Partes principales de una bomba centrífuga
Cada bomba centrífuga está hecha de cientos de partes. Hay algunos componentes que prácticamente todas las bombas centrífugas tienen en común. Estos componentes se pueden subdividir en el extremo húmedo y el extremo mecánico .
El extremo húmedo de la bomba incluye aquellas partes que determinan el rendimiento hidráulico de la bomba . Los dos extremos húmedos primarios son el impulsor y la carcasa . En algunos casos, el primer rodamiento radial puede lubricarse con agua. En este caso, la lata del rodamiento pertenece a los extremos húmedos.
El extremo mecánico incluye aquellas partes que soportan el impulsor dentro de la carcasa . El extremo mecánico de la bomba incluye el eje de la bomba , el sellado, los cojinetes y la camisa del eje .
Estos componentes están diseñados para realizar tareas específicas:
Impulso. El impulsor es un rotor utilizado para aumentar la energía cinética del flujo.- Carcasa (voluta). La carcasa contiene el líquido y actúa como un recipiente de contención de presión que dirige el flujo de líquido dentro y fuera de la bomba centrífuga. La voluta es un embudo curvo que aumenta de área a medida que se acerca al puerto de descarga. La voluta de una bomba centrífuga es la carcasa que recibe el fluido que bombea el impulsor, lo que reduce la velocidad de flujo del fluido. Por lo tanto, de acuerdo con el principio de Bernoulli, la voluta convierte la energía cinética en presión al reducir la velocidad al tiempo que aumenta la presión. Algunas bombas centrífugas contienen difusores. Un difusor es un conjunto de paletas estacionarias que rodean el impulsor. El difusor dirige el flujo, permite una expansión más gradual y, por lo tanto, aumenta la eficiencia de la bomba centrífuga.
- Eje (Rotor). El impulsor está montado en un eje. El eje es un componente mecánico para transmitir el par del motor al impulsor.
- Eje de sellado. Las bombas centrífugas están provistas de anillos de empaquetadura o sello mecánico que ayuda a prevenir la fuga del líquido bombeado.
- Aspectos. Los rodamientos limitan el movimiento relativo del eje (rotor) y reducen la fricción entre el eje giratorio y el estator. Existen al menos 5 tipos comunes de rodamientos, cada uno de los cuales opera según diferentes principios:
- Cojinete liso
- Rodamiento de elementos rodantes
- Joya teniendo
- Rodamiento fluido
- Rodamiento magnético
Tipos de impulsores en bombas centrífugas
El diseño del impulsor es el factor más importante para determinar el rendimiento de una bomba centrífuga. Un impulsor diseñado adecuadamente optimiza el flujo mientras minimiza la turbulencia y maximiza la eficiencia .
El impulsor de una bomba centrífuga puede ser de tres tipos básicos :
- Impulsor abierto. Los impulsores abiertos tienen las paletas libres en ambos lados. Los impulsores abiertos son estructuralmente débiles. Por lo general, se usan en bombas de pequeño diámetro y de bajo costo y bombas que manejan sólidos suspendidos.
- Impulsor semiabierto . Las paletas son libres en un lado y encerradas en el otro. La cubierta agrega resistencia mecánica. También ofrecen mayores eficiencias que los impulsores abiertos. Se pueden usar en bombas de diámetro medio y con líquidos que contienen pequeñas cantidades de sólidos en suspensión. Debido a la minimización de la recirculación y otras pérdidas, es muy importante que exista un pequeño espacio libre entre los álabes del impulsor y la carcasa.
- Impulsor cerrado . Las paletas se encuentran entre los dos discos, todo en un solo bastidor. Se utilizan en bombas grandes con altas eficiencias y bajo cabezal de succión positivo neto requerido . Las bombas centrífugas con impulsor cerrado son las bombas más utilizadas para el manejo de líquidos transparentes. Se basan en anillos de desgaste de espacio libre cercano en el impulsor y en la carcasa de la bomba. El impulsor cerrado es un diseño más complicado y costoso, no solo por el impulsor, sino que también se necesitan anillos de desgaste adicionales.
Las palas del impulsor pueden ser:
- Diseño de hoja curvada hacia atrás (diseño preferido debido a la pendiente negativa de la curva de rendimiento)
- Diseño de cuchilla radial
- Diseño de cuchilla curvada hacia adelante (debido a las condiciones de pendiente positiva, este diseño puede provocar un aumento de la bomba)
Los impulsores pueden ser:
- Succión simple . Un impulsor de succión simple permite que el líquido ingrese al centro de las cuchillas desde una sola dirección.
- Doble succión . Un impulsor de doble succión permite que el líquido ingrese al centro de las palas del impulsor desde ambos lados simultáneamente. Esto reduce las fuerzas ejercidas sobre el eje.
La presión de salida cambia ligeramente según el diseño utilizado. Las cuchillas pueden estar abiertas o cerradas. Además, el difusor puede estar equipado con paletas fijas para ayudar a guiar el flujo hacia la salida. La energía transferida al líquido corresponde a la velocidad en el borde del impulsor. Cuanto más rápido gire el impulsor o cuanto más grande sea el impulsor, mayor será la velocidad del cabezal.
En general, las bombas centrífugas se pueden clasificar según la manera en que fluye el fluido a través de la bomba. No es una clasificación basada solo en el impulsor, sino que se basa en el diseño de la carcasa de la bomba y el impulsor . Los tres tipos de flujo a través de una bomba centrífuga son:
- flujo radial
- flujo mixto (parte radial, parte axial)
- flujo axial (tipo de hélice)
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