Bombas hidráulicas

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES

SEDE BOSA PORVENIR

TECNOLOGÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS  

JUAN FERNANDO VARGAS AMADOR

20191081101

MECANICA DE FLUIDOS

BOMBAS HIDRÁULICAS

BOGOTA D.C

1. CLASIFICACIÓN DE LAS MAQUINAS HIDRÁULICAS         

Para empezar es preciso saber que una maquina hidráulica es un tipo de transformador de energía pues son capaces de generar energías gracias a las propiedades de un fluido incompresible, mediante la obtención de energía mecánica dada por alguna fuente de energía mecánica, que generalmente son motores, ya sea eléctricos o de cualquier otro tipo de fuente de poder. Resumiendo lo anterior podemos llamar a las maquinas hidráulicas como “máquinas de fluido”.

Para continuar con su clasificación podemos decir que existe una variedad de “sub clasificaciones” pues es muy amplia la variedad de las máquinas hidráulicas. La clasificación más general consiste en tres divisiones que son:

1. Centrifugas: este tipo de máquinas o bombas lo que hacen con el fluido es arrastrarlo mediante energía rotatoria por medio de paletas conectadas a un rotos que gira gracias a la energía mecánica de un motor, este proceso le proporciona grandes cantidades de presión y velocidad al fluido que es expulsado por una cavidad de salida. Existen distintos tipos de bombas centrifugas las principales son: bombas de rodete flexibles, bombas de engranajes, bombas lobulares, bombas de cavidad progresiva y bombas peristálticas. [pic 1]

1. Rotatorias: estas bombas se denominan “de movimiento positivo” pues la cantidad de volumen desplazado es independiente de la cantidad de revoluciones dadas por el motor regularmente de combustión interna, generalmente estas bombas son usadas en la industria automovilística. Estas bombas por lo general son constituidas por paletas, piñones, engranajes o émbolos conectados a un rotor dentro de una carcasa, esto proporciona energía de presión y energía cineteca al fluido que será expulsado por el conducto de salida  ejemplos de estas bombas podrían se: bombas de embolo, bombas de piñones, máquinas de paletas entre otros.

1. Bombas reciprocantes: este tipo de bombas son todas aquellas que utilizan pistones oscilantes en un tubo o cilindro regularmente siempre llevan válvulas para controlar el flujo de entrada y salida. Existen de dos tipos en uno de ellos el bombeo se genera solo por un lado del pistón y el segundo caso de clasificación de este tipo de máquinas (bombas) el bombeo se genera en ambos sentidos del pistón.

Es necesario saber que estas bombas manejan diferentes caudales para medirlos es necesaria la aplicación de la siguiente formula:

[pic 2]

Donde:

• Q representa el caudal que es desplazado
• Cb es el desplazamiento de la bomba o la cantidad de volumen por revolución [pic 3]
• N es la velocidad de rotación de la bomba (revoluciones por minuto).
• n.total es igual a la eficiencia mecánica proporcionada por el motor o  esto multiplicado por n.volumen o eficiencia volumétrica se denota como    se dice que el caudal teórico se halla mediante  y el caudal real como .[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

1. BOMBAS CENTRIFUGAS

Las bombas centrifugas son de las más utilizadas industrialmente gracias a que son capaces de generar grandes cantidades de energía impulsora o velocidad a los fluidos.

Características:

1. Utiliza la energía mecánica para mover un rotor, este generar energía centrifuga dentro de la turbina aumentando la energía cinética del fluido  
2. Su mecanismo de por un rotor de paletas, un eje y un difusor recubiertos por una carcasa
3. Puede ser de dirección de flujo axial, radial o mixto.
4. Su carcasa disminuye la velocidad del fluido, aumentando la presión dentro de la bomba aumentado la energía al expulsar el líquido.
5. Las bombas centrifugas son de bajo costo, en comparación con otras.

[pic 8]

Análisis de na bomba centrifuga

Usos y aplicaciones

1. Son las más usadas en las industrias debido a su efectividad en el transporte de líquidos de baja y media viscosidad, cabe aclarar que la efectividad de esta bomba es baja al transportar líquidos de viscosidad alta
2. Es utilizado para la cobertura de agua potable en regiones donde el servicio público no alcanza el 100% de la cobertura.
3. Es necesario al impulsar el agua hacia los edificios, torres y rascacielos.

1. Otras bombas: Bomba axial: este tipo de bombas son bastante grandes, por lo general son usadas en plantas de tratamiento de aguas por su efectividad desplazando grandes cantidades de agua por minuto a contenedores de regularmente alturas bajas. Esta máquina se compone por: una conducción de entrada por donde ingresa el fluido, una caja de espiral donde se transforma parte de la presión del líquido en energía cinética (eleva la velocidad), un distribuidor donde se regula el flujo del caudal se genera una mayor cantidad de velocidad, un rodete que a diferencia de otras bombas este posee una forma de  turbina de barco y por ultimo un rodete conde se conecta el rodete y la cámara de salida del fluido [pic 9]

[pic 10]

1. Bombas volumétricas: las bombas volumétricas utilizan un sistema de cámaras de trabajo donde es alojado el líquido gracias a distintos mecanismos principalmente en estas bombas los pistones son los encargados de alojar dicho líquido. Una vez realizado esto el fluido es cargado con energía cinética e impulsado a una cámara de salida, estas máquinas o bombas volumétricas son eficientes a la hora transportar cantidades pequeñas de caudal a altas velocidades y caen en la clasificación de máquinas de desplazamiento positivo.

1. Bombas de embolo: estas bombas son generalmente usadas a la hora de sacar liquido de pozos o reservas de aguas  subterráneas, utilizan un mecanismo que permite la creación de vacío mediante el movimiento vertical u horizontal de un embolo o pistón generalmente dentro de un cilindro o tubo, en esta acción la válvula que succiona el líquido se abre pero al mover el pistón hacia abajo la válvula se cierra generando presión en la bomba, de esta manera es absorbido el líquido para posterior mente ser impulsada por la cavidad de salida, las fuentes de energía de estas máquinas en épocas pasadas era mecánica humana sin embargo a medida que las industrias han tomado fuerza estas han cambiado a  fuertes de poder eléctricas o de combustión. Igualmente son bombas de desplazamiento positivo y son capaces de transportar líquidos de viscosidad alta.  [pic 11]

1. Bombas rotatorias: las bombas rotatorias son igual mente bombas de desplazamiento positivo, el volumen desplazado es independiente de las revoluciones del motor o fuente de poder una vez dicho esto existen diferentes tipos de bombas rotatorias y distintos elementos para construirlas dependiendo de su uso, las aplicaciones de estas bombas pueden ser diversos, generalmente se usan para el transporte de materiales viscosos de pozos de alta profundidad.

[pic 12]

           3.3.1) bombas de piñones: las bombas de piñones o engranajes poseen un funcionamiento bastante simple pues funciona mediante la entrada del líquido por el conducto se succión, el movimiento de engranajes internos producto de la energía mecánica de un motor eléctrico esto proporcionan la presión y energía cinética que genera el impulso del líquido por el conducto de salida , se caracterizan por mantener un volumen de expulsión de líquido constante por cada revolución y son una de las más usadas industrialmente por su accesibilidad económica y fácil mantenimiento.  Estas bombas no pueden ser usadas en el transporte de líquidos con sólidos y generalmente en la línea de succión poseen un filtro.  

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