CONCEPTOS

Ing. José Ismael Veliz Padilla

La primera bomba conocida fue descrita por Arquímedes y se conoce como tornillo de Arquímedes, descrito por Arquímedes en el siglo III a. C., aunque este sistema había sido utilizado anteriormente por Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII a. C.1

En el siglo XII, Al-Jazari describió e ilustró diferentes tipos de bombas, incluyendo bombas reversibles, bombas de doble acción, bombas de vacío, bombas de agua y bombas de desplazamiento positivo

HISTORIA

Un tornillo de Arquímedes es una máquina gravimétrica helicoidal utilizada para elevación de agua, harina, cereales o material excavado. Fue inventado en el siglo III a. C. por Arquímedes, del que recibe su nombre, aunque existen hipótesis de que ya era utilizado en el Antiguo Egipto. Se basa en un tornillo que se hace girar dentro de un cilindro hueco, situado sobre un plano inclinado, y que permite elevar el cuerpo o fluido situado por debajo del eje de giro. Desde su invención hasta ahora se ha utilizado para el bombeo. También es llamado tornillo sin fin por su circuito en infinito.

BOMBA DE TORNILLO DE ARQUIMEDES

BOMBA DE TORNILLO DE ARQUIMEDES

Trasladar un caudal a un lugar donde es necesario para satisfacer alguna necesidad a personas, industrias, animales o riegos

PROPOSITO

Las bombas se encuentran en una gran variedad de industrias ya que proporcionan muchas soluciones para la transferencia de líquidos y las aplicaciones de dosificación.

Con frecuencia en aplicaciones de agua potable

y aguas residuales, las bombas pueden manipular líquidos abrasivos con un contenido de alto nivel sólido. La capacidad de dosificación exacta también hace que la bomba sea la solución de bombeo perfecta para todo uso.

APLICACIONES

DEFINICIONES

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía generalmente energía mecánica con la que es accionada en energía del fluido incompresible que mueve. 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.

BOMBA

 Es la cantidad de fluido, medido en volumen, que se mueve en una unidad de tiempo

Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

CAUDAL

En el caso de que el flujo sea normal a la superficie o sección considerada, de área A, entre el caudal y la velocidad promedia del fluido existe la relación:

Q = CaudalA = Es el área = velocidad del flujo

Todos los fabricantes otorgan a sus bombas un valor denominado presión máxima de trabajo, algunos incluyen las presiones de rotura o la presión máxima intermitente, y otros adjuntan la gráfica de presión /vida de sus bombas. Estos valores los determina el fabricante en función de una duración razonable de la bomba trabajando en condiciones determinadas.

El valor de la presión máxima de trabajo suele calcularse para una vida de 10000 horas; en algunos casos se especifican también las presiones máximas intermitentes o puntales.

PRESION DE TRABAJO

Las Bombas pueden clasificarse sobre la base de las aplicaciones a que están destinadas, los materiales con que se construyen, los líquidos que mueven y aún su orientación en el espacio. Todas estas clasificaciones, sin embargo, se limitan en amplitud tienden sustancialmente a traslaparse entre sí. Un sistema más básico de clasificación, define primero el principio por el cual se agrega energía al fluido, investiga la identificación del medio por el cual se implementa este principio y finalmente delinea las geometrías específicas comúnmente empleadas. Este sistema se relaciona por lo tanto, con las bombas mismas y no se relaciona con ninguna consideración externa a la bomba o aun con los materiales con que puede estar construida. Bajo este sistema, todas las bombas pueden dividirse en dos grandes categorías

TIPOS DE BOMBAS

en las cuales 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.

BOMBAS DINAMICAS

En las cuales se agrega energía periódicamente mediante la aplicación de fuerza a uno o más límites móviles de un número deseado de volúmenes que contienen un fluido, lo que resulta en un incremento directo en presión hasta el valor requerido para desplazar el fluido a través de válvulas o aberturas en la línea de descarga. Las bombas de desplazamiento se dividen esencialmente en los tipos reciprocantes y rotatorios, dependiendo de la naturaleza del movimiento de los miembros que producen la presión.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO

CLASIFICACION

Se clasifican en bombas centrifugas periferias y especiales

BOMBAS DINAMICAS

Las bombas centrífugas devén 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, o de combustión

Un físico francés fue el primero que ideó las características esenciales de este tipo de bomba, la cual ha ido evolucionando a través de numerosos patentes. Toda centrífuga, consta de un rotor de pocos álabes fijos, el cual gira dentro de la carcaza envolvente, generalmente de forma espiral. El líquido proveniente de la tubería que viene al centro del impulsor, al girar bruscamente a la masa líquida se le proporciona una fuerza centrífuga, que lo hace salir de los canales situados entre los álabes, y la envoltura de la carcaza donde progresivamente la energía cinética de la corriente líquida se transforma en energía potencial de presión.

BOMBA CENTRIFUGAS

BOMBAS VERTCALES TIPO TURBINA Las bombas verticales de turbina están

diseñadas para aplicaciones de bombeo con líquidos limpios o ligeramente contaminados. La sección hidráulica está sumergida en el líquido a bombear, con el motor montado en seco en la parte superior del pozo La descarga se produce a través de la columna de descarga común, donde se encuentra el eje de la bomba. Las bombas verticales de turbina tienen un eje de vertical con cojinetes deslizantes lubricados por el líquido bombeado.

BOMBAS DINAMICAS

Las bombas TIPO TURBINA VERTICAL están normalmente diseñadas para operar en pozos o sumideros. El ensamble de tazones de compone de la succión o campana, uno o más tazones, ensamble impulsor, y un cabezal de descarga. El número de etapas impulsores suministrado está determinado por los requerimientos de carga en el sistema. El ensamble de tazones de la bomba se coloca en el sumidero o bien a una profundidad específica para proporcionar la configuración adecuada.

BOMBAS TIPO TURBINA VERTICAL

BOMBA TIPO TURBINA VERTICAL

Una bomba sumergible es aquella que tiene un impulsor sellado a la carcasa. El conjunto se sumerge en el líquido a bombear. La ventaja de este tipo de bomba es que puede proporcionar una fuerza de elevación significativa pues no depende de la presión de aire externa para hacer ascender el líquido.

BOMBAS SUMERGIBLES

BOMBAS SUMERGIBLES

Es el corazón de una bomba centrífuga. El impulsor, que es la única parte movible de la bomba, transmite la potencia de su rotación al liquido que se está bombeando. El mejor comportamiento se logra con metales vaciados excepto en el caso de bombas grandes. - El momento de torsión "torque" se transmite a los álabes de la bomba desde el eje del motor a través del aro de refuerzo posterior que tiene una curvatura tal, que gira el líquido hacia afuera desde la dirección axial en que entra al ojo del impulsor.

IMPULSOR

TIPOS DE IMPULSORES

IMPULSOR ABIERTO

IMPULSOR CERRADO

Es el elemento que une el eje de la bomba con el eje del motor, existe gran variedad de acoplamientos, como los que se presentan a continuación, será el encargado de resistir toda la torsión transmitida por el motor.

ACOPLES DE BOMBAS

ACOPLES

ACOPLES

CAPITULO II

Características generales de funcionamiento 

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.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

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.

Hay dos clases de bombas de desplazamiento positivo:

1. Las de pistón o reciprocantes, que desplazan el liquido por la acción de un émbolo o pistón con movimiento rectilíneo alternativo, o con movimiento de oscilación.

2. Las rotatorias, en las cuales, el desplazamiento se logra por el movimiento de rotación de los elementos de la bomba.

CLASES DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Es de desplazamiento positivo, es decir, recibe un volumen fijo de líquido en condiciones casi de succión, lo comprime a la presión de descarga y lo expulsa por la boquilla de descarga

BOMBAS RECIPROCANTES

1. Bombas de émbolo recíprocante.2. Bombas de embolo reciprocante de

descarga variable.3. Bombas reciprocantes de diafragma.

CLASIFICACION

BOMBA RECIPROCANTE DE EMBOLO

BOMBA DE LÓBULOS

BOMBA DE PISTÓN

Una bomba de engranajes es un tipo de bomba hidráulica que consta de dos engranajes encerrados en un alojamiento muy ceñido.1 Transforma la energía cinética en forma de par motor, generada por un motor, en energía hidráulica a través del caudal de aceite generado por la bomba.

BOMBA DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO ROTODINAMICAS

BOMBA DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO ROTODINAMICAS

Las bombas de diafragma son un tipo de bombas de desplazamiento positivo generalmente alternativo que utilizan paredes elásticas membranas o diafragmas en combinación con válvulas de retención check para introducir y sacar fluido de una cámara de bombeo.

BOMBAS DE DIAFRAGMA

BOMBAS DE DIAFRAGMA

El ariete hidráulico, es un tipo de bomba de agua que funciona aprovechando la energía hidráulica, sin requerir otra energía externa. Mediante un ariete hidráulico, se puede conseguir elevar parte del agua de un arroyo o acequia a una altura superior. También se puede emplear para riego por aspersión. El ariete hidráulico es un sistema de construcción sencilla y su rendimiento energético es de cerca del 70%.

BOMBAS ESPECIALESARIETE HIDRAULICO