BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO Y NEGATIVO En las bombas de desplazamiento positivo existe una relación directa entre el movimiento de los elementos de bombeo y la cantidad de líquido movido. Todas las bombas de desplazamiento positivo cuentan de una pieza giratoria con varias aletas (paletas) que se mueven en una carcasa muy ajustada. Esto evita fugas del producto dentro de la bomba y aumenta la eficiencia del bombeo. El líquido queda atrapado en los espacios entre las aletas y pasa a una zona de mayor presión. Un dispositivo corriente de este tipo es la bomba de engranajes, formada por dos ruedas dentadas engranadas entre sí. En este caso, las aletas son los dientes de los engranajes. En todas estas bombas, el líquido se descarga en una serie de pulsos, y no de forma continua, por lo que hay que tener cuidado para que no aparezcan condiciones de resonancia en los conductos de salida que podrían dañar o destruir la instalación. - En las bombas de desplazamiento positivo siempre debe permanecer la descarga abierta, pues a medida que la misma se obstruya, aumenta la presión en el circuito hasta alcanzar valores que pueden ocasionar la rotura de la bomba. Por tal razón siempre se debe colocar inmediatamente a la salida de la bomba una válvula de alivio o de seguridad. Con una descarga al tanque y con registro de presión. Características generales de funcionamiento 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. BOMBAS RECIPROCANTES: Características de funcionamiento En las bombas reciprocantes el pistón crea un vacío parcial dentro del cilindro permitiendo que el agua se eleve ayudada por la presión atmosférica. CLASES DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Hay dos clases de bombas de desplazamiento positivo: a) Las de pistón o reciprocantes. para descargas relativamente bajas. para operación a baja velocidad. Como hace falta un espacio determinado de tiempo para que se llene el cilindro. para operación manual. 7.2 ESQUEMA DE BOMBA RECIPROCANTE DE EFECTO SIMPLE . Este tipo de bomba resulta el más útil para presiones extremadamente altas. para succiones variables y para pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca. o con movimiento de oscilación. el tamaño de las válvulas de entrada y la efectividad del material sellante de las válvulas y del pistón. la cantidad de agua que entra al espacio de desplazamiento dependerá de la velocidad de la bomba. FIG.Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño y costo.2. que desplazan el liquido por la acción de un émbolo o pistón con movimiento rectilíneo alternativo. el desplazamiento se logra por el movimiento de rotación de los elementos de la bomba. Como se muestra en la figura 7. en las cuales. b) Las rotatorias. Flujo constante para cargas a presión variable .Alta presión disponible .Debido a la resistencia fraccional que se desarrolla en sus partes en movimiento.Adaptabilidad a ser movidas manualmente o por motor . que permiten la entrada al espacio de desplazamiento. los engranes y las chumaceras se añaden a la resistencia de las partes móviles para dar un rendimiento bajo en proporción a la potencia suministrada por la unidad motriz. las bombas reciprocantes tienen una eficiencia relativamente baja.1 BOMBA RECIPROCANTE O DE PISTON HORIZONTAL FIG. y las de descarga. o por la acción ejercida por elemento de desplazamiento FOTO 7. Estas válvulas operan por la fuerza que ejerce sobre ellas el peso del agua. Las válvulas de las bombas de pistón son de dos tipos las de succión.Autocebantes (dentro de ciertos límites) . que dejan que el agua pase hacia el tubo de descarga.3 BOMBA RECIPROCANTE HORIZONTAL DE TRANSMISIÓN DE DOBLE EFECTO Ventajas y desventajas de las bombas reciprocantes Las ventajas de las bombas reciprocantes de pozo llano son: . las pérdidas en las correas. 7. Baja descarga .Flujo pulsante en la descarga BOMBAS ROTATORIAS: Caracteres generales de su funcionamiento Las bombas rotatorias son unidades de desplazamiento positivo. que consisten en una caja fija que contiene engranes. 7.4. aspas u otros dispositivos que rotan.4 BOMBA ROTATORIA DE ENGRANES EXTERNOS . desplazando de este modo el líquido de manera similar a como lo hace el pistón de una bomba reciprocantes.Las desventajas son: .Requieren un torque considerable para llevarlas a su velocidad .Baja eficiencia comparada con las bombas centrifugas . Como se muestra en la figura 7. y que actúan sobre el líquido atrapándolo en pequeños volúmenes entre las paredes de la caja y el dispositivo que rota.Costo relativamente alto para la cantidad de agua suministrada .Succión limitada .Requieren mantenimiento a intervalos frecuentes .Muchas partes móviles . FIG. pero realmente pueden bombear cualquier clase de líquidos.Pero las bombas rotatorias en vez de suministrar un flujo pulsante como sucede con las bombas reciprocantes. debido a su construcción. . Las bombas rotatorias se usan generalmente para aplicaciones especiales. es por eso que la efectividad de las bombas rotatorias disminuye con el uso. siempre que no contengan sólidos en suspensión. por el movimiento de rotación de los engranes que es bastante rápido. es como bombas de circulación o transferencia de líquidos. su uso más común. descargan un flujo uniforme. No obstante. el contacto metálico entre las partes móviles origina desgastes que posibilitan los resbalamientos a altas presiones. 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 Como las piezas que originan el desplazamiento son de metal y rotan. con líquidos viscosos. lobulares de tornillo. el espacio entre dos dientes consecutivos se llena de líquido y de esta forma es arrastrado hasta quedar atrapado entre estos y la pared de la caja de la bomba. el movimiento de rotación del engrane lleva entonces el líquido atrapado hasta el lado de descarga. En las figuras 7.54 l/s) y cargas que no sobrepasan 500 pies (152.6 BOMBA ROTATORIA DE PALETAS DESLIZANTES . Existen bombas rotatorias de engranes internos.4 m). de paletas. Según los dientes se separan en el lado de succión de la bomba.6 se muestran distintos tipos de bombas rotatorias. FIG.4 Y 7. en donde al quedar libre es impulsado hacia afuera por la llegada constante de nuevas cantidades de liquido. etc. 7.Distintos tipos de bombas rotatorias Las bombas más comunes y más efectivas de este tipo son las de engranes externos (figura 7.4). Las bombas rotatorias son generalmente fabricadas para capacidades que no exceden de 500 gpm (31. de levas. Esta ecuación también puede expresarse como el producto de la cilindrada Vs y la presión de elevación p. también con contenido de gas • adecuadas para viscosidad alta (pastas) . El trabajo realizado Ws es el resultado del producto de la fuerza de desplazamiento F y la distancia de desplazamiento s. La potencia transmitida al fluido se calcula a partir del caudal volumétrico Q y la presión de elevación p. En la transferencia de energía hidrostática. la transferencia de energía al fluido es hidrostática. por tanto. solo se requiere una etapa • Excelente capacidad de aspiración. Al aumentar el espacio de trabajo. ideales.3. Usos más corrientes 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 En las bombas de desplazamiento positivo. BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Tipos de construcción de las bombas de desplazamiento positivo En las bombas de desplazamiento positivo se distingue entre bombas oscilantes y rotatorias. un cuerpo de desplazamiento reduce el espacio de trabajo lleno de fluido y bombea el fluido a la tubería. El cuerpo de desplazamiento ejerce una presión sobre el fluido. este se vuelve a llenar con fluido de la tubería. para bombas de inyección y dosificadoras • apropiadas para presiones altas y máximas. Ventajas de las bombas de desplazamiento positivo • El caudal depende escasamente de la altura de elevación. p.ej. montaje propenso a averías con válvulas • Mayor número de piezas de desgaste que en las bombas centrífugas Como las bombas de desplazamiento positivo rotatorias suelen disponer de muchas áreas de trabajo. ya que el funcionamiento rotatorio tiene que transformarse en un movimiento de carrera oscilante. 307 Representación del proceso de bombeo de una bomba de desplazamiento positivo en el diagrama p. una construcción más compleja. en bombas de inyección de motores. estas bombas desplazan el fluido de forma más uniforme que las bombas de desplazamiento positivo oscilantes con menos áreas de trabajo.V. que se llenan y vacían solapadamente. en general. hidráulico o electromagnético Inconvenientes de las bombas de desplazamiento positivo • El principio de funcionamiento no incluye ningún límite de presión. Las bombas de desplazamiento positivo oscilantes tienen.• Caudal ajustable con gran exactitud y reproducibilidad mediante carrera y número de carreras • Posibilidad de transporte cíclico • Ideales para bajos números de revoluciones de funcionamiento • En las bombas oscilantes es posible el funcionamiento neumático. se requiere una válvula de seguridad o limitadora de presión • En las bombas de desplazamiento positivo oscilantes. Para aplicaciones. Gracias al cuerpo de desplazamiento rotatorio. por tanto. incluso a un alto número de revoluciones. Esto se realiza mediante un mecanismo de biela-manivela. las bombas tienen un buen equilibrio de masas y bajas vibraciones. solo se pueden utilizar bombas de desplazamiento positivo oscilantes.. el funcionamiento libre de vibraciones es posible solamente con un equilibrio de masas complejo • Las bombas de desplazamiento positivo oscilantes son poco apropiadas para números de revoluciones altos • En las bombas de desplazamiento positivo oscilante se requiere caudal pulsante así como un amortiguador de pulsaciones • En algunos tipos de construcción complicados. Al aspirar 1 aumenta el . en las que se desea un desplazamiento pulsante como. Además se requiere como mínimo una válvula de presión para evitar que el fluido se desplace a la inversa. un mecanismo de excéntrica o un mecanismo de leva. En este tipo de bombas. p presión de elevación. se transforma la energía mecánica recibida en energía hidro-cinética imprimiendo a las partículas cambios en la proyección de sus trayectorias y en la dirección de sus velocidades. 1 cuerpo de desplazamiento. . F fuerza de desplazamiento. cuando su órgano propulsor no contiene elementos móviles. Bomba de desplazamiento no positivo: Se dice que una bomba es de desplazamiento negativo o no positivo. A este caso pertenecen las bombas centrífugas. 2 espacio de trabajo. A mayor presión menor cantidad de líquido desplazará. A superficie. s fuerza de desplazamiento. Q caudal volumétrico. cuyo elemento propulsor es el rodete giratorio. que es de una sola pieza. La superficie circunscrita corresponde al trabajo realizado en el fluido. es decir. Otra definición para aclararlos términos dice que las bombas de desplazamiento negativo son lasque desplazan una cantidad variable de líquido dependiendo de la presión del sistema. o de varias ensambladas en una sola. El desplazamiento 2 se realiza reduciendo el volumen a alta presión.volumen a baja presión.
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