Antes de comenzar el tutorial, te recuerdo que también tienes los cursos online disponibles para suscriptores. Cada semana se añade una nueva clase en video.
También puedes echar un vistazo al resto de tutoriales de PumpsBombas.
Principales parámetros de las bombas centrífugas
Ya sabemos que las bombas centrífugas se pueden clasificar en función de la dirección del flujo a través del impulsor. En el tutorial Tipos de Bombas Rotodinámicas vimos que de acuerdo con el criterio anterior, las bombas centrífugas se dividen en: radiales, de flujo mixto y axiales.
Los principales parámetros de las bombas centrífugas a representar en sus curvas, son los siguientes:
Caudal de la bomba Q (rate of flow ó capacity, m3/s)
Es el volumen total de fluido que entrega la bomba en la unidad de tiempo.
Altura total de la bomba H or Hp (total head, m)
Es la energía por unidad de peso que la bomba le proporciona al fluido bombeado. Se determina cómo la diferencia entre la altura total de descarga (Hd) menos la altura total de succión (Hs). Se le suele llamar también TDH (total differential head) o carga de la bomba.
siendo:
y ⇒ presiones totales respectivamente en descarga y succión; (bar)
⇒ densidad del fluido; (kg/m3)
= 9,81 m/s2 ⇒ aceleración normal de la gravedad
Recordemos que los términos de alturas totales y/o presiones totales, son el resultado de la suma de los términos de energía de presión, energía cinética y energía potencial debido a la altura geodésica o elevación. Esto se trata con mayor claridad y detalles en el Curso Nociones Prácticas de Flujo de Fluidos.
Potencia demandada por la bomba Pp (pump input power, W or kW)
Es la potencia entregada a la bomba por el motor a través del eje. Se le suele llamar potencia demandada por la bomba o potencia al freno (brake horsepower).
Rendimiento de la bomba ηp (pump efficiency, %)
Es la relación entre la potencia que la bomba transferida al fluido o hidráulica (Pf) y la potencia demandada por la bomba (Pp).
NPSH requerido (Net Positive Suction Head required, m)
El NPSH requerido o NPSHR, se define para un caudal determinado, como la altura de succión absoluta por encima de la altura debida a la presión de vapor, requerida por la bomba para que no se produzca cavitación. Este dato es suministrado por el fabricante.
Dentro de los tipos existentes de NPSHR, el de uso más común es el llamado NPSHR al 3% de caída de la curva de H o simplemente NPSH3. Este tema se trata con mayor nivel de detalles en el tutorial El Concepto de NPSH de las Bombas.
Curvas características de las bombas
Curva característica de una bomba real
A continuación se muestran las curvas características de una bomba centrífuga real, donde aparecen todos los parámetros indicados anteriormente:
Figura 1 – Curvas de una bomba centrífuga (cortesía de Flowserve/© Flowserve)
En las curvas se representan los diferentes parámetros frente al caudal (capacity) de la bomba. Los parámetros representados son: la altura H (head), la potencia de la bomba (power), el rendimiento (efficiency) y el NPSHR (ver curva de NPSH3).
En la gráfica de caudal-altura (H vs Q) aparecen tres curvas. Es decir, las de diámetros máximo y mínimo del impulsor (D2 max= 165 mm y D2 min= 112 mm), y la del diámetro real del impulsor instalado (D2 rated = 163 mm).
El diámetro real del impulsor instalado se obtiene recortando el rodete desde el diámetro máximo. Evidentemente, esto se hace para adaptar la curva de la bomba al funcionamiento requerido por el usuario.
Comportamiento de las curvas de la bomba
En las curvas representadas vemos que al aumentar el caudal Q ocurre lo siguiente: H disminuye, la potencia aumenta, el rendimiento aumenta hasta un máximo y luego disminuye, y el NPSH requerido aumenta. Este comportamiento tiene lugar en la mayoría de las ocasiones y de hecho muchas personas creen que todas las bombas se comportan así.
La realidad nos dice que NO siempre es así . La forma de las curvas de la bomba es diferente en función del tipo de impulsor que tenga (radial, flujo mixto o axial). Usando un concepto mucho más amplio, la forma de las curvas dependerá de su velocidad específica.
Es imprescindible conocer el significado de este concepto para saber cómo funciona una bomba. Por ello, próximamente le dedicaremos un curso entero al concepto de velocidad específica en nuestra web PumpsBombas.com . Allí se explicará de principio a fin, todo lo relacionado con éste mágico parámetro.
Resumen y conclusiones
Hemos visto los parámetros principales de las bombas centrífugas, es decir el caudal y la altura, la potencia, el rendimiento y el NPSHR. Estos son los parámetros que los fabricantes representan en las curvas características de las bombas. Los usuarios seleccionarán la bomba que necesitan a partir de las mencionadas curvas. También hemos hecho una fugaz referencia al concepto de velocidad específica.
No revelo ningún secreto si te cuento que son muchos más los parámetros de las bombas centrífugas que hay que conocer. Lamentablemente han quedado fuera del alcance de este tutorial, que tiene una extensión limitada.
Pero…..no lo dejemos pasar de largo. En el Curso Conceptos Básicos de Bombas (pendiente) se incluyen el resto de parámetros que hay que conocer de las bombas, así como sus curvas y modos de funcionamiento.
Estamos empezando con este tarea. Poco a poco iremos añadiendo más contenido para que no haya ninguna laguna. Nos iremos poniendo al día.
Suscríbete y tendrás acceso a todos los cursos en video disponibles online. Sin compromiso de permanencia.
