¿Qué es una bomba centrífuga?
La bomba centrífuga es un dispositivo mecánico que bombea el fluido convirtiendo la potencia mecánica (energía rotacional) en energía de presión utilizando una fuerza centrífuga que actúa sobre el fluido.
La potencia mecánica, generalmente es suministrada por el motor. Una bomba centrífuga utiliza una fuerza centrífuga para bombear los fluidos. Por lo tanto, se conoce como bomba centrífuga. La fuerza centrífuga afecta a un objeto o material que se mueve en un patrón circular haciendo que se aleje del eje central o punto central de la trayectoria por la que se desplaza. Esta fuerza puede utilizarse para regular la presión y el movimiento dentro de una unidad de bombeo.
Es el tipo más simple de equipo hidráulico que se usa en una amplia variedad de industrias y en muchos aparatos cotidianos para mover fluidos de áreas de baja a alta presión. Utiliza un impulsor para bombear el fluido de un lugar a otro.
¿Cómo funcionan las bombas centrífugas?
Las bombas centrífugas utilizan uno o varios impulsores, que se acoplan y giran con el eje de la bomba. Esto proporciona la energía que mueve el líquido a través de la bomba y presuriza el líquido para moverlo a través del sistema de tuberías. Por tanto, la bomba convierte la energía mecánica de un motor en energía de un fluido en movimiento. Una parte de la energía se convierte en energía cinética del movimiento del fluido, y otra en energía potencial, representada por la presión del fluido o por la elevación del mismo, en contra de la gravedad, a una mayor altura.
La transferencia de energía de la rotación mecánica del impulsor al movimiento y la presión del fluido suele describirse en términos de fuerza centrífuga. La presión de salida es un reflejo de la presión que aplica la fuerza centrípeta.
Diferentes tipos de bombas centrífugas
Existen cuatro clasificaciones principales de bombas centrífugas (la principal distinción de cada una es el mecanismo que acciona el diafragma alternativo):
- Accionadas mecánicamente
- Accionadas hidráulicamente
- Accionadas por solenoide y aire
- Bombas de doble membrana (AODD).
Materiales de las bombas centrífugas
Hay una gran variedad de materiales de construcción, que van desde diversos plásticos y hierro fundido o acero inoxidable estampado para tareas más ligeras, hasta bronces, aceros inoxidables, aleaciones exóticas y plásticos especiales para aplicaciones más corrosivas, abrasivas, higiénicas u otras difíciles.
Usos y aplicaciones de las bombas centrífugas
Dentro de las aplicaciones típicas que tienen las bombas centrífuga se incluyen:
- Líquidos de todas las viscosidades
- Procesos químicos
- Alimentos
- Lubricación a presión
- Pintura a presión
- Sistemas de enfriamiento
- Servicio de quemadores de aceite
- Manejos de grasa
- Gases licuados (propano, butano, amonio, freón, etc..)
Como hemos detallado en el punto número 6, las bombas centrífugas también son ampliamente utilizadas en sistemas de enfriamiento que requieren temperaturas extremadamente bajas, como en las aplicaciones de la criogenia. Estos sistemas de enfriamiento a menudo involucran la manipulación de gases criogénicos, como nitrógeno líquido o helio líquido, para enfriar componentes críticos en la investigación científica, la producción de semiconductores y la medicina. Las bombas centrífugas son esenciales en estos sistemas, ya que permiten la transferencia de líquidos y gases criogénicos de alta pureza y garantizan un flujo constante y uniforme, lo que ayuda a mantener la estabilidad y precisión de estos sistemas de enfriamiento críticos.
¿Cuáles son las principales características de una bomba centrífuga?
Existen dos grandes familias de bombas: las centrífugas y las de desplazamiento positivo. En comparación con estas últimas, las bombas centrífugas suelen especificarse para caudales más altos y para bombear líquidos de menor viscosidad. En algunas plantas químicas, el 90% de las bombas utilizadas son centrífugas. Sin embargo, hay una serie de aplicaciones para las que se prefieren las bombas de desplazamiento positivo.
¿Cuáles son las limitaciones de una bomba centrífuga?
El funcionamiento eficaz de una bomba centrífuga se basa en la rotación constante y a alta velocidad de su impulsor. Con alimentaciones de alta viscosidad, las bombas centrífugas se vuelven cada vez más ineficientes: hay una mayor resistencia y se necesita una mayor presión para mantener un caudal específico.
Los lodos, como el lodo, o los aceites de alta viscosidad pueden provocar un desgaste excesivo y un sobrecalentamiento que provoque daños y fallos prematuros. Las bombas de desplazamiento positivo suelen funcionar a velocidades considerablemente más bajas y son menos propensas a estos problemas.Otra limitación es que, a diferencia de una bomba de desplazamiento positivo, una bomba centrífuga no puede aspirar en seco: debe cebarse inicialmente con el fluido bombeado. Por tanto, las bombas centrífugas no son adecuadas para cualquier aplicación en la que el suministro sea intermitente. Además, si la presión de alimentación es variable, una bomba centrífuga produce un caudal variable; una bomba de desplazamiento positivo es insensible a los cambios de presión y proporcionará una salida constante. Por tanto, en las aplicaciones en las que se requiere una dosificación precisa, es preferible una bomba de desplazamiento positivo.
Bombas en Asimer Group
Asimer Group lleva colaborando con los fabricantes europeos más importantes de bombas desde hace más de 10 años (FLOWSERVE, ANDRITZ, SULZER, etc..).
El conocimiento de la bomba centrífuga y la experiencia acumulada en su desarrollo ha permitido a Asimer Group “penetrar” en el mundo de la bomba industrial, con materiales cada vez más complejos, y exigencias de calidad cada vez más críticas, principalmente enmarcadas, en las tolerancias dimensionales, acabados superficiales y ENDs (Ensayos No Destructivos) = NDT (Non Destructivos Test)
Resumen
Una bomba centrífuga funciona mediante la transferencia de energía rotativa de uno o varios rotores accionados, llamados impulsores. La acción del impulsor aumenta la velocidad y la presión del fluido y lo dirige hacia la salida de la bomba. Con su diseño sencillo, la bomba centrífuga se entiende bien y es fácil de manejar y mantener.
Los diseños de las bombas centrífugas ofrecen soluciones sencillas y de bajo coste para la mayoría de las aplicaciones de bombeo de baja presión y alta capacidad en las que intervienen fluidos de baja viscosidad, como agua, disolventes, productos químicos y aceites ligeros. Las aplicaciones típicas son el suministro y la circulación de agua, el riego y el trasvase de productos químicos en plantas petroquímicas. Las bombas de desplazamiento positivo son preferibles para aplicaciones con fluidos de alta viscosidad, como aceites espesos y lodos, especialmente a altas presiones, para alimentaciones complejas como emulsiones, alimentos o fluidos biológicos, y cuando se requiere una dosificación precisa.
