Curvas características de una bomba centrífuga

Curvas características de una bomba centrífuga

Es de todos conocidos la importancia que tiene el saber interpretar de modo preciso las curvas características de una bomba centrífuga. Son muchos los problemas que pueden venir asociados a una bomba centrífuga y el tratar de resolverlos de la manera más eficientemente posible pasa, primeramente, por conocer de manera exacta y precisa si la bomba está funcionando dentro de los parámetros para los cuales fue diseñada, es decir, el punto en el cual se encuentra trabajando. En el manual de la bomba deberíamos encontrar las diversas curvas asociadas a la bomba y, por supuesto, el punto de trabajo en el cual debemos mantener a nuestra bomba para que funcione como está previsto. El conocimiento y buena interpretación que tengamos de estos gráficos nos aportará la información necesaria para una correcta toma de decisión a la hora de resolver nuestro problema. En última instancia es el fabricante el que se encarga de trazar las curvas características de sus bombas, veamos cuál es el procedimiento para graficar los parámetros de funcionamiento de una bomba centrífuga.

Para la obtención de las curvas de una bomba se construyen bancos de prueba y ensayo equipados con todo lo necesario para ello. De una manera muy simplificada podemos ver como son éstos en el siguiente esquema:

Esquema simplificado de un banco de ensayos

Se deben monitorizar las presiones de aspiración e impulsión de la bomba, debe existir un medio de regulación del caudal de salida de la bomba y, por supuesto, los medios necesarios para la medición del caudal que suministra la bomba. Por otro lado se conocerán los datos físicos de la instalación como velocidad del impulsor, diámetro de este, altura neta disponible en la aspiración, etc. El fluido bombeado será agua a temperatura ambiente.

Consideremos Ps la presión en la brida de aspiración de la bomba y Pd la presión en la brida de impulsión. Primeramente se arranca la bomba con la válvula de descarga totalmente cerrada, es decir Q = 0, obteniéndose la presión entregada por la misma, que será la presión de descarga Pd menos la presión de aspiración Ps. Con esta presión diferencial y siendo el peso específico del líquido bombeado (agua a temperatura ambiente), se obtiene la altura manométrica entregada por la bomba a través de la fórmula:

Esta altura, conocida normalmente como altura “shut-off”, es la altura desarrollada por la bomba con caudal nulo Q0, la llamaremos H0. Seguidamente abrimos parcialmente la válvula reguladora de caudal obteniendo un nuevo valor en el transmisor de caudal que llamaremos Q1, igualmente obtendremos las nuevas presiones a la entrada y salida de la bomba . Podemos así, calcular el nuevo valor para la altura desarrollada por la bomba que llamaremos H1. Se abre un poco más la válvula, obteniéndose un nuevo caudal Q2 y una altura H2 de la misma forma anteriormente descrita.

Si realizamos el proceso varias veces, obtendremos una serie de puntos que nos ayudarán a graficar la primera curva característica de la bomba. Colocando en el eje de abscisas los valores correspondientes de caudal y en el eje de ordenadas los correspondientes a las alturas manométricas tendremos algo parecido a la siguiente figura.

Puntos obtenidos sobre una gráfica Q-H

Uniendo todos los puntos trazamos una curva Q-H característica de la bomba ensayada, para una velocidad de giro constante y diámetro de impulsor determinado. Moviéndonos a través de ella obtendremos la altura manométrica total H, suministrada por la misma, cuando estamos bombeando un caudal Q determinado.

Curva Q-H

Tenemos que tener en cuenta que esta curva así obtenida es sólo para un determinado diámetro de impulsor, si usamos un diámetro distinto, la curva obtenida será distinta. Normalmente, en una misma bomba podemos usar distintos diámetros de rodete, así, el fabricante debería suministrar junto con la bomba, no una curva, si no una familia de curvas en función de los diámetros D diferentes de impulsor a utilizar.

Familia de curvas Q-H

Igualmente,

...