Una bomba centrífuga es la máquina más simple utilizada en diversas industrias y se utiliza en muchas aplicaciones cotidianas para transferir fluidos desde un cabezal inferior a un cabezal superior. En 1475, el ingeniero italiano Francesco di Giorgio Martini designó el elevador de lodo como una bomba centrífuga. Sin embargo, la bomba centrífuga real no se descubrió hasta el siglo XVII. Más tarde, Denis Papin creó una bomba centrífuga de álabes rectos. Luego, en 1851, el inventor británico John Apoldo diseñó una paleta curva.
Las bombas centrífugas se utilizan principalmente en la industria química para facilitar la transferencia de fluidos viscosos. También es más económico que otros equipos de bombeo. En resumen, una gran máquina que puede funcionar de manera eficiente en una variedad de aplicaciones. Conozca el principio por el cual funciona, el proceso de trabajo, sus componentes, ventajas y finalmente la aplicación.
Tabla de contenido
Bomba centrífuga:
principio:
Esta bomba funciona según el principio básico del cambio de momento angular. Establece que el cambio en el momento angular de una partícula giratoria es igual a la fuerza aplicada. Esto significa que cuando una cierta cantidad de líquido gira con la ayuda de un motor externo, una turbina o un motor eléctrico o una fuerza externa, la fuerza centrífuga actúa y se transforma en presión. Además de esto, a medida que el líquido pasa a través de la rueca, cambia el momento angular de la rueca o impulsor, creando más presión. En otras palabras, en una bomba centrífuga, la energía cinética del impulsor se convierte en energía de presión del fluido, que se utiliza para elevar el fluido a cierta altura. La fuerza centrífuga que actúa sobre el agua o fluido lo eleva a cierta altura. Por lo tanto, estas bombas se denominan bombas centrífugas.
Parte principal:
Una bomba centrífuga consta de dos tipos de piezas:
1.) Piezas giratorias:
Consta de eje e impulsor
A.) Impulsor:
Es la parte principal de la bomba centrífuga. Proporciona aceleración centrífuga a los líquidos. Los impulsores también tienen subtipos.
a.) Impulsor abierto:
Este impulsor no tiene corona ni placa base. Este tipo de impulsor es útil para remover agua con arena, líquidos con partículas sólidas como pulpa de papel.
b.) impulsor cerrado:
Un impulsor cerrado tiene paletas que contienen placas de cubierta en ambos lados. Se utiliza principalmente para obtener agua pura.
c.) Impulsor semiabierto:
Solo placa base, sin placa de corona. El fluido que contiene materia extraña cargada es cómodo.
B.) Eje:
Se utiliza para girar el impulsor. Diseñado para transmitir el torque generado durante el arranque y operación de impulsores y otras partes giratorias.
C.) Camisa del eje:
Los manguitos evitan la corrosión y los puntos de fuga en los ejes de las bombas centrífugas. Se debe tener cuidado para sellar un extremo de la manga.
2.) Partes fijas
Se compone de una carcasa, cojinetes y un tubo de succión.
A.) Carcasa:
Estas carcasas son similares a las carcasas de las turbinas. Hay dos tipos de carcasa:
a.) Carcasa de voluta:
Una voluta es un embudo de área creciente, generalmente de forma curva. A medida que disminuye el área de la sección transversal del embudo, la velocidad del líquido disminuye al aumentar la presión. Estos están hechos para ser más altos. Equilibrar la presión en el eje de la bomba centrífuga es el enfoque detrás del desarrollo de la carcasa centrífuga.
b.) Carcasa circular o Vortex:
Estos tienen paletas que envuelven el impulsor y convierten la energía cinética en energía de presión.
B.) Tubería de succión:
Sumerja el extremo inferior del tubo de succión en agua y tire hacia arriba, y conecte el otro extremo a la entrada de la bomba centrífuga. Un filtro y una válvula de pie en el extremo inferior de la tubería de succión ayudan a eliminar del agua desechos como hojas y arena y aseguran que el agua solo fluya hacia arriba.
tipos:
A.) Según el tipo de carcasa:
Bomba de turbina:
Consiste en paletas que rodean el impulsor en el anillo difusor. Tanto estas paletas como el anillo difusor están en una posición estable y la distancia entre las paletas proporciona la dirección del flujo de líquido. El fluido que sale del impulsor fluye a alta presión a través de estos espacios vacíos. Después de salir de las paletas, el fluido ingresa a una carcasa circular, concéntrica o en forma de espiral. Sabemos que el 75% de la energía cinética se puede convertir en energía de presión. El inconveniente de estas bombas es que son muy caras.
Bomba de voluta:
B.) Según el número de impulsores por eje:
Las bombas centrífugas se clasifican en multietapa y monoetapa según el número de impulsores. Las bombas de etapas múltiples tienen dos o más impulsores acoplados en serie encerrados en la misma carcasa. Las bombas de una sola etapa tienen un solo impulsor montado en un eje.
C.) De acuerdo con la dirección del flujo de líquido a través del impulsor:
D.) Según el número de entradas al impulsor:
E.) Según la configuración del eje:
trabajar:
Antes de analizar cómo funciona, debemos aprender qué es el cebado y por qué es esencial para el correcto funcionamiento de una bomba centrífuga.
El cebado es el primer paso y el más básico en el funcionamiento de una bomba centrífuga. El proceso de llenado de la carcasa, las líneas de succión y descarga hasta la válvula de descarga antes de arrancar la bomba se conoce como cebado. Está lleno de líquido para eliminar cualquier espacio de aire presente en la bomba. La presión desarrollada dentro de la bomba es directamente proporcional a la densidad del líquido dentro de la bomba. Si hay aire en la bomba y se permite que el impulsor gire, no se genera energía de presión porque la presencia de aire hace que el fluido sea menos denso. Por lo tanto, el cebado cuidadoso de las bombas centrífugas es muy importante.
Su trabajo se puede resumir en los siguientes puntos.
- El primer cebado se realiza antes de arrancar la bomba. La válvula de entrega todavía está cerrada.
- El motor ahora arrancará. La rotación del impulsor dentro de la carcasa llena de líquido acelera el líquido, generando una fuerte fuerza centrífuga y aumentando la presión del líquido.
- Este aumento de presión es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad angular y la distancia del punto al eje.
- Por lo tanto, cuanto más rápido gire el impulsor, mayor será la producción de energía de presión requerida.
- Ahora la válvula de entrega se abre permitiendo que el líquido fluya a su ubicación prevista.
El líquido sale del impulsor a alta velocidad. Este aumento de la energía cinética debido al aumento de la velocidad puede desperdiciarse en vórtices que reducen la eficiencia de la bomba. Por lo tanto, al igual que con las tuberías de entrega lenta, es seguro reducir esta velocidad.
ventaja:
- Las bombas centrífugas no tienen problemas de fugas.
- Pueden bombear líquidos sensibles y peligrosos.
- Tampoco hay problema de transferencia de calor ya que el espacio entre el motor y la cámara es lo suficientemente grande.
- No hay pérdida de potencia debido a la fricción y la estructura es muy simple y fácil de manejar.
Contras:
- La resonancia magnética de la bomba centrífuga produce una pequeña pérdida de energía.
- La atracción de partículas de los accionamientos magnéticos puede crear un riesgo de obstrucción de las tuberías.
- La vibración de la atmósfera circundante puede dañar estas bombas.
- El riesgo de cavitación siempre está presente.
solicitud:
- Estas bombas se utilizan en edificios para bombear agua corriente.
- Se utilizan en servicios relacionados con la protección contra incendios.
- Las bombas centrífugas se utilizan en la industria farmacéutica para transportar lactosa y otras drogas.
- También se utiliza para la recirculación de refrigerante, refrigerante.
- Estas bombas se utilizan para riego, riego y drenaje.
Esto es todo sobre el principio de la bomba centrífuga, estructura, operación, tipos, ventajas y desventajas de su aplicación. Si tiene alguna pregunta sobre este artículo, pregúntela en los comentarios. Si te ha gustado este artículo, no olvides compartirlo en tus redes sociales. Suscríbase a nuestro sitio web para obtener más artículos informativos.