Qué es el cabezal de la bomba – Curva de rendimiento de la bomba centrífuga – Definición

Cabezal de bomba: curva de rendimiento

En dinámica de fluidos, el término cabezal de bomba se usa para medir la energía cinética que crea una bomba. La altura es una medida de la altura de la columna de fluido incompresible que la bomba podría crear a partir de la energía cinética que la bomba le da al líquido. La altura y el caudal determinan el rendimiento de una bomba, que se muestra gráficamente en la figura como la curva de rendimiento o la curva característica de la bomba . La razón principalpara usar la cabeza en lugar de la presión para determinar el rendimiento de una bomba centrífuga es que elLa altura de la columna de fluido no depende de la gravedad específica (peso) del líquido , mientras que la presión de una bomba cambiará. En términos de presión, el cabezal de la bomba ( _bomba ΔP ) es la diferencia entre la contrapresión del sistema y la presión de entrada de la bomba.

La altura máxima de la bomba de una bomba centrífuga está determinada principalmente por el diámetro exterior del impulsor de la bomba y la velocidad angular del eje, es decir  , la velocidad del eje giratorio. El cabezal también cambiará a medida que aumente el caudal volumétrico a través de la bomba.

Cuando una bomba centrífuga funciona a una velocidad angular constante , un aumento en la carga del sistema (contrapresión) en la corriente de flujo provoca una reducción en el caudal volumétrico que la bomba centrífuga puede mantener.

La relación entre el cabezal de la bomba y el caudal volumétrico (Q) , que una bomba centrífuga puede mantener, depende de varias características físicas de la bomba como:

• la potencia suministrada a la bomba
• la velocidad angular del eje
• El tipo y diámetro del impulsor

y el fluido usado:

• densidad de fluido
• viscosidad fluida

Esta relación es muy complicada y su análisis radica en extensas pruebas hidráulicas de ciertas bombas centrífugas. Como se puede ver en la imagen a continuación.

Operación en serie de bombas centrífugas (Booster)

Para aumentar el caudal volumétrico en un sistema o para compensar grandes pérdidas mayores o menores , las bombas centrífugas a menudo se utilizan en paralelo o en serie .

El funcionamiento en serie de las bombas centrífugas se utiliza para superar la pérdida de carga del sistema grande o para aumentar la presión cuando se inyecta líquido en un sistema de alta presión (por ejemplo, sistemas de inyección de seguridad de alta presión en PWR , donde se usan bombas de etapas múltiples).

Cuando una bomba centrífuga se opera en un circuito cerrado, la presión de descarga resultante será simplemente la suma de la presión de succión y la presión normalmente desarrollada por la bomba cuando funciona a presión de succión cero. Por lo tanto, es muy adecuado para su uso como bomba de refuerzo cuando se opera en serie. El cabezal producido por dos o más bombas es igual a la suma de los cabezales individuales . El caudal volumétrico desde la entrada de la primera bomba hasta la salida de la segunda permanece igual. En la aplicación práctica, las bombas de etapas múltiples ( bomba de impulsor múltiple ) se construyen para alcanzar una altura de bomba más alta.

Operación paralela de bombas centrífugas

Para aumentar el caudal volumétrico en un sistema o para compensar grandes pérdidas mayores o menores, las bombas centrífugas a menudo se utilizan en paralelo o en serie .

El funcionamiento en paralelo de las bombas centrífugas se utiliza para aumentar el caudal a través del sistema. Las bombas que funcionan en paralelo toman su succión de un cabezal común y descargan en una descarga común . Si bien la cabeza cambia solo ligeramente, el flujo casi se duplica en cualquier punto dado. Debe tenerse en cuenta que el caudal volumétrico es en realidad menos del doble del caudal alcanzado mediante el uso de una sola bomba. Esto es causado por una mayor pérdida de carga del sistema como resultado de un mayor caudal.