Las bombas hidráulicas son omnipresentes y se utilizan en una variedad de aplicaciones, desde bombas de lodo (en sitios de perforación) hasta antenas móviles en estaciones espaciales. Ellos Convierte la energía mecánica suministrada por el motor en energía hidráulica. Desarrollar el flujo de fluido con la presión requerida para superar las cargas externas. La bomba hidráulica es un componente importante de cualquier sistema hidráulico, cuya elección es muy sensible a la eficiencia del sistema.
Tabla de contenido
Tipos de bombas hidráulicas
Hay dos tipos principales de bombas hidráulicas.
- Bomba de desplazamiento positivo
- Bombas centrífugas (fluidodinámicas)
Bomba de desplazamiento positivo
Las bombas de desplazamiento positivo funcionan forzando una cierta cantidad de fluido desde la entrada de la bomba hasta la descarga de la bomba, independientemente de la presión del sistema. En las bombas de desplazamiento positivo, la cantidad de fluido expulsado por ciclo depende completamente de la forma de la bomba, y la presión de salida no afecta a la bomba.
Las bombas de desplazamiento positivo se pueden dividir en:
i) Bomba de pistón
- Bombas de pistón (de simple y doble efecto)
- Bomba de émbolo
- Bomba de diafragma
En una bomba alternativa, se introduce un flujo constante de líquido en el cilindro durante la carrera de admisión del pistón. Se presuriza y se descarga en una carrera de descarga. Dado que la entrega del líquido se produce al final de cada brazada, se crea una descarga de naturaleza pulsante.
Las bombas recíprocas se pueden dividir en bombas de simple y doble efecto. Las bombas de émbolo son similares a las bombas de pistón, con una excepción. La fricción entre el pistón y las paredes de la bomba de pistón exige un alto acabado superficial del orificio del cilindro. No hay contacto físico entre la pared del cilindro y el émbolo, como en las bombas de émbolo, por lo que no es necesario que el acabado superficial sea muy alto. Esto reduce el precio de la bomba. Sin embargo, en comparación con las bombas de émbolo, las bombas de pistón pueden aumentar el caudal por unidad de volumen ocupado por la bomba.
ii) Bomba rotativa
- Bomba de paletas
- Bomba de lóbulos
- Bomba de engranajes
- Bomba de tornillo
A diferencia del movimiento lineal del pistón de una bomba recíproca, una bomba rotativa atrapa el líquido en un espacio confinado. A continuación, el cuerpo giratorio lo empuja hacia la salida. Debido a esto, la entrega será de naturaleza continua (menos pulsante). La razón principal para elegir una bomba rotativa es eliminar la inercia asociada con las bombas alternativas. En una bomba alternativa, el pistón acelera a una velocidad predefinida y vuelve a desacelerar hasta cero al final de la carrera. Como resultado, esta aceleración y desaceleración consume una parte de la energía utilizada por ciclo, lo que lleva a la pérdida de energía. La bomba rotativa funciona a una velocidad constante, lo que ahorra la pérdida de energía inercial.
Las bombas hidráulicas rotativas se evalúan por su “capacidad”, es decir, el desplazamiento total del líquido en 1 minuto desde la succión hasta la salida. La capacidad depende de la forma de la bomba y de la holgura entre el elemento giratorio y la carcasa de la bomba. Esta holgura forma una ruta de fuga desde el lado de descarga de alta presión hasta el lado de entrada de baja presión. También es importante mantener el espacio libre al mínimo para reducir las fugas. Esto requiere una fabricación de precisión y tolerancias mínimas. Esto conduce a un aumento en los costos de bombeo. Por lo tanto, las bombas rotativas generalmente no se utilizan para aplicaciones de alta presión.
Bombas centrífugas (fluidodinámicas)
La bomba centrífuga está equipada con un eje de transmisión y un impulsor giratorio en la caja. El lado de succión está conectado al núcleo de la bomba y el lado de descarga está conectado a la descarga.
Las bombas hidráulicas centrífugas funcionan según un principio simple. Cuando el líquido es girado por una fuerza mecánica externa, la fuerza centrífuga generada hace que el líquido sea expulsado del eje central. Esta fuerza centrífuga genera una carga centrífuga en el líquido, lo que ayuda a que el líquido suba a un nivel superior. Debido a la acción centrífuga, el líquido se drena y se crea un vacío en el núcleo de la bomba. Como resultado, cuando se conecta a un depósito de fluido, se aspira líquido adicional en la bomba, lo que permite suministrar líquido continuamente a presiones más altas.
En comparación con las bombas de desplazamiento positivo, las bombas centrífugas pueden acomodar caudales más altos. Sin embargo, la descarga depende de la presión de entrega. Las bombas centrífugas son adecuadas para líquidos de agua/menor viscosidad debido a la fricción entre las palas del impulsor. Si la bomba centrífuga está llena de aire, la bomba no funcionará porque no tendrá suficiente presión de succión para succionar el líquido al arrancar. Para evitar este problema, la bomba centrífuga siempre debe llenarse de agua.