Parte I. ¿Cómo funciona una bomba centrífuga?
Siempre he sido de los que piensa que no se
debe llamar error a algo de lo cual se puede obtener un aprendizaje o sacar
algún provecho. La mejor manera de enmendar un error es aprendiendo del mismo.
Durante mi carrera de estudiante, reprobé una sola materia, estadística. Cuando
volví a cursarla mi nota final fue de 9/10 y al final del semestre decidí
concursar para ser preparador docente de esa materia. Sin entrar en detalles,
quería demostrarle al profesor con el que había reprobado que ya yo sabía más sobre
la materia que el (cosa que no era difícil si les soy sincero). En fin, cuando
estaba en el Departamento de Ingeniería Química con mi planilla para ser
preparador de estadística, el Jefe de Departamento de ese entonces me convenció
para que fuera su preparador docente de Fisicoquímica II, así que modifiqué la
planilla y la entregué. Creo que si no hubiese reprobado estadística nunca me
hubiese convertido en preparador docente en la Universidad De Oriente. Luego de
tres semestres decidí dejar Fisicoquímica II y ser preparador docente de
Laboratorio de Fenómenos de Transporte. En una ocasión, estaba explicándole a
un grupo de estudiantes del laboratorio cómo debían realizar la práctica
correspondiente a bomba centrífuga. Uno de los estudiantes, el más inteligente,
me dice:
-Raúl, la tubería de entrada a la bomba y la
tubería de salida tienen el mismo diámetro.
-Así es Carlos, estas en lo correcto.
-Pero Raúl, la velocidad de un fluido dentro
de una tubería es igual al caudal dividido por el área de flujo. Si estos
parámetros son iguales tanto a la entrada como a la salida de la bomba, la
velocidad será igual a la entrada y a la salida.
-Así es Carlos, de nuevo estas en lo
correcto.
-No entiendo Raúl, ¿No se supone que la
bomba centrífuga tiene un impulsor que gira a una velocidad determinada y que
le imparte velocidad al fluido?
-Si Carlos, ya veo que has estudiado para
esta práctica. ¿Cuál parte es la que no entiendes?
-Raúl,
¿No se pierde el trabajo de la bomba si colocamos a la salida una
tubería con el mismo diámetro de la tubería de entrada? ¿No debería ser la
tubería de salida de menor diámetro para que la velocidad a la salida sea
mayor?
-Bien
Carlos, ya veo cuál es tu duda. En efecto, el impulsor de la bomba centrífuga
produce un aumento en la velocidad del fluido, pero la intención de la bomba no
es aumentar velocidad, es generar cabezal de presión (utilizamos el término
cabezal de presión debido a que los términos en la ecuación de Bernoulli están
expresados en unidades de longitud). Una vez que el fluido sale del impulsor
con una velocidad mayor a la de entrada, este pasa por la voluta de la bomba.
En esta parte de la bomba, de acuerdo a la ecuación de Bernoulli, la cual es
una expresión de la ley de conservación de la energía, la velocidad ganada en
el impulsor es transformada en cabezal de presión. Así es cómo trabaja una
bomba centrífuga.
-Interesante Raúl, disculpa mi error, quizás
omití en mis lecturas la parte de la voluta de la bomba.
-Tranquilo Carlos, siempre he sido de los
que piensa que no se debe llamar error a algo de lo cual se puede obtener un
aprendizaje o sacar algún provecho. La mejor manera de enmendar un error es
aprendiendo del mismo. Durante mi carrera de estudiante, reprobé una sola
materia, estadística…
Excelente articulo que refresca conocimientos
ResponderEliminarEstimado Raúl, muy buenos articulos los del blog. Ya que estamos en repaso permitame hacerle una consulta sobre la elección del diametro de la cañería de salida de una bomba centrifuga para agua limpia.
ResponderEliminarSi mi bomba tiene salida de 1'' 1/2, ¿obtengo alguna ventaja instalando la cañeria de salida de 2'' o debería instalarla siempre del mismo diametro de la salida? La cañería de salida tiene aguas abajo varios puntos de consumo.
De la manera que yo lo pienso, aparte de gastar material voy a incurrir en una perdida de carga por la expansión del fluido, pero de todos modos me gustaría consultar.
Gracias por la visita al blog y por su comentario. Con respecto a su consulta,la selección del diámetro de tubería, en este caso de descarga, depende de un balance económico (dentro de los límites seguros de operación). Por ejemplo, si se selecciona un diámetro pequeño se disminuye el costo por tubería, sin embargo, el sistema causaría una mayor caída de presión, por lo que se requeriría de una bomba de gran tamaño, aumentando el costo tanto de capital como de operación del equipo. En la literatura se pueden encontrar valores típicos de velocidad del fluido o de máxima caída de presión permitida para sistemas específicos y con esta información de puede seleccionar el diámetro de la tubería de descarga. Adicionalmente, se debe realizar el cálculo hidráulico para verificar si con la tubería seleccionada se cumple con la presión requerida en cada punto de consumo (especialmente en el mas lejano).
EliminarPara cualquier infomración adicional no dude en contactarme
Saludos
Raúl Miranda
GRACIAS! estoy cursando Lab de Operaciones Unitarias y esta información me ha sido bastante útil!
ResponderEliminarBuenas tardes, profesor.
ResponderEliminarExcelentes artículos.
Una pregunta: Si reduzco el caudal de alimentación a una bomba, llevándolo a un 6% del caudal normal, cuáles consecuencias en el funcionamiento de la bomba se podrían predecir, además de una disminución de la eficiencia? Podría presentar problemas de cavitación?
También quisiera saber si existe la posibilidad de construir la curva característica de una bomba (si no la suministró el fabricante) a partir sólo de los datos normales y máximos de operación.
Saludos.