BOMBAS HIDRÁULICAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Introducción

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.

Uso de una Bomba en un Sistema Hidráulico

Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño y costo. Este tipo de bomba resulta ser 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.

Los principales usos de las bombas de desplazamiento positivo:

-          Bombeo en pozos llanos

-          Bombeo en pozos profundos

-          Para niveles de agua variable

-          Bombas de incendio

-          Bombas de transferencia y circulación

-          Operación por molinos de viento

-          Altas cargas a presión

-          Alimentación de calderas

-          Bombeo de aceite y gasolina

-          Fumigadores de cosechas

 Sirve para lubricar compresores y muchos más. Las bombas de desplazamiento positivo se encuentran en todas partes porque son seguras. Entregan un volumen medido de líquido. Manipulan con gran facilidad fluidos bien densos, calientes y vaporizantes. 

Tipos de Bombas de Desplazamiento Positivo

La clasificación sobre bombas de desplazamiento positivo nos permite apreciar la diversidad de tipos que existen, agregando la variedad en cuanto a líquidos a manejar, presiones, cantidades de flujo, temperatura, etc.

Las bombas de desplazamiento positivo se dividen en dos partes reciprocas y rotatorias.

Bombas Reciprocas

Las ventajas de las bombas reciprocantes de pozo llano son:

-  Alta presión disponible

-  Autocebantes (dentro de ciertos límites)

-  Flujo constante para cargas a presión variable

-  Adaptabilidad a ser movidas manualmente o por motor

Las desventajas son:

-  Baja descarga

-  Baja eficiencia comparada con las bombas centrifugas

-  Muchas partes móviles

-  Requieren mantenimiento a intervalos frecuentes

-  Succión limitada

-  Costo relativamente alto para la cantidad de agua suministrada

-  Requieren un torque considerable para llevarlas a su velocidad

-  Flujo pulsante en la descarga

Bombas Rotativas

Características principales:

-          Son de acción positiva

-          Desplazamiento rotativo

-          Flujo uniforme

-          Construcción compacta

-          Carga alta

-          Descarga relativamente baja

-          Velocidades de operación de moderadas a altas

-          Pocas partes móviles

-          Requieren toda la potencia para llevarlas a su velocidad de operación

-          Flujo constante dentro de ciertos límites para carga variable

-          Aspiración limitada

Características de los Tipos de Bombas

• Bomba de rotor simple: Una bomba de rotor simple es aquella en la cual todos los elementos” que giran lo hacen con respecto a un solo eje.

• Bomba de rotor múltiple: Una bomba de rotor múltiple es aquella en la cual los elementos que giran lo hacen con respecto a varios ejes.

• Bomba de miembros flexibles: En éstas el bombeo del fluido y la acción de sellado dependen de la elasticidad de los miembros flexibles que pueden ser un tubo, una corona de aspas o una camisa.

• Bombas de lóbulos: En estas bombas el líquido se desplaza atrapado en los lóbulos desde la entrada hasta la salida. Los lóbulos efectúan además la labor de sellado. Los rotores deben girar sincronizadamente. 

•  Bombas de aspas (paletas): En este tipo de bombas las aspas pueden ser rectas, curvas, tipo rodillo, tipo cangilón y pueden estar ubicadas en el rotor o en el estator y funcionan con fuerza hidráulica radial. El rotor puede ser balanceado o des balanceado, y el desplazamiento es constante o variable.

• Bomba de pistón. En este tipo el fluido entra y sale impulsado por pistones, los cuales trabajan recíprocamente dentro de los cilindros; las válvulas funcionan por rotación de los pistones y cilindros con relación a los puntos de entrada y salida. Los cilindros pueden estar colocados axial o radial mente y pueden trabajar con desplazamientos constantes o variables. 

• Bombas de engranes. En este tipo el líquido es conducido entre los dientes de los engranes, que sirven también como superficies de sello, en la carcaza de la bomba. Las hay de engranes externos, que pueden ser rectos, helicoidales simples o dobles como el tipo espina de pescado (Herringbone). Los engranes internos tienen un solo rotor que engrana con uno externo.

• Bombas de pistón circunferencial: Tiene el mismo principio de operación que las de engrane, pero aquí cada rotor debe trabajar accionado por medios diferentes.

• Bomba de tornillo simple: El tornillo desplaza axialmente el líquido a lo largo de una coraza en forma de gusano. Tiene el inconveniente de poseer un alto empuje axial.

• Bomba de tornillo múltiple: El fluido es transportado axialmente por los tornillos. En vez de un estator, cada tornillo trabaja en contacto con el otro, que puede ser el motriz o el conducido. En estos diseños se reduce el empuje axial.

Cuidados de una Bomba

En Operación

• No debe mermarse nunca la succión de la bomba para disminuir el gasto o caudal.
• La bomba no debe trabajar en seco.
• No debe trabajarse una bomba con caudales excesivamente pequeños.
• Efectuar observaciones frecuentes.
• No debe pretenderse impedir totalmente el goteo de las cajas de empaque.
• No debe usarse agua demasiado fría en los rodamientos enfriados por agua.
• No debe utilizarse demasiado lubricante en los rodamientos.
• Inspeccionar el sistema ( según su uso ).

En Mantenimiento y reparación

•  No debe desmontarse totalmente la bomba para su reparación.
•  Tener mucho cuidado en el desmontaje.
•  Es necesario un cuidado especial al examinar y re-acondicionar los ajustes.
• Limpiar completamente los conductos de agua de la carcaza y re-pintarlos.
• Al iniciar una revisión total deben tenerse disponibles juntas nuevas
• Estudiar la erosión la corrosión y los efectos de cavitación en los impulsores.
• Verificar la concentricidad de los nuevos anillos de desgaste antes de montarlos en los         impulsores.
• Revisar todas las partes montadas en el rotor.
• Llevar un registro completo de las inspecciones y reparaciones.

  Factores de selección

Para poder elegir con precisión la bomba necesaria para las distintas funciones se deben tener en cuenta algunos aspectos que serán determinantes.

• La cilindrada: con esta percepción se tendrá en cuenta el volumen de fluido desplazado según la rotación completa de la bomba.

• Rendimiento volumétrico: este rendimiento se mide por la relación existente entre el caudal efectivo de la bomba y el teórico, es decir, el que se cree que debería haber.

• Caudal: es el que se calcula gracias a la multiplicación de la cilindrada, por la velocidad de giro, por el rendimiento volumétrico, sobre 1000. Con ese resultado se sabrá cuál es el caudal que se requiere de la bomba.

• Cavitación: cuando el fluido tiene dificultad para ser aspirado por la bomba se produce la cavitación. Se pierde presión y se producen burbujas en el propio fluido. Los vapores son los que generan esas burbujas y la acción no es en absoluto favorable para la bomba porque puede llegar a desprender partes importantes. 

 Formas de Instalación

DESEMBALAJE

•  Cheque todo el contenido y todas las envolturas cuando desempaque la bomba.
•  Cuidadosamente inspeccione cualquier daño que pudiera haber ocurrido durante el envío.
•  Reporte inmediatamente cualquier daño a la compañía de transporte. 
• Deje las tapas protectoras sobre las conexiones de entrada y salida de la bomba hasta que esté listo para instalar la bomba 

INSTALACIÓN 

Antes de instalar la bomba, asegúrese de que: 

• La bomba estará accesible fácilmente para mantenimiento, inspección y limpieza.

 • Se dé una ventilación adecuada para enfriar el motor. 

• El tipo de motor y reductor son los adecuados para el ambiente donde va a ser operada. Las bombas que van a ser usadas en ambientes peligrosos por ejem: corrosive, explosive, etc deben usar motor y redactor con las características de proteccion adecuadas. El descuido de usar el tipo de motor apropiado puede resultar en serios daños y/o lesiones

• Cuando cambie la orientación de la FL echa motriz de la bomba, ya sea que pase de FL echa motriz superior a inferior o viceversa; la cubierta de la caja de engranajes debe ser girada a 180º. Esto implica mover la tapa de alivio así como la mirilla de nivel  a las posiciones adecuadas.

• Cuando el montaje de la bomba sea en posición vertical, la mirilla de nivel  y el tapón de alivio  tendrán que ser cambiados

Cuestionario:

1.- Que dispositivos funcionan con bajas capacidades y altas presiones según su tamaño y costo?

• Bombas de desplazamiento positivo
• Bombas centrifugas
• Bombas de gasolina

2.- Para que resulta ser muy útil la bomba de desplazamiento positivo?

• Presiones bajas, operaciones automáticas, para descargar muy altas..
• Para transformar aceite de estado liquido a gaseoso
• Presiones extremadamente altas, para operación manual, para descargas relativamente bajas..

3.- Características de la bomba de desplazamiento positivo

• Distribuyen los fluidos por medio de electricidad
• Crean la succión y la descarga, desplazando agua con un elemento móvil.
• Desplazan agua con aire

4.- Una bomba de desplazamiento positivo

• Transforma energía mecánica a hidráulica
• Transforma energía hidráulica a mecánica
• Transforma energía eólica a hidráulica

5.-    uso de las bombas de desplazamiento positivo

• Bombeo en pozos profundos
• Bombeo de gases
• Bajas de cargas de presión

6.- Los dos tipos principales de bombas de desplazamiento giratorio

• Engranajes - Pistón
• Rotatorias - Reciprocas
• Rotatorias -  Émbolos

7.- Tipo de Bomba que pertenece a las Rotatorias

• Pistón simple efecto
• Diafragma
• Engranes

8.- Tipo de Bomba que pertenece a las Reciprocas

• Embolo
• Aspas
• Lóbulos

9.- Desventajas de las Bombas Rotatorias

• Requieren mantenimiento a intervalos frecuentes
•  Flujo constante para cargas a presión variable
• Adaptabilidad a ser movidas manualmente o por motor

10.- Todos los elementos que giran, lo hacen hacia un mismo eje

• Rotor múltiple
• Rotor simple
• Lóbulos

11.-  Los elementos que giran lo hacen hacia varios ejes

• Aspas
• Engranes
• Rotor Multiple

12.- En éstas el bombeo del fluido y la acción de sellado dependen de la elasticidad de los miembros flexibles que pueden ser un tubo, una corona de aspas o una camisa.

• Miembros flexibles
• Lóbulos
• Aspas

13.- En estas bombas el líquido se desplaza atrapado en los lóbulos desde la entrada hasta la salida.

• Pistón
• Lóbulos
• Engranes

14.-  En este tipo de bombas _______________ pueden ser rectas, curvas, tipo rodillo, tipo cangilón y pueden estar ubicadas en el rotor o en el estator y funcionan con fuerza hidráulica radial.

• Los Engranes
• Los Tornillos
• Las Aspas

15.- En este tipo el fluido entra y sale impulsado por ______________, los cuales trabajan recíprocamente dentro de los cilindros; las válvulas funcionan por rotación de los ___________ y cilindros con relación a los puntos de entrada y salida.

• Tornillos
• Tornillos Simples 
• Pistones

16.- En este tipo el líquido es conducido entre los dientes de los _______, que sirven también como superficies de sello, en la carcaza de la bomba.

• Tornillos
• Engranes
• Pistones

17.- Tiene el mismo principio de operación que las de engrane, pero aquí cada rotor debe trabajar accionado por medios diferentes.

• Tornillos
• Tornillos Múltiples

• Pistón Circunferencial

18.- El tornillo desplaza axialmente el líquido a lo largo de una coraza en forma de gusano. Tiene el inconveniente de poseer un alto empuje axial.

• Tornillo Múltiple
• Tornillo Simple
• Lóbulos 

19.- El fluido es transportado axialmente por los tornillos. En vez de un estator, cada tornillo trabaja en contacto con el otro, que puede ser el motriz o el conducido.

• Bomba de tornillo múltiple
• Bomba de émbolos
• Bomba de rotor simple

20.- Cuidados de una bomba en operación 

• No debe utilizarse demasiado lubricante en los rodamientos. 
• No debe desmontarse totalmente la bomba para su reparación.
• Tener mucho cuidado en el desmontaje.

21.- Cuidados de una bomba en mantenimiento o reparación

• Verificar la concentricidad de los nuevos anillos de desgaste antes de montarlos en los impulsores.
• No debe pretenderse impedir totalmente el goteo de las cajas de empaque.
• No debe usarse agua demasiado fría en los rodamientos enfriados por agua.

22.- Con esta percepción se tendrá en cuenta el volumen de fluido desplazado según la rotación completa de la bomba.

• La cilindrada
• Caudal 
• Cavitación

23.- Este rendimiento se mide por la relación existente entre el caudal efectivo de la bomba y el teórico, es decir, el que se cree que debería haber.

• Caudal 
• Cavitación
• Rendimiento Volumetrico

24.- Es el que se calcula gracias a la multiplicación de la cilindrada, por la velocidad de giro, por el rendimiento volumétrico, sobre 1000.

• Cavitación 
• Cilindrada
• Caudal

25.- Cuando el fluido tiene dificultad para ser aspirado por la bomba se produce la cavitación. Se pierde presión y se producen burbujas en el propio fluido.

• Cilindrada 
• Cavitación
• Caudal

DIBUJO DE SEPTIEMBRE (BIELA)

BITÁCORA  SEPTIEMBRE