Diferencias entre Altura Dinámica de Succión (Hs) y Altura de Succión (Zs)
Hs y Zs no son lo mismo. Hs es la altura dinámica total de succión si Zs es positivo. Si Zs es negativo, se le llama elevación dinámica total de succión. Zs es la altura de succión, que puede ser positiva o negativa dependiendo de dónde esté ubicada la succión. Si la succión está por debajo del eje de la bomba, es negativa; por el contrario, si está ubicada sobre el eje o a la misma altura, es positiva. Teniendo Zs, se puede calcular Hs.
Altura Neta Positiva de Succión (ANPA) y Cavitación
ANPA significa Altura Neta Positiva de Succión y se refiere al análisis de las condiciones de energía en el lado de succión de una bomba para determinar si el líquido se vaporizará en el punto de presión mínima del equipo (cavitación). Existe un caudal que se debe mantener para que el ANPA disponible sea siempre mayor al ANPA requerido por la bomba y así evitar la cavitación.
Bombas Centrífugas como Convertidores de Altura
Una bomba centrífuga imparte velocidad a un líquido, y esta energía de velocidad se transforma en gran parte en energía o altura de presión a medida que el líquido deja la bomba. El elemento móvil, el rotor o impulsor, es el que transfiere la energía que proporciona el motor de accionamiento al líquido. Esto se logra por intercambio de energía mecánica, y en consecuencia, el líquido aumenta su energía cinética y, por ende, su velocidad. Además, por el hecho de ser un elemento centrífugo, aparece un aumento de presión debido al centrifugado que se lleva a cabo al circular el líquido desde el centro hasta la salida.
Delta H (ΔH) y Potencia al Freno (BHP)
Delta H (ΔH)
El ΔH es la altura total o altura dinámica total, que es la diferencia entre la altura dinámica total de descarga y la altura dinámica de succión (o más la elevación dinámica total de succión).
ΔH = hd – Hs (con altura de succión)
ΔH = hd + Hs (con elevación de succión)
Sirve para determinar la energía total que la bomba entrega al fluido.
Potencia al Freno (BHP)
El BHP es la potencia al freno o potencia ingresada, los caballos de fuerza reales entregados al eje de la bomba. Se utiliza para calcular la eficiencia de la bomba.
Curvas Características de la Bomba
El desempeño de una bomba centrífuga puede ser mostrado gráficamente sobre una curva característica, las cuales muestran el ΔH, la potencia al freno (BHP), la eficiencia de la bomba y el ANPA en función de las capacidades o caudales de una bomba. Estas curvas sirven para hacer una buena elección de la bomba.
Cebado de la Bomba
Llamamos cebado de una bomba al llenado completo de la misma con el líquido que se va a bombear. Para ello, se debe expulsar todo el gas-aire de la tubería hasta el llenado completo de la bomba. Hay varias formas de cebar una bomba: uso de un aspirador, uso de una bomba de vacío, manualmente llenando la caja y el tubo de succión con líquido, y métodos automáticos.
Fundamento del Ciclo Frigorífico
El fundamento o base de un ciclo frigorífico es el ciclo de Carnot. Al invertir este ciclo, convertimos el ciclo termodinámico para una máquina térmica en uno para ciclo frigorífico. El ciclo de Carnot está constituido por dos transformaciones isotérmicas alternadas con dos transformaciones adiabáticas, al igual que el ciclo frigorífico.
Etapas del Ciclo Frigorífico
- 2-1: Proceso de condensación. Se necesita un condensador (I.C).
- 1-4: Expansión adiabática. Se necesita un expansor (válvula de expansión).
- 3-2: Compresión adiabática. Se utiliza un compresor.
- 4-3: Proceso en donde el fluido se vaporiza de forma parcial hasta llegar al punto 3. Se necesita un evaporador (aeroenfriador) de donde se extrae calor (Qf) del ambiente.
Tipos de Bombas de Desplazamiento Positivo
- Alternativas: Pistón émbolo, diafragma.
- Rotativas: Peristálticas, Roots (simple y múltiple).
Factores que Afectan el Rendimiento de las Bombas
Factores del Fluido: Viscosidad, esfuerzo de corte, volatilidad, corrosión, abrasión, cavitación.
Factores Mecánicos: Deslizamiento, sello de flecha, condición de la bomba, temperatura de operación, velocidades de la bomba.
Consideraciones Adicionales
- La posición de la bomba, que afecta el NPSHd y al cebado.
- El diámetro de las tuberías, que determina las pérdidas de carga y, por tanto, el punto de operación.
- El número y disposición (serie o paralelo) de las bombas.
- El sistema y rango de regulación.
- Bombeo de líquidos viscosos: afecta al punto de operación y a la potencia.
- Bombeo de pastas o líquidos con sólidos en suspensión: se necesitan rodetes especiales.
- Bombeo de líquidos corrosivos o similares que exijan materiales o recubrimientos especiales.