SELECCIN DE BOMBAS CENTRFUGASDEFINICINUn equipo de bombeo es un transformador de energa. Recibe energa mecnica y la convierte en energa que un fluido adquiere en forma depresin, deposicino develocidad.As, existen bombas que se utilizan para cambiar laposicinde un cierto fluido. Un ejemplo lo constituye una bomba de pozo profundo, que adiciona energa para que el agua del subsuelo salga a la superficie.Un ejemplode bombas que adicionan energa depresinsera un acueducto, en donde las alturas, as como los dimetros de tubera y velocidades fuesen iguales, entanto que la presin es aumentada para vencer las prdidas de friccin que se tuviesen en la conduccin.En la mayora de las aplicaciones de energa conferida por una bomba es una mezcla de las tres, (posicin, presin y velocidad), las cuales se comportan con los principios de la mecnica de fluidos. OBJETIVO Y GENERALIDADESEl objetivo central es el de brindar, a los alumnos de Construcciones Hidrulicas,un texto que les posibilite el estudio se la seleccin fina de bombas, con mayor amplitudque en el caso de Hidrulica General, de la cul, la asignatura que nos ocupa, es correlativa.

La preseleccin del tipo de bomba, ms conveniente para una dada instalacin (enfuncin del nmero especfico o del grfico de Church) se ha estudiado en la materiaprecedente, por lo que no se tratar ene el presente texto, en el que se trata, con ciertaprofundidad, los conceptos de; Altura manomtrica y Altura Neta Positiva de Aspiracin, divulgada vastamente en la nomenclatura castellana como ANPA y en la inglesa como NPSH (Net Positive Suction Head) o NPSP (Net Positive Suction Pressure).

Es muy usual encontrar en la bibliografa especializada, la explicacin de los temasde referencia, en forma de definicin, lo que hace bastante complicada, su interpretacin.

En cambio la misma es clara y evidente, cuando se procede a deducir el concepto, a travs de la aplicacin de la expresin de Bernoulli a determinadas secciones del tubo de aspiracin de una instalacin de bombeo.Es de destacar que, como es previsible, en el caso de las tuberas de aspiracin(Estudio de ANPA) tienen lugar presiones relativas negativas, por lo que resulta evidente que el planteo de la expresin de Bernoulli deber realizarse en trminos absolutos, es decir adicionando la presin atmosfrica en metros de columna de agua, a los trminos de presin relativa.

Dado lo importante del concepto de ANPA, no solo se abarca en el presente artculo su deduccin e interpretacin a partir de la expresin de Bernoulli, sino que adems se incursiona en la obtencin experimental de su curva caracterstica, en funcin del caudal (curva ANPA - Q) y en el proceso de verificacin de la altura de aspiracin de una bomba correctamente instalada para evitar el fenmeno de cavitacin.CONCEPTO DE ALTURA MANOMETRICA DE LA BOMBAEn la Figura 1 se esquematiza una instalacin de bombeo, la que consta de dosreservorios R1 y R2, siendo el nivel en ste ltimo superior al primero en una alturatopogrfica que llamamos HT. Ambos reservorios estn conectados por una conduccin dedimetro D, interrumpida por una bomba cuya misin es la de elevar un caudal Q a la altura HT.

Figura 1 Lneas de Energa y Piezomtrica en una instalacin de bombeoEl tramo de conduccin hasta la bomba se denomina aspiracin, y el que parte dela bomba hasta la cisterna, es la impulsin propiamente dicha. En general, a toda lainstalacin se la denomina genricamente como impulsin.

Analizaremos, a continuacin, y en forma cualitativa, la hidrodinmica de lainstalacin. Es decir, trazaremos las lneas de energa y piezomtrica, lo que nos va apermitir definir con precisin el concepto de altura manomtrica, de gran inters en laseleccin de la bomba.

Se comienza por calcular la prdida de energa en la aspiracin (Tramo 1-2) que serJ1-2. Se descuenta luego este valor del nivel energtico del lquido en la seccin 2-2 (un infinitsimo antes de la brida de aspiracin), obtenindose as el punto C que representa la energa de la unidad de peso del lquido antes de ingresar a la bomba. Uniendo C con B se obtiene la lnea de energa de pendiente j*.

Conocido el caudal Q, es inmediato el clculo de U, con lo que se determina laenerga cintica U2/2g y se est en condiciones de trazar la lnea piezomtrica de pendientej = j*.

Se procede ahora a calcular la impulsin, considerando que sta se desarrolla desdela brida de impulsin (seccin 2-2) hasta la embocadura en el reservorio R2.La longitud l2-2 resulta despreciable frente a la longitud total l1-3 de toda laconduccin, por lo que, en trminos prcticos, las secciones 2-2 y 2-2 son coincidentes.

Para determinar el nivel energtico que debe tener el lquido en la brida de impulsin(es decir a la salida de la bomba), se har el anlisis partiendo del nico punto conocido de la lnea piezomtrica, que es el F.

Como el dimetro y el material de la impulsin son los mismos, obviamente lapendiente de la lnea piezomtrica y de la lnea de energa seguir siendo j = j*.Trazando una paralela por F a la piezomtrica de la aspiracin y limitndola en la seccin 2-2, se obtiene la piezomtrica de la impulsin.

Trazando una paralela a la distancia U2/2g se obtiene la lnea de energa, la que define, en la seccin 2-2, el punto D, representativo del nivel energtico necesario a la salida de la bomba para que el caudal, venciendo la resistencia del conducto (que origina una prdida de energa J2-3) y con una velocidad U, llegue al nivel del reservorio R2.

La energa por unidad de peso que escurre y que la bomba debe entregar al lquido,est dada por la altura Hm, que se denominar altura manomtrica. Del anlisis de la Figura 1 surge que:

En la sumatoria se engloban todas las prdidas de energa de la instalacin.Para pasar a la expresin de la potencia que se necesita entregar a la vena lquidapara elevar el caudal Q a la altura HT, venciendo las resistencias de la conduccin, se multiplica por Q. N = Q HmComo la bomba tiene rozamientos mecnicos, es evidente que el motor tendr que entregar algo ms de potencia para suplir la que se disipa en los rozamientos, de modo que a la vena lquida llegue la potencia necesaria N.

La potencia a suministrar en el eje ser entonces:

Ne = N/

Donde es el rendimiento de la bomba (siempre menor que la unidad).

Reemplazando la (2) en la (3):

EL DIAMETRO MAS ECONOMICO DE UNA TUVERIA DE IMPULSIONEn teora, existen infinitas soluciones al problema de elevar un caudal Q a la alturaHT.En efecto, consideremos la instalacin de la Figura 2 y pensemos en resolver elproblema con un dimetro D1 relativamente grande.

En cambio, de optar por un dimetro relativamente chico, el valor de j2* sersensiblemente mayor que j1*, puesto que crece con el cuadrado de la velocidad. Enconsecuencia, en el segundo caso, la altura manomtrica resulta mayor que en el primero.

Obviamente, un mayor dimetro implica una mayor inversin inicial en laadquisicin de los caos, su transporte al lugar de emplazamiento y sus costos deinstalacin, a la vez que implica menores costos de operacin, puesto que se consumemenos energa elctrica al bombear el mismo caudal a una altura manomtrica menor.El clculo hidrulico brinda, en teora, infinitas soluciones al problema y, en laprctica, numerosas opciones dadas por un gran nmero de posibilidades de dimetros ybombas ofertadas por la industria.

El problema se resuelve introduciendo variables econmicas que posibiliten unasolucin a la indeterminacin planteada, a la vez que impliquen el diseo ms econmico de la instalacin.

No se desarrollarn aqu las ecuaciones para el clculo, dado que el tema ser tratadoin extenso en el desarrollo de la materia, pero s se entiende es importante brindar losconceptos bsicos, que permiten al proyectista la determinacin del dimetro,originalmente indeterminado.

La inversin inicial implica un capital por m de cao de instalacin, el que, con uninters anual i, en el plazo de amortizacin de la obra que estimamos en n aos, setransforma en una compleja funcin del dimetro, creciente en forma aproximada con elcuadrado del mismo y que denominaremos Costo Unitario Anualizado de Caos, Cuac:Cuac= f(D2)La funcin suma de ambos ser: Cuc = Cuac + CuaeEl valor mnimo de la (12) nos da el dimetro ms econmico, el que, adems desatisfacer las exigencias hidrulicas, cumplimenta con el objetivo de dar lugar a la solucin ms econmica, para el plazo de amortizacin de la obra.

En la Figura 3, se brindan grficamente las ecuaciones (10) a (12) y se observa elvalor del dimetro mnimo o ms econmico. Este grfico es tratado en la bibliografaespecializada con la denominacin de Diagrama de CAMERER.

Nota: Durante el curso se tratar el tema en profundidad, teniendo en cuenta, adems, una cantidad devariables no consideradas en el esquema conceptual presentado, tales como variaciones de traza,intercalacin de estaciones de bombeo, cambio en el recorrido de espesores y dimetros de las tuberas,cambio en el recorrido de la zanja, etc.

CLASIFICACIN GENERAL DE LAS BOMBASExisten varios tipos de bombas que se pueden clasificar de la siguiente manera:* ReciprocantesDesplazamientoPositivo* RotatoriasBOMBAS* CentrifugasDinmicas* EspecialesBOMBAS CENTRFUGAS

Una bomba centrfuga consiste en un rodete que produce una carga de presin por la rotacin del mismo dentro de una cubierta. Las diferentes clases de bombas se definen de acuerdo con el diseo del rodete, el que puede ser para flujo radial o axial.

1.Tipo RadialEste rodete enva por una fuerza centrfuga, el flujo del fluido en direccin radial hacia la periferia de aquel. La carga de velocidad es convertida a carga de presin en la descarga de la bomba. Por lo general, los alabes (aletas) de estos rodetes estn curvados hacia atrs. El rodete radial ha sido el tipo ms comnmente usado.

2.Flujo axial o tipo hliceCasi toda la carga producida por este rodete es debida a la accin de empuje de las aletas. El fluido entra y sale del rodete en direccin axial o casi axial.

3.FlujomixtoLa carga se desarrolla con un rodete delgado, en parte por fuerza centrfuga y en parte por el empuje de las aletas.Esto se consigue construyendo aletas de curva doble o en forma de hlice, de tal forma que la descarga es una combinacin de flujo axial y radial.Los cambios de las caractersticas de los rodetes tipo radial con respecto a los de tipo axial son, respectivamente, de carga grande y flujo moderado a flujo extremadamente grande y carga baja.

VENTAJAS DE LAS BOMBAS CENTRFUGASSu construccin es simple, su precio es bajo.El fluido es entregado a presin uniforme, sin variaciones bruscas ni pulsaciones. Son muy verstiles, con capacidades desde 5gpm con presin diferencial de 2 a 5 lb/pulg2con presin diferencial de 2 a 5 lb/pulg2hasta bombas mltiples con 3000gpm y 3000 lb/pulg2.La lnea de descarga puede interrumpirse, o reducirse completamente, sin daar la bomba.Puede utilizarse con lquidos que contienen grandes cantidades de slidos en suspensin, voltiles y fluidos hasta de 850F.Sin tolerancias muy ajustadas.Poco espacio ocupado.Econmicas y fciles de mantener.No alcanzan presiones excesivas an con la vlvula de descarga cerrada.Mxima profundidad de succin es 15 pulgadas.Flujo suave no pulsante.Impulsor y eje son las nicas partes en movimiento.No tiene vlvulas ni elementos reciprocantes.Operacin a alta velocidad para correa motriz.Se adaptan a servicios comunes, suministro de agua, hidrocarburos, disposicin de agua de desechos, cargue y descargue de carro tanques, transferencia de productos en oleoductos.ESPECIFICACIN Y SELECCIN DE BOMBASAnalizando las etapas por las que pasa la adquisicin de una bomba desde su gestacin hasta que se encuentra en servicio en la planta, se puede observar que unas corresponden al fabricante exclusivamente y otras al usuario; a partir de un punto existir un paralelismo o correspondencia entre ellos.En el grfico se ha reseado a grandes rasgos, las etapas e indicando la correspondencia.

FABRICANTEUSUARIODiseo de la mquina ProcesoCalculo de los elementos NormasDiseo del sistemaModelo Clculo del sistemaEnsayos Hoja de datosPrototipos EspecificacionesEnsayos ( Para obtener caractersticas) Peticin de ofertaComercializacin SeleccinOfertaActivacinFabricacin InspeccionesPruebasPruebasEnvo Autorizacin de Envo RecepcinInstalacinServicio Tcnico Puesta en servicioMantenimientoDiseo del SistemaCuando un proceso precisa la instalacin de una bomba, lo primero es el diseo de la instalacin; punto este que debe estudiarse con cuidado, para evitar detalles errados, presentando especial atencin a la lnea de aspiracin; evitando bolsas de aire, exceso de codos y malas disposiciones de estos; as como un correcto dimensionamiento de la tubera.Seguidamente para el clculo del sistema se debe tener presente que los datos sean lo ms exacto en cuanto a caudales, presiones necesarias en la descarga, fluctuaciones de nivel o presin en la aspiracin, recorrido geomtrico de la tubera, peso especfico del fluido, viscosidad, temperatura, presin de vapor y cualquier otro parmetro que pueda influir en la determinacin de la curva de carga del sistema. Si es preciso se calcular el NPSH (Altura Neta Positiva de Succin Disponible).Con estos datos se construir la curva de carga de la instalacin y se revisar la lista de los resultados, si es necesario, hacer alguna modificacin en el diseo. A continuacin se tomarn los datos que faciliten al fabricante realizar la oferta de la bomba apropiada. Esta informacin se presentar en una Hoja de Datos con el fin de encontrar fcil y ordenadamente cualquier informacin que se precise.En resumen de lo anterior son establecidos los pasos a seleccionar correctamente una bomba centrfuga basadas en las curvas caractersticas.Tomando como base manejo de agua clara de gravedad especfica 1.0 es determinada la capacidad necesaria de descarga a la bomba en gpm.Determinar cuidadosamente la cabeza total dinmica del sistema en el cual es necesaria la bomba.Recordar que la cabeza total dinmica TDH consiste en la suma de tres factores:Cuando la bomba est por encima de la fuente de suministro de lquido a bombear y predomina una cabeza de succin a levantar (por debajo de la horizontal)TDH = hs + hd + hfSin embargo, si la fuente de suministro est por encima de la bomba y el lquido fluye hacia la bomba por gravedad predomina la condicin de una cabeza esttica de succin:TDH = hd hs + hfdonde:hs= Cabeza esttica a levantar en la succin. La distancia vertical en pies desde el nivel libre de la fuente, hasta el eje central horizontal de la bomba.hd= Cabeza esttica de descarga:distancia vertical en pies desde el eje central horizontal hasta la descarga libre.En caso de descargar a un equipo presionado determinar la cabeza equivalente.hf= La cabeza en pies de lquido necesaria para vencer la resistencia de la friccin de tuberas y conexiones en ambos lados, succin y descarga.Para determinar la cabeza total dinmica de un sistema de bombeo, tanto la cabeza de friccin como la esttica debe ser calculada para condiciones de operacin mximas o extremas.Es decir, la cabeza esttica ser la mxima a esperar a que ocurra y la cabeza por friccin determinada para la capacidad mxima de flujo.Comparar curvas de bombas de modelos disponiblesEl punto de corte de la curva de cabeza del sistema con la curva de cabeza-capacidad de la bomba es llamado el punto de operacin de la bomba. Esta ser la tasa de flujo que la bomba entregar al menos que unas caractersticas del sistema sean cambiadas, por ejemplo restringiendo la vlvula de salida.

Hoja de DatosSe pueden encontrar ejemplos de stas en los libros especializados, especificaciones y en los catlogos de los fabricantes.Sin embargo, de manera general, las empresas usuarias confeccionan las suyas de acuerdo con sus experiencias y organizacin.La hoja de datos debe contar con cuatro partes bsicas:1. Identificacin de la bomba:En esta figurar en detalle, planta donde se instalar, pedido a que corresponde y cualquier otro dato que le identifique dentro de la instalacin.

2. Datos facilitados por el cliente: Aqu se indicar lo correspondiente al servicio, caractersticas del lquido bombeado, caudales y presiones, forma de accionamiento, requerimientos constructivos de la bomba en funcin del servicio que va a realizar, requisitos de los materiales, los cuales estarn de acuerdo con todas las caractersticas fisicoqumicas del fluido, pudiendo utilizarse para su eleccin la tabla que figura en la Norma API 610 emitida por la American Petroleum Institute.Se enunciar adems la indicacin de las pruebas e inspecciones que son requeridas, con la alternativa de que sean efectuadas solamente por el fabricante, el cual entregar posteriormente un certificado, o si han de ser presenciadas por el cliente.

3.Datos del Fabricante: Esta parte ir en blanco y ser llenada por el fabricante facilitando la informacin necesaria para poder hacer un estudio de la bomba ofertada. Por esta razn, es de gran importancia la eleccin de las cuestiones que se van a plantear, ya que de estas, depende la informacin que el fabricante facilite. En esta parte se consignar el modelo y tipo de la mquina, todas sus caractersticas constructivas y operacionales, datos de su lubricacin, conexiones auxiliares y principales, como todos los dems datos complementarios.En un espacio reservado en la margen figurarn todas las notas aclaratorias del caso.Debern tenerse en cuenta las unidades fsicas a emplear en la hoja de datos. Estas deben ser apropiadas y homogneas, utilizndose cada vez ms el Sistema Internacional (SI).El fabricante brinda por lo general al usuario cuatro curvas caractersticas de lasbombas que oferta. Se denominan as las funciones H, y N en funcin del caudal Q, a las que se les agrega una cuarta denominada Altura Neta Positiva de Aspiracin, ms conocida por su sigla ANPA, que tambin es funcin de Q, y que estudiaremos msadelante en profundidad.En general, la forma de estas cuatro curvas es similar a las de la Figura 4.

Se confeccionar una hoja para cada bomba o grupo de bombas gemelas.3. Especificaciones:La hoja de datos describe y puntualiza las caractersticas que debe de tener la bomba. Sin embargo, hay detalles que no se incluyen por lo que se impone la redaccin de unas especificaciones donde se indiquen los requisitos mnimos que deban cumplir las maquinas.

Caractersticas H-Q; -Q y N-QLa caracterstica principal es la curva H-Q que brinda la altura manomtrica de labomba para cada abscisa, es decir para cada caudal, y para el nmero de revoluciones nominal.

La curva -Q brinda el rendimiento en funcin del caudal y, obviamente, el caudal de diseo de la instalacin debe verificar buen rendimiento de la bomba.La curva N-Q da los valores de la potencia absorbida para cualquier caudal elevado a la correspondiente altura manomtrica.El concepto de ANPA y su curva caracterstica merecen un tratamiento especial.

Concepto de ANPA y curva ANPA-QEn la Figura 5 se esquematiza un corte de una bomba segn un plano que contiene al eje.

La velocidad en el tubo de aspiracin es U y la energa cedida a la bomba hace que el lquido sea acelerado hasta la velocidad C1 en la seccin de ingreso a los labes.

La teora y la prctica demuestran que la bomba centrfuga origina una depresin en la zona de ingreso a los labes que posibilita la succin del Lquido a travs de la tubera de aspiracin.

Una vez que recibe la energa del exterior, el lquido aumenta supresin justamente en el valor de la altura manomtrica. Es decir que en la seccin de salida del rotor la presin alcanza los valores mximos.

En resumen, el proceso es el siguiente:

La energa provista por el motor a la bomba implica una aceleracin desde U hasta C1, lo que origina una cada de presin (a valores de presin relativa negativa) responsable del efecto de succin que tiene lugar en el tubo de aspiracin.

Una vez ingresado el lquido al rotor, recibe la energa externa, que se traduce en unaumento violento de la presin hasta alcanzar la altura manomtrica.

Analicemos lo que ocurre en las inmediaciones del ingreso a los labes: si la presines tan baja que posibilita la evaporacin del agua, se forman burbujas de vapor que, uninstante despus, al ingresar al rotor, se encuentran en una zona de alta presin, que obliga a un condensado prcticamente instantneo de las burbujas de referencia.

Este condensado sbito se produce por razones no del todo conocidas, a travs de unproceso que da, como resultado del mismo, un ataque a las partes metlicas que debilitan su estructura molecular y pueden llevar al colapso del material y hasta de las instalaciones anexas.

Este fenmeno, que debe ser dentro de lo posible evitado, se denomina cavitacin.Cuando una bomba cavita se produce un sordo ruido caracterstico, a la vez que labomba no funciona de acuerdo a los requerimientos. Incluso se acorta, muchas vecesdrsticamente, la vida til del rotor.

El proyectista de las estaciones de bombeo debe tener muy presente el fenmeno dereferencia y evitarlo, considerando el criterio que a continuacin desarrollaremos.

Para ello debemos definir previamente el concepto de Altura Neta Positiva deAspiracin:...ANPA es la presin mnima requerida en el eje de la seccin de la brida deaspiracin, tal que no se produzca cavitacin en la seccin de ingreso a los labes delrotor....

Es decir que, si la presin en el eje baja a valores menores que los de ANPA,irremediablemente tendremos cavitacin en el ingreso a los labes.

Para entender un poco mejor esta definicin miremos la Figura 6. En esta figura, alser la bomba de eje horizontal, resulta muy til representar las alturas de energa porunidad de peso del lquido que circula (Teorema de Bernoulli) referidas a un eje verticalO-O. En dicha figura, si planteamos Bernoulli entre los puntos 3 y 4 obtenemos:

Por lo que ANPA es, como ya mencionamos, la energa de presin disponible en labrida de aspiracin, por encima de la presin de vaporizacin, necesaria para elevar allquido en la altura Z, y acelerar la masa lquida desde la velocidad en la brida (U1) hasta la velocidad en el punto de mayor posibilidad de cavitacin (C1) venciendo la resistencia J (interna de la bomba) en ese recorrido.

La teora y la experimentacin prueban que ANPA es una funcin creciente con losvalores del caudal, tal como se ilustra en la Figura 7.4, en la que puede distinguirse la curva ANPA-Q, como una de las 4 caractersticas que debe brindar el fabricante al usuario.CONCEPTO DE ALTURA LIMITE DE OPERACIN

Se define como altura de aspiracin al valor Hs medido desde la superficie delagua hasta el nivel del eje de la bomba cuando ste es horizontal. En el caso de eje vertical, la altura de aspiracin Hs se mide desde el nivel del lquido hasta la seccin de la brida de aspiracin.

Cuanto ms alto el tubo de aspiracin, mayor es la depresin en la zona de ingreso al rotor.

La depresin mxima terica ser el vaco total, es decir 10,33 m.d.c.a (al nivel del mar), por lo que el lmite terico de la altura de aspiracin ser ese valor.

Pero, evidentemente, las prdidas de energa, la necesidad de mantener un valor de velocidad en el tubo de aspiracin, probables mayores cotas que los del nivel del mar y la previsin del fenmeno de cavitacin reducen este valor terico a un valor prctico. Y este valor se deduce de la Figura 7.7, planteando Bernoulli entre los puntos 2 y 3:

Despejando entonces HSlim se obtiene:

En la (13) tenemos que:

- Hslim es la altura de aspiracin lmite.- Pa es la presin atmosfrica, funcin de la altura del lugar - Pv es la presin de vaporizacin, funcin de la temperatura del agua.- ANPA es el valor de la presin mnima a la altura de la brida deaspiracin, que garantiza evitar el fenmeno de cavitacin.

- U1 es Como ejemplo y base de estas especificaciones e tienen ya citadas las Normas API; la numero 610 se ocupa de las bombas centrfugas para procesos. Muchas empresas se amparan exclusivamente en esta norma pero es importante que el usuario desarrolle sus propias normas, llenando en esta forma algunas de las lagunas que las referidas Normas API 610 dejan, a la vez que se adaptan a las propias necesidades y exigencias.Las especificaciones de este tipo deben incluir el diseo tanto de la propia bomba como el de las bancadas, acoplamientos, ejes, equipo de accionamiento, impulsores, aros de roce, cojinetes, camisas, refrigeraciones, placas de caractersticas, etc., describindose todo en cuanto formas, dimensiones, tipos, marcas deseadas en los materiales en serie a emplear, tolerancias de fabricacin y materiales a utilizar en funcin de las temperaturas, presiones y naturaleza del fluido.Se describirn las inspecciones y pruebas que se pretendan efectuar en la bomba, tolerancias aceptables en los datos obtenidos, delimitacin de responsabilidades etc. Se indicar tambin la informacin tcnica que debe acompaar a cada bomba.El fabricante deber indicar que puntos de la especificacin no puede cumplir o propone modificar. Este punto ser importante al efectuar el estudio comparativo de los distintos ofertantes.Sobresale que la mejor seleccin de bombas necesita cooperacin entre el usuario y el fabricante.Las hojas de datos estndar ayudan a la presentacin de los datos del proceso.En estas hojas la informacin est muy resumida, por eso el profesional o tcnico responsable de la adquisicin de la bomba es solicitado en ocasiones para proporcionar esquemas de la instalacin y detalles complementarios.Cuando son tenidos en cuenta los factores de tolerancia es preferible anotar los valores calculados de por ejemplo cabeza y capacidad y los valores deseados de diseo.Un factor arbitrario puede representar la seleccin de una bomba muy costosa.Las bombas que deben ser especificadas como auxiliares para dos servicios diferentes necesitan cuidado, comparando el trabajo o potencia para cada servicio, la presin diferencial y la capacidad.La cabeza dada por una bomba centrfuga permanece casi invariable para una capacidad dada independiente de la gravedad especfica, ( cabeza en pies x libra / libra del fluido = pies ).Peticin de la OfertaUna vez recopilada la informacin a suministrar el fabricante, en la forma descrita, se proceder a enviarla a los posibles suministradores, que previamente se han preseleccionado por su experiencia y gama de fabricacin esperando de stos su oferta tcnica y econmica.SeleccinUna vez se tiene la informacin de los ofertantes se realiza la seleccin de la bomba ms apropiada.Para esto se procede a tabular los datos correspondientes a los distintos ofertantes, haciendo una comparacin homognea.Posteriormente se har un cuadro-resumen donde se puede decidir la aceptabilidad de las bombas; esto naturalmente depender del nmero de las ofertas recibidas y de las distintas bombas que se tengan que analizar.Los puntos que se analizarn en la comparacin sern, en primer lugar que se cumplan las caractersticas exigidas en la hoja de datos y dentro de esto, que las caractersticas estn dentro de un rango admisible de las caractersticas de la bomba.Con este criterio se estudiarn detenidamente los siguientes factores:Caudal mnimo continuo.Dimetro de los impulsores, en relacin al mximo y mnimo admisible para el tipo ofertado.Altura a caudal nulo, la cual debe estar entre un (-+ 10) y(+20) de la correspondiente al punto de trabajo, para evitar excesivas presiones al cierre de la vlvula, y por otra parte, permitir una cierta regulacin.NPSH requerida por la bomba. Esta nunca deber ser mayor que la disponibley lodeseable es que se garantice, por lomenos, un metro por debajo de aquella.Cuando la diferencia entre la disponible y la requerida no sea mayor de 2 metros, se debe pues solicitar su ensayo en fbrica.Se hace una comparacin de la curva del sistema, con la terica de la bomba ofrecida por el fabricante, situando sobre sta el punto o los puntos de trabajo.En la Figura se ven sobre las curvas correspondientes a una bomba, la situacin del punto de trabajo, considerando cinco casos diferentes que se comentan a continuacin:

1. CASO A: Se encuentra en el punto de mximo rendimiento, pero correspondiendo a la lnea del impulsor de mximo dimetro, por lo que las caractersticas de la bomba no podrn aumentarse de exigirlo as una modificaci6n del sistema.2. CASO B: EL punto de trabajo se encuentra sobre la curva de dimetro mnimo de impulsor, indica un claro sobredimensionamiento de la bomba, y por lo tanto, representa as un encarecimiento.3. CASO C:Aqu est situado en un dimetro intermedio, pero el rendimiento es muy bajo y por lo tanto, el consumo elevado; la bomba est sobredimensionada.4. CASOS D Y E: Ambos seran tericamente correctos, pero mientras el D al aumentar el dimetro del impulsor mejorara el rendimiento, en el E disminuira.Por lo tanto el D seria el ptimo entre los diferentes casos considerados.Resumiendo, el punto de trabajo debe corresponder a un dimetro de impulsor no superior al 90% del mximo y situado en la parte izquierda del rendimiento mximo.La forma de la caracterstica debe ser, asimismo, motivo de estudio. Una curva excesivamente plana no admite regulacin de caudal al estrangular la vlvula de impulsin; por el contrario, si su pendiente es grande, el punto de trabajo puede modificarse con excesiva facilidad. Los mximos en la curva deben evitarse, principalmente si han de trabajar en paralelo con otra.Esta instalacin es muy utilizada cuando se desea obtener mayor caudal con la misma altura.Cosas a tener en cuentaCuando los fluidos a bombear tengan una viscosidad alta, se deber conseguir las curvas corregidas por viscosidad pues normalmente, estn preparadas para agua.Los puntos que el fabricante presente en desacuerdo con las especificaciones enviadas debern estudiarse cuidadosamente.Estas excepciones no indican necesariamente que la bomba ofertada no sea la adecuada, pues las especificaciones, pues las especificaciones, por ser generales, admiten flexibilidad segn los casos.En este punto del proceso se puede dar un dictamen de tipo tcnico, elcual deber completarse con otros factores, tales como plazo de entrega, garanta, servicio tcnico disponible, experiencia del fabricante etc.Seguidamentedeber realizarse el estudio econmico para lo cual se considerar no slo el precio de la mquina, sino tambin todos los costos adicionales que pueden afectar, tales como pruebas, embalaje, transporte y accesorios solicitados.Se tomar tambin en cuenta el costo de impuestos y servicio tcnico, no olvidando el consumo energtico de la bomba.Es aconsejable solicitar la lista de precios, lo ms desglosada posible, para mayor facilidad en caso de un cambio o anulacin de algunas de las partidas.As, en el caso de bombas centrfugas, se pueden solicitar los siguientes: Embalaje Acoplamiento Transporte Cierre Neumtico Pruebas solicitadas Acoplamiento del motor en fbrica Bancada Tubera auxiliar Repuestos para dos anos de funcionamiento continuo Cualquier otro accesorio o servicio necesarioDe esta manera se podr hacer una comparacin ponderada segn las necesidades y seleccionar la mquina ms conveniente.Activacin, Inspecciones y PruebasUna vez adjudicado el pedido de la bomba, el usuario har,amparado en sus especificaciones, el seguimiento que considere oportuno del proceso de fabricacin, tanto en lo referente a calidad y procedimientos como al cumplimiento de plazos de ejecucin de las distintas fases; a esto se le llamaactivacin.Este seguimiento culmina con la realizacin en fbrica de las pruebas previstas.Las pruebas e inspecciones son generalmente las siguientes:Inspeccin previa que consiste de la verificacin de sus dimensiones, tolerancias y acabados de las piezas que componen la mquina, todo esto antes de proceder al montaje.Prueba hidrosttica.Se sometern a esta prueba todos los elementos que trabajan a presin, tales como carcasa, cmara de cierre, soporte de cojinetes y disipadores de calor si hay.Todos estos elementos estarn sin pintar en el momento de la prueba y se sometern a una presin mnima de 1,5 veces la de trabajo, durante media hora.Conjuntamente a esta prueba, se realizar un control dimensional de espesores de las paredes, que debern ser iguales mayores a los indicados en la "hoja de datos", teniendo en cuenta el sobre espesor de corrosin.Tambin se comprobar la calidad de fundicin y el taladrado de bridas.Prueba de Funcionamiento.Una vez montada la mquina, se pondr y mantendr en funcionamiento hasta que se estabilicen las temperaturas de los cojinetes.Durante este tiempo, adems de controlar la temperatura que, como norma general, no debe bajar en ms de 40C, a la del ambiente, ni ser superior a los 80C, se realizarn las mediciones de caudal, presin y potencia absorbida en distintos puntos de funcionamiento, para poder determinar las curvas de caudal-altura, caudal-potencia y caudal-rendimiento. Los puntos que deber ensayarse para laconfeccin de la curva deben ser por lo menos cinco, estando entre ellos el de caudal cero (vlvula de impulsin cerrada), punto contratado y el de mxima apertura de la vlvula.Si as se solicita se efectuar la determinacin de la NPSH requerida por la bomba.Se observar el funcionamiento de la bomba en cuanto a suavidad de marcha, ruidos y perdidas por cierres y retenedores.Los datos obtenidos en cuanto a caudales, alturas, potencias, servirn de base para calcular los puntos que determinen las curvas correspondientes; para ello habr de tenerse en cuenta la velocidad de giro del motor de prueba para hacer la oportuna correccin con respecto a la nominal del motor definitivo; tambin se har en los resultados correspondientes a potencias la correccin, segn el peso especifico del fluido a manejar, ya que la prueba se efecta normalmente con agua. Estos datos debern estar dentro de las tolerancias especificadas con respecto a los solicitados.Inspeccin Interna.Una vez realizadas las pruebas de funcionamiento se proceder a desmontar la mquina completamente, con el fin de efectuaruna inspeccin de las partes quehanestado en movimiento y poder controlar las dimensiones y deformaciones donde interese. Las inspecciones a realizar sern:Comprobacin del estado y terminacin del eje, camisas, aros de desgaste, impulsores, cierres mecnicos o empaquetadurascojinetes y rodamientos.Se controlaran las siguientes medidas: dimetro final del impulsor, juego de los aros de roce, control muy importante,pues un juego pequeo aumenta el rendimiento por haber menos recirculacin interna, pero el desgaste durante el funcionamiento es mucho mayor, principalmente si el lquido no es limpio por lo que interesa unhuelgogrande pero sin perjudicar el rendimiento.Control dimensional que es de gran importancia por lasdesagradables sorpresas, que en algunas ocasiones depara el hecho que la bomba no est de acuerdo con los planos, principalmente la bancada, ya que normalmente se tiene finalizada la obra civil cuando se recibe la mquina. Lo mismo puede ocurrir con la situacin de las bridas si se tiene prefabricada la tubera. Se pone especial inters en comprobar los siguientes puntos. Distancias y dimensiones de los taladros de bancada, que corresponde a los pernos de anclaje a la fundacin. Provisin en la bancada de los necesarios orificios para llenado del mortero de asiento.Comprobacin de la altura disponible para la mquina motriz.Dimensiones y posicin de las bridas de conexin.RecepcinCuando la bomba llegue a la planta se deber tener a la mano toda la informacin necesaria, no solo para poder hacer el montaje, sino para constituir un plan con vista a su puesta en marcha y futura operacin y mantenimiento.Esta informacin deber constar de los siguientes documentos:Plano de conjunto actualizado.Plano de tubera auxiliar.Plano del cierre mecnico o empaquetadura.Plano de seccin con piezas numeradas y su correspondiente denominacin y cdigo.Lista de repuestos recomendada para dos aos de funcionamiento.Hoja de datos, revisada con las caractersticas finales.

Algunos tipos de bombas comerciales

LA SERIECN:QUMICA NORMALIZADA ISO 2858/ISO 5199 PN16DE IMPULSOR CERRADO.

Construccin : Construccin segn ISO 5199 y dimensionessegn ISO 2858. Diseo PROCESS : desmonte sin desacoplarlas tuberas o el motor. Prevista para los servicios severos y continuos. Bridas estndares DIN/NFE PN16. Bastidor de 3 rodamientos lubrificados porel aceite del engrasador de nivel constante. Impulsor cerrado, con anillo de usura sobre cuerpo. Anillo de usura sobre impulsor en opcin segn tamao Eje totalmente protegido del lquido bombeado. Estanquidad por trenzas o sello mecnico normalizado simple, doble o tndem. Control de la presin en la caja de guarnicinpor las alabes dorsales del impulsor. Cmara de refrigeracin en estndar. Intercambiabilidad mxima de las piezas constitutivas de la serie. Excelente rendimiento. NPSH requerido el ms bajo. Modelos corrientes en stock.

Cualidades tcnicas : Caudal : de 2 a 5 000 m3/h o de 10 a 22 000 U.S GPM. Altura manomtrica total : hasta 165 m o 540 pies . Presin mxima de servicio : hasta 20 bar. Temperatura de servicio admisible :de 40 hasta 180 C. Velocidad mxima : 3 000 rpm a 50 Hz o 3 600 rpm a 60 Hz.

Los materiales estndar : Fundicin. Acero inoxidable austentico 18/10/2,5*. Acero inoxidable austentico 20/25/4 +Cu*. Acero inoxidable austeno-ferritico 26/5/2+Cu*. Otros materiales realizables por pedido : titanio,nquel, Hastelloy.

* Los valores indicados son los porcentajes enCr/Ni/Mo

Las industrias: Industria qumica. Industria petroqumica. Industria siderrgica. Industria alimenticia. Centrales trmicas. Electro-metalurgiaLos derivados: CDN: Con impulsor de descarga. CNS: Impulsor semi-abierto. CDNSF: Impulsor semi-abierto,platillo de usura y sello hidrodinmico. CNSFR: Cuerpo con cmara de calentamiento. CDNSFR: Cuerpo con cmara de calentamientoy sello hidrodinmico. CNSB: Sello hidrodinmico por bastidorcon silla soporte con masas centrfugas. CMNV: Verticalizada monobloque tipo cmara seca. CPNS: Con impulsor especial para pasta de papelera.Para caudales superiores a 5 000 m/h, la serie CN se completa por una serie de bombas hlico-centrfugas disponibles por pedido.AC- Bomba Centrfuga autocebante horizontal

Aplicaciones Para lquidos sucios, barrosos, con pequeos slidos en suspensin. Desagote de piletas de natacin, stanos, excavaciones, minas, y canteras. Avenamiento de napas para fundaciones en obras hidrulicas, tendido de caeras o conductores subterrneos. Trasvases de lquidos limpios o sucios en industrias frigorficas, vitivincolas, textiles, alimenticias, petroqumicas, etc.

CualidadesRotor: Semiabierto, de fundicin gris de grano fino, hidrulica y mecnicamente balanceado. Posee paletas compensadoras del empuje axial.Disco de desgaste: Recambiable, de fundicin gris, permite recuperar los ajustes necesarios para el ptimo funcionamiento del rotor.Eje: de acero S.M SAE 1045. Correctamente dimensionado elimina flechas perjudiciales y asegura un giro sin vibraciones.Rodamientos: a bolillas, calculados para servicio pesado y continuo en las condiciones de trabajo ms desfavorables.Cierre mecnico: asegura absoluta hermeticidad, tanto para evitar la salida de lquido como para impedir la entrada de aire, condicin de fundamental importancia en las bombas autocebantes.Sentido de giro: es el indicado en la bomba por una flecha. No debe hacerse girar en seco pues se daara el cierre mecnico.Lubricacin: la bomba sale de fbrica con grasa en los cojines para un servicio de 3 meses. Cuando se ponga lubricante no se emplee en exceso; debe usarse grasa adecuada en los rodamientos y grasa insoluble en el cierre mecnico.

RS- Bomba centrfuga horizontal

Aplicaciones Riego en general. Sistemas de incendio. Aire acondicionado. Uso industrial en general. Abastecimiento de agua potable.CualidadesCuerpo de bomba: del tipo de cmara espiral, de fundicin de amplios espesores, partido verticalmente. La boca de impulsin, a bridas, puede ocupar cuatro posiciones distintas giradas de 90, excepto en los modelos RS 88 y RS 1212 que llevan el pedestal de apoyo integralmente fundido con el cuerpo. En la ejecucin normal, la boca de impulsin va hacia arriba. La tapa de succin, tambin de hierro fundido, va abollonada al cuerpo.Rotor: de fundicin, cerrado, aspiracin simple, hidrulica y mecnicamente balanceado.Eje de acero, de amplia resistencia y rigidez para reducir al mnimo las deformaciones y vibraciones.Anillo de desgaste: del tipo renovable, de bronce, con el juego adecuado como para disminuir al mnimo las prdidas por retorno.Manguito protector del eje: de bronce, renovable. Abarca toda la extensin de la caja prensa-estopa.Caja de prensa-estopa: profunda. De dimensiones adecuadas para el uso de empaquetadura cuadrada y de fcil acceso para recambio. En la ejecucin normal se provee el anillo de cierre hidrulico, de bronce, alimentado desde la cmara espiral por un tubo de cobre.Cojinetes: dos cojinetes del tipo de bolillas, ampliamente dimensionados para asegurar un rodamiento satisfactorio y larga vida. Lubricados con grasa y debidamente protegidos del polvo y la humedad.Cierre mecnico: con un costo adicional, todas las bombas pueden suministrarse con cierre mecnico en reemplazo de la caja de prensa-estopa y empaquetadura. Para el caso es necesario conocer la temperatura y caractersticas del lquido a bombearCaballete de soporte: es el elemento de apoyo de la bomba, salvo en los modelos RS 88 y RS 1212. Contiene el alojamiento de los cojinetes. Es del tipo reforzado, ejecutado en hierro fundido.Rotacin: a la derecha, mirando desde la toma de fuerza.BIBLIOGRAFABEJARANO RICO, Rafael. LATORRE CHACON, LeonardoBombas Centrifugas Seleccin, Instalacin, Operacin, Mantenimiento.Catalogos de Bombas Centrifugas suministrados por la empresa BOMBAS Y RIEGOS, Medelln, Colombia.www.altavista.com