No pueden ser reversibles.No pueden ser reversibles. No tienen eje pasante, por lo No tienen eje pasante, por lo

que no son posibles montajes que no son posibles montajes múltiples.múltiples.S di i t l b lS di i t l b l Su rendimiento global es Su rendimiento global es alto.alto.

Son compactas.Son compactas.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Pistones eje inclinado


Bomba de Bomba de pistonespistonesradialesradiales

Las bombas de pistones Las bombas de pistones radiales disponen un número radiales disponen un número de pistones de forma radial de pistones de forma radial dentro de un bloque cilíndrico.dentro de un bloque cilíndrico.

El bloque gira dentro de un El bloque gira dentro de un anillo provocando el anillo provocando el movimiento oscilante de los movimiento oscilante de los pistones que siguen el pistones que siguen el movimiento del contornomovimiento del contornomovimiento del contorno.movimiento del contorno.

Como el anillo y el bloque Como el anillo y el bloque cilíndrico no son concéntricos, cilíndrico no son concéntricos, estas bombas pueden ser de estas bombas pueden ser de desplazamiento variable.desplazamiento variable.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Pistones radiales





Rendimiento muy elevado.Rendimiento muy elevado. Son adecuadas para trabajo en Son adecuadas para trabajo en

anillo abierto y cerrado.anillo abierto y cerrado. Tienen una vida útil larga.Tienen una vida útil larga. Su ancho es menor que otras Su ancho es menor que otras

bombas del mismo caudal, lo que bombas del mismo caudal, lo que puede suponer una ventaja de puede suponer una ventaja de montajemontajemontaje.montaje.

Permiten el montaje de múltiples Permiten el montaje de múltiples bombas juntas.bombas juntas.

Su coste es elevado, pero ofrecen Su coste es elevado, pero ofrecen una gran variedad de caudales y una gran variedad de caudales y presiones de trabajo.presiones de trabajo.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Pistones radiales


Bomba Bomba peristálticaperistáltica

En las bombas peristálticas se utiliza En las bombas peristálticas se utiliza un un conducto flexibleconducto flexible, que puede ser , que puede ser el mismo por el que circula el fluido el mismo por el que circula el fluido en la instalación, para generar la en la instalación, para generar la impulsión.impulsión.

Un factor decisivo del sistema Un factor decisivo del sistema peristáltico es precisamente su peristáltico es precisamente su perfecta estanqueidadperfecta estanqueidad razón que lasrazón que lasperfecta estanqueidadperfecta estanqueidad, razón que las , razón que las hace idóneas en sistemas de hace idóneas en sistemas de dosificación de productos peligrosos dosificación de productos peligrosos o químicos en general.o químicos en general.

Bombas/ Desplazamiento +/ Rotativas/ Peristálica




CCaraaracteríscterísticaticas fs fununccioionalenaless

Las características funcionales de las bombas deLas características funcionales de las bombas deLas características funcionales de las bombas de Las características funcionales de las bombas de desplazamiento positivo, tanto oscilantes como desplazamiento positivo, tanto oscilantes como rotativas, pueden describirse en términos de un rotativas, pueden describirse en términos de un número número reducidoreducido de parámetros:de parámetros:

–– Capacidad volumétricaCapacidad volumétrica–– Curvas característicasCurvas características–– RendimientosRendimientos

Nota: El nivel de presiones con el que acostumbran a trabajar este tipo de bombas en Nota: El nivel de presiones con el que acostumbran a trabajar este tipo de bombas en los sistemas oleohidráulicos es tan elevado, que es posible prescindir de los otros los sistemas oleohidráulicos es tan elevado, que es posible prescindir de los otros términos energéticos del balance de energía tras su comparación en magnitud.términos energéticos del balance de energía tras su comparación en magnitud.

Bombas/ Desplazamiento +/ Características funcionales


CCapacidad apacidad vvolumétrica, olumétrica, CCVV

La capacidad volumétrica oLa capacidad volumétrica o cilindradacilindrada de unade unaLa capacidad volumétrica o La capacidad volumétrica o cilindradacilindrada de una de una bomba de desplazamiento positivo es el volumen bomba de desplazamiento positivo es el volumen de fluido que la bomba suministra por revolución.de fluido que la bomba suministra por revolución.

El caudal que una bomba desplaza en vacío, es El caudal que una bomba desplaza en vacío, es decir, trabajando sin presión y sin presencia de decir, trabajando sin presión y sin presencia de fugas, se evalúa de la expresión:fugas, se evalúa de la expresión:

0 Vq C n

donde las unidades deben ser congruentes entre sí.donde las unidades deben ser congruentes entre sí.

Por ejemplo, si las unidades de Por ejemplo, si las unidades de CCVV son cmson cm33/rev y las de /rev y las de nn son rpm, el caudal son rpm, el caudal qq00 resulta resulta ser cmser cm33/min./min.

0 Vq C n

Bombas/ Desplazamiento +/ Características/ Cv




Valores Presiones

típicas máx yRevoluciones

Tipo de bomba típicos de CV[cm3/rev]

típicas, máx. y mín., pS

[bar]

típicas, n[rpm]

Bomba de engranajes externos

0,15200 50300 3503000

Bomba de engranajes internos

3125 50210 9003500

Bomba de paletas 6200 50225 02500

Valores de referencia que dependen del modelo, tamaño y fabricante.Valores de referencia que dependen del modelo, tamaño y fabricante.

Bomba de paletas 6 200 50 225 0 2500

Bomba de pistones axiales en línea

10250 100400 03500

Bomba de pistones radiales

0,4100 50700 03500

Bombas/ Desplazamiento +/ Características/ Cv


CCurva urva ccaracterísticaaracterística

El funcionamiento de El funcionamiento de una bomba una bomba volumétrica puede volumétrica puede describirse mediante describirse mediante curvas características.curvas características.

La forma más común La forma más común de representación es de representación es la que muestra lala que muestra lala que muestra la la que muestra la diferencia de presión diferencia de presión entre las bridas entre las bridas EE y y SS, , y el caudal y el caudal qqimpulsado en un impulsado en un punto de operación.punto de operación.

Bombas/ Desplazamiento +/ Características/ c-c




RRenenddiimientmientosos

El rendimiento total de una bomba de El rendimiento total de una bomba de desplazamiento positivo se evalúa de la expresión:desplazamiento positivo se evalúa de la expresión:

donde:donde:

ppSS es la presión en impulsión en [Pa]es la presión en impulsión en [Pa]

S ETOT

( p p )q

M

ppSS, es la presión en impulsión, en [Pa], es la presión en impulsión, en [Pa] ppEE, es la presión en la aspiración, en [Pa], es la presión en la aspiración, en [Pa] qq, es el caudal volumétrico impulsado, en [m, es el caudal volumétrico impulsado, en [m33/s]/s] MM, es el par del accionamiento, en [Nm], es el par del accionamiento, en [Nm] , es la velocidad del accionamiento mecánico, en [s, es la velocidad del accionamiento mecánico, en [s--11]]

Bombas/ Desplazamiento +/ Características/ Rendimientos


Los rendimientos volumétrico y mecánico seLos rendimientos volumétrico y mecánico se Los rendimientos volumétrico y mecánico se Los rendimientos volumétrico y mecánico se obtienen de la expresión anterior. Así, con obtienen de la expresión anterior. Así, con CCVV en en [m[m33/rad]:/rad]:

áá

S E VTOT

V

( p p )C q

M C

S E( p p ) Rendimiento mecánico:Rendimiento mecánico:

Rendimiento volumétrico:Rendimiento volumétrico:

S Emec V

( p p )C

M

1V

V

q

C





En unidades más prácticas, las expresiones En unidades más prácticas, las expresiones p , pp , panteriores toman la forma:anteriores toman la forma:

donde ahora:donde ahora:

ppSS, es la presión en impulsión, en [bar], es la presión en impulsión, en [bar]l ió l i ió [b ]l ió l i ió [b ]

50 S ETOT

( p p )q

Mn

1

20S E

mec V

( p p )C

M

3 110V

V

q

C n

ppEE, es la presión en la aspiración, en [bar], es la presión en la aspiración, en [bar] qq, es el caudal volumétrico impulsado, en [L/min], es el caudal volumétrico impulsado, en [L/min] MM, es el par del accionamiento, en [Nm], es el par del accionamiento, en [Nm] nn, es la velocidad del accionamiento, en [rpm], es la velocidad del accionamiento, en [rpm] y y CCVV está en [cmestá en [cm33/rev]./rev].



PPararámetros dámetros dee sselecelecciciónón

Los parámetros principales que fundamentan la elección de una bomba oleohidráulica son:Los parámetros principales que fundamentan la elección de una bomba oleohidráulica son:

Presión máximaPresión máxima de trabajo.de trabajo.

Caudal máximoCaudal máximo desplazado, relacionado con su desplazado, relacionado con su CCVV a unas a unas revoluciones dadas, y la posibilidad de regulación en bombas revoluciones dadas, y la posibilidad de regulación en bombas de desplazamiento variable.de desplazamiento variable.

Tipo de controlTipo de control e instalación. Las bombas pueden montarse e instalación. Las bombas pueden montarse en circuitos abiertos y cerrados. En estos últimos, el caudal en circuitos abiertos y cerrados. En estos últimos, el caudal impulsado es devuelto íntegramente a la aspiración de la impulsado es devuelto íntegramente a la aspiración de la b b L t j id l d b b d tib b L t j id l d b b d tibomba. La ventaja reside en el uso de bombas de tipo bomba. La ventaja reside en el uso de bombas de tipo reversible, capaces de impulsar caudal en ambos sentidos.reversible, capaces de impulsar caudal en ambos sentidos.

Velocidad de accionamientoVelocidad de accionamiento máxima y el margen de máxima y el margen de operación. No todas las bombas son válidas para funcionar a operación. No todas las bombas son válidas para funcionar a bajas velocidades, por ejemplo.bajas velocidades, por ejemplo.

Bombas/ Desplazamiento +/ Selección




…sigue:…sigue:

Tolerancia a la contaminaciónTolerancia a la contaminación ambiental y sensibilidad a la ambiental y sensibilidad a la contaminación del fluido (véase gráfico adjunto).contaminación del fluido (véase gráfico adjunto).

RuidoRuido. Para un mismo tipo de bomba, el ruido aumenta al . Para un mismo tipo de bomba, el ruido aumenta al aumentar la presión de trabajo y las revoluciones.aumentar la presión de trabajo y las revoluciones.

Capacidad de aspiraciónCapacidad de aspiración..

CosteCoste global y vida útil estimada.global y vida útil estimada.

FacilidadFacilidad de montaje, instalación y mantenimiento.de montaje, instalación y mantenimiento.

TamañoTamaño, , formaforma y y pesopeso..

RendimientoRendimiento global. Una bomba de caudal variable, aún de global. Una bomba de caudal variable, aún de rendimiento menor, puede suponer un ahorro energético.rendimiento menor, puede suponer un ahorro energético.



PParámarámetetros de sros de seleeleccióncción

20/1820/18

19/1719/17

18/1618/16

17/1517/15

16/1416/14

PISTONES VARIABLES

PISTONES VARIABLES

PALETAS FIJAS / ENGRANAJES


PALETAS VARIABLES / PISTONES FIJOS


NIV

EL

DE

LIM

PIE

ZA

ISO

NIV

EL

DE

LIM

PIE

ZA

IS

O

20/1820/18

19/1719/17

18/1618/16

17/1517/15

16/1416/14

PISTONES VARIABLES

PISTONES VARIABLES

PISTONES VARIABLES

PISTONES VARIABLES









NIV

EL

DE

LIM

PIE

ZA

ISO

NIV

EL

DE

LIM

PIE

ZA

IS

O

PR

EC

IOP

RE

CIO ENGRANAJES EXTERNOSENGRANAJES EXTERNOS

PALETAS FIJASPALETAS FIJAS

PALETAS VARIABLESPALETAS VARIABLES

ENGRANAJES INTERNOSENGRANAJES INTERNOS

PISTONES VARIABLESPISTONES VARIABLES

PR

EC

IOP

RE

CIO ENGRANAJES EXTERNOSENGRANAJES EXTERNOSENGRANAJES EXTERNOSENGRANAJES EXTERNOS

PALETAS FIJASPALETAS FIJASPALETAS FIJASPALETAS FIJAS

PALETAS VARIABLESPALETAS VARIABLESPALETAS VARIABLESPALETAS VARIABLES

ENGRANAJES INTERNOSENGRANAJES INTERNOSENGRANAJES INTERNOSENGRANAJES INTERNOS

PISTONES VARIABLESPISTONES VARIABLESPISTONES VARIABLESPISTONES VARIABLES

Coste comparativoCoste comparativo de los distintos de los distintos tipos de bombas oleohidráulicas tipos de bombas oleohidráulicas (valores de referencia).(valores de referencia).

20/1820/18

100100 200200 300300

PRESIÓN (bar)PRESIÓN (bar)

20/1820/18

100100 200200 300300

PRESIÓN (bar)PRESIÓN (bar)

Nivel de limpieza ISONivel de limpieza ISOrecomendado en función del tipo recomendado en función del tipo de bomba (valores de referencia).de bomba (valores de referencia).

00 5050 100100 150150 200200 250250 300300

CV [cm3/rev]CV [cm3/rev]

00 5050 100100 150150 200200 250250 300300

CV [cm3/rev]CV [cm3/rev]





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22. bom. bombabass - · pdf fileel el principio de funcionamientoprincipio de funcionamiento...

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