UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO Ciencia e Ingeniería en Alimentos Operaciones Unitarias II BOMBAS Y CLASIFICACIÓN

Introducción La bomba es uno de los artefactos mas viejos conocidos por la humanidad y es el segundo en número en ser usado después del motor de inducción de jaula de ardilla. Con una larga historia y extenso uso, la bomba ha estado sujeta a sustanciales innovaciones, lo cual ha dado como resultado que actualmente estén disponibles en numerosos tipos.

DEFINICIÓN Las bombas se utilizan para impulsar líquidos a través de sistemas de tuberías Determinamos ha que es la energía que una bomba agrega al fluido. A este valor ha se le llama Carga Total sobre la bomba, algunos fabricantes de bombas se refieren a él como Carga Dinámica Total (TDH)

La interpretación esta ecuación como una expresión del conjunto total de tareas que tiene que realizar la bomba en un sistema dado Debe elevar la presión del fluido, desde la que tiene en la fuente p1, hasta la que tendrá en el punto de destino p2 Debe subir el fluido desde el nivel de la fuente z1, al nivel del destino z2 Tiene que incrementar la carga de velocidad en el punto 1 a la del punto 2 Se necesita que compense cualquier pérdida de energía en el sistema debido a la fricción en las tuberías o en válvulas, acoplamientos, componentes del proceso o cambios en el área o dirección de flujo

POTENCIA La potencia que una bomba transmite al fluido Hay pérdidas inevitables de energía en la bomba debido a la fricción mecánica y a la turbulencia que se crea en el fluido cuando pasa a través de ella, por lo tanto, se requiere más potencia para impulsar la bomba que la cantidad que eventualmente se transmite al fluido

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO ROTATORIAS

PRINCIPIO BÁSICO DE OPERACIÓN Son máquinas que desarrollan presión transportando líquidos en trayectoria definida en una sola dirección  

BOMBAS DE ENGRANES Se compone de dos engranes que giran dentro de una carcasa, en sentido contrario y muy ajustados uno con el otro Las bombas de engranes desarrollan presiones en el sistema en el rango de 1500 a 4000 psi (10.3 a 27.6 Mpa) El flujo que entregan varía con el tamaño de los engranes y la velocidad de rotación que puede ser de hasta 4000 rpm.

Bomba de Engranes

BOMBAS DE ASPA Consiste en un rotor excéntrico que contiene un conjunto de aspas deslizantes que corren dentro de una carcasa Un anillo de levas en la carcasa controla la posición radial de las aspas La selección de la entrega variable es manual, eléctrica, hidráulica o neumática Las capacidades comunes de presión van de 2000 a 4000 psi (13.8 a 27.6 Mpa)

BOMBAS DE ASPA Aspa Eje impulsor Ranura de Aspa Succión Descarga Anillo de levas Rotor

BOMBAS DE ASPA

BOMBAS DE TORNILLO Una desventaja de las bombas de engranes, pistón y aspas es que distribuyen un flujo por impulsos hacia la salida, debido a que cada elemento funcional mueve un elemento, volumen capturado, de fluido de la succión a la descarga Las bombas de tornillo no tienen este problema

BOMBAS DE TORNILLO

BOMBAS DE TORNILLO Se ilustra el rotor de impulso central, semejante a una espiral, se acopla muy bien con los dos rotores impulsados y proporciona un flujo uniforme continuo Las bombas de tornillo operan a 3000 psi (20.7 Mpa) funcionan a velocidades altas y son más silenciosas que la mayoría de otros tipos de bombas hidráulicas

BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA Produce un flujo suave que no pulsa y se utiliza sobre todo para enviar fluidos de procesos Conforme el rotor central grande gira dentro del estator, se forman cavidades que avanzan hacia el extremo de descarga de la bomba que mueve el material en cuestión El rotor está hecho de una placa de acero con placas gruesas de cromo y la mayoría de los estatores están construidos de caucho natural o sintético Las capacidades de flujo llegan a ser hasta de 1860 gal/min y la presión de 900 psi Este tipo de bomba maneja líquidos muy viscosos, champú, alimentos como el jarabe de manzana e incluso masa de pan

BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA                                                                                                                                                                                     BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA

BOMBAS DE LOBULO O bomba de levas opera en forma similar a la de engranes Los dos rotores que giran en sentido contrario tienen dos, tres o más lóbulos que coinciden uno con otro y se ajustan muy bien en su contenedor El fluido se mueve alrededor de la cavidad formada entre los lóbulos contiguos

BOMBAS DE LOBULO

BOMBAS PERISTALTICAS Consta de una tubería flexible la cual captura al liquido mediante la acción de un rodillo. Se usa para manipular fluidos en pequeñas cantidades, a bajas presiones y manteniendo una limpieza constante Estas bombas se utilizan para las aplicaciones químicas, médicas, procesamiento de alimentos, científicas, etc.

BOMBAS PERISTALTICAS Bomba peristáltica; (a) de dos rodillos y (b) de tres rodillos  

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO RECIPROCANTES

PRINCIPIO BASICO DE OPERACION Son máquinas que suministran presión a un líquido por acción de un pistón o émbolo en un cilindro

Bomba reciprocante (simple de doble acción)  Operación de una Bomba reciprocante de simple acción

Bomba Duplex

BOMBAS DE DIAFRAGMA Una barra reciprocante mueve un diafragma flexible dentro de una cavidad, con lo que descarga fluido conforme aquél se mueve a la izquierda y lo empuja cuando va hacia la derecha, en forma alternada. La ventaja es que solo el diafragma entra en contacto con el fluido La bomba de diafragma se utiliza en la construcción, minería, aceite, gas, procesamiento de alimentos, procesos químicos y otras aplicaciones industriales

BOMBAS DE DIAFRAGMA

Bomba de doble diafragma

Funcionamiento de una Bomba de diafragma

BIBLIOGRAFÍA JUTGLAR, Luis B. “Bombas, Ventiladores y compresores”. Ediciones Ceac, 2005. Impreso en España. Pág: 19, 72-90 VIEJO M, ÁLVAREZ J. “BOMBAS. Teoría, Diseño y Aplicaciones”. Tercera Edición 2004.Impreso en México. Págs: 11-79, 149-159.