INTRODUCCION

La bomba centrfuga, tambin denominada bomba rotodinmica, es actualmente la mquina ms utilizada para bombear lquidos en general. Su propsito es convertir energa de un primer elemento (un motor elctrico o turbina) primero en velocidad o energa cintica y luego en energa de presin de un fluido que est bombendose.

Las bombas han tenido y tienen un papel decisivo en el desarrollo de la humanidad. No es posible imaginar los modernos procesos industriales y la vida en las grandes ciudades sin la participacin de estos equipos.

Las bombas centrifugas se encuentran en todos lados en los hogares: como en la mquina lavaplatos, tinas de bao, lavadoras y secadoras de ropa, secadoras para el cabello, aspiradoras, campanas de extraccin de cocina, sistema de ventilacin del sanitario, sopladores, hornos, entre otros aparatos. Se utilizan en automviles: la bomba del agua del motor y el ventilador en la unidad de aire acondicionado, entre otros aditamentos. Asimismo, las bombas centrfugas estn en la mayora de las industrias: se utilizan en sistemas de ventilacin de construcciones, en las operaciones de lavado, en depsitos de enfriamiento y torres de enfriamiento, aparte de otras numerosas operaciones industriales en las cuales los fluidos tienen que bombearse.

Algo que siempre debe recordarse es que una bomba no crea presin, esta solamente proporciona flujo. La presin es solamente una indicacin de la resistencia al flujo.

CONTENIDOBOMBAS CENTRIFUGASGENERALIDADES BOMBAS CENTRIFUGAS5PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA6FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA CENTRIFUGA7CLASIFICACION DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS84.1 CLASIFICACION SEGN FLUIDO 84.2 CLASIFICACION SEGN CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LOS ALABES CURVA CARACTERISTICAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS115.1 CURVA NPSH CAUDAL126. PRINCIPIOS MATEMATICOS137. EJERCICIOS159. ARTICULO1710. BIBLIOGRAFIA21

1. GENERALIDADES BOMBAS CENTRIFUGASLas bombas centrfugas son mquinas denominadas "receptoras" o "generadoras" que se emplean para hacer circular un fluido en contra de un gradiente de presin, son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidrulica que transforma la energa mecnica de un impulsor.Para que un fluido fluya desde donde hay mayor presin hasta donde hay menos presin no se necesita ningn gasto de energa (Por ejemplo: un globo desinflndose, o un lquido desplazndose desde donde la energa potencial es mayor hasta donde es menor) pero, para realizar el movimiento inverso, es necesaria una bomba, la cual le comunica al fluido energa, sea de presin, potencial o ambas. Para esto, necesariamente se tiene que absorber energa de alguna mquina motriz, ya sea un motor elctrico, uno de combustin interna, o una turbina de vapor o gas, etc.Decir que una bomba "genera presin" es una idea errnea aunque ampliamente difundida. Las bombas estn capacitadas para vencer la presin que el fluido encuentra en la descarga impuesta por el circuito. Por ejemplo en un compresor de llenado de botellones de aire comprimido para arranque de motores navales: El botelln en un principio est a presin atmosfrica, y por ende la presin que debe vencer el compresor es slo la representada por las cadas de presin en la lnea, el filtro, los codos y las vlvulas. No obstante, a medida que el botelln de aire comprimido se va llenando, es necesario tambin vencer la presin del aire que se fue acumulando en el mismo. Un ejemplo ms cotidiano es el llenado de un globo o de un neumtico.

2. PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGAFIG 1. PARTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

1. Una tubera de aspiracin, que concluye prcticamente en labrida de aspiracin.2. El impulsor o rodete, formado por un conjunto de labes que pueden adoptar diversas formas, segn la misin a que vaya a ser destinada la bomba, los cuales giran dentro de una carcasa circular. El rodete es accionado por un motor, y va unido solidariamente al eje, siendo la parte mvil de la bomba.3. La voluta es un rgano fijo que est dispuesta en forma de caracol alrededor del rodete, a su salida, de tal manera que la separacin entre ella y el rodete es mnima en la parte superior, y va aumentando hasta que las partculas lquidas se encuentran frente a la abertura de impulsin. Su misin es la de recoger el lquido que abandona el rodete a gran velocidad, cambiar la direccin de su movimiento y encaminarle hacia la brida de impulsin de la bomba.4. Una tubera de impulsin, instalada a la salida de la voluta, por la que el lquido es evacuado a la presin y velocidad creadas en la bomba.3. FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA CENTRIFUGATodo el ensamble que gira y que consiste en la flecha, los labes del impulsor, el ncleo y el refuerzo del impulsor se denomina rodete o rotor. El fluido entra de manera axial a travs de la parte central hueca de la bomba (el ojo), despus del cual el fluido enfrenta los labes rotatorios, adquiere velocidad tangencial y radial por la transferencia de cantidad de movimiento por parte de los labes, y adquiere velocidad radial adicional por las fuerzas llamadas centrfugas, que son en realidad falta de fuerzas centrpetas para sostener el movimiento circular. El flujo sale del rotor despus de ganar tanto velocidad como presin cuando es lanzado radialmente hacia afuera del rotor hacia la voluta. Como se ilustra en la figura (), la voluta es un difusor en forma de caracol cuyo objetivo es desacelerar el movimiento rpido del fluido que abandona los bordes posteriores de los labes del rotor, debido a lo cual aumenta todava ms la presin del fluido, y combinar y dirigir el flujo desde todos los pasajes entre los labes hacia una salida comn.FIG 2. FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

La voluta es tambin un transformador de energa, ya que frena la velocidad del lquido, transformando parte de la energa dinmica creada en el rodete en energa de presin, que crece a medida que el espacio entre el rodete y la carcasa aumenta, presin que se suma a la alcanzada por el lquido en el rodete.4. CLASIFICACION DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS

4.1 CLASIFICACION SEGN FLUIDOLas bombas centrfugas hacen parte de ungrupode mquinas denominadas bombas rotodinmicas, las cuales estn caracterizadas por la existencia de un elemento impulsor (o impeller) el cual es movido por un eje que le transmite lapotenciaa dicho elemento.Dentro de este grupo se encuentran las bombas de flujo axial, mixto y radial (Fig.1); estas ltimas, deinterspara eldesarrollode estas lneas.

Impulsor axial Impulsor de doble flujo Impulsor tipo Impulsor mixto intascable FIG 3. TIPOS DE IMPULSORES

Las bombas rotatorias se clasifican por la manera en la cual el flujo sale de la bomba: flujo radial (centrfugo), flujo axial y flujo mixto (o radioaxial).

En el caso de una bomba de flujo radial, el fluido entra de manera axial (en la misma direccin que el eje de la flecha giratoria) en el centro de la bomba, pero se descarga de manera radial (o tangencialmente) a lo largo del radio exterior de la carcasa de la bomba. Por esta razn las bombas centrfugas reciben tambin el nombre de bombas de flujo radial. En el caso de una bomba de flujo axial, el fluido entra y sale axialmente, en general a lo largo de la parte exterior de la bomba debido al bloqueo de la flecha, motor y ncleo, entre otros. Una bomba de flujo mixto es considerada intermedia entre centrfuga y axial, ya que el flujo entra en forma axial, no necesariamente en el centro, pero se descarga a un ngulo entre las direcciones radial y axial. 4.2 CLASIFICACION SEGN CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LOS ALABES

Existen tres tipos de bombas centrfugas que justifican un anlisis, con baseen las caractersticas geomtricas de los labes, alabes inclinados hacia atrs, labes radiales y labes inclinados en el sentido del giro.

Las bombas centrfugas con labes inclinados hacia atrs (Fig. ) son las ms comunes. Proporcionan la ms alta eficiencia de los tres porque el fluido pasa por los pasajes de los labes con la mnima cantidad de giros.Algunos labes tienen forma currentilnea, lo cual produce una operacin similar, pero una eficiencia todava mayor. A

Las que tienen labes radiales (tambin denominados labes rectos, Fig.) tienen las caractersticas geomtricas ms sencillas y generan el incremento de presin ms grande de los tres tipos de bombas p ara una diversidad de valores de gasto volumtrico, pero el incremento de presin disminuye con rapidez despus del punto de eficiencia mxima. B

Las bombas centrfugas con labes inclinados en el sentido del giro (Fig. ) producen un incremento de presin que es casi constante, si bien ms bajo que el de los labes inclinados hacia atrs y de los labes rectos, en una diversidad amplia de cantidades de volumen. Por lo general, las bombas centrfugas con labes inclinados en el sentido del giro tienen ms de estos elementos, pero son ms pequeos, como se ilustra en la figura (). Estas bombas tienen una eficiencia mxima inferior que la de las bombas de los labes rectos. FIG 4. TIPOS DE ALABES ABCB

Las curvas de rendimiento de la carga hidrosttica neta y la potencia al freno para estos tres tipos de bombas centrfugas se comparan en la figura (). Las curvas se han ajustado de tal manera que cada bomba alcanza la misma descarga libre (gasto volumtrico mximo a carga neta cero). Note que estos esquemas son cualitativos slo con el propsito de hacer la comparacin, por lo que las curvas de rendimiento medidas y reales difieren bastante en forma, dependiendo de los detalles del diseo de la bomba.

5. CURVA CARACTERSTICA DE UNA BOMBA

La curva caracterstica de una bomba describe la relacin entre la altura manomtrica (cada de presin) y el caudal, datos que permiten escoger la bomba ms adecuada para cada instalacin. La altura manomtrica de una bomba es una magnitud, expresable tambin como presin, que permite valorar la energa suministrada al fluido, es decir, se trata de la cada de presin que debe de vencer la bomba para que el fluido circule segn condiciones de diseo. Como puede observarse en la figura anterior, para cada velocidad de rotacin n, hay una curva caracterstica. Ntese tambin que si la velocidad se reduce, tambin disminuye la altura manomtrica mxima y el caudal mximo.

5.1 CURVA NPSH CAUDAL

Cuando se bombean lquidos es muy probable que la presin local dentro de la bomba caiga por abajo de la presin de vapor del lquido Pv (Pv tambin se denomina presin de saturacin Psat; en las tablas termodinmicas aparece como funcin de la temperatura de saturacin). Cuando P