Mquinas de desplazamiento positivo o volumtrico

Mquinas de desplazamiento positivo o volumtrico

Se trata de uno de los tipos ms antiguos de mquinas hidrulicas y se basan en el desplazamiento de un volumen de fluido comprimindolo. El ejemplo ms claro de este tipo de mquinas es la bomba de aire para bicicletas. Suministran un caudal que no es constante, para evitarlo en ocasiones se unen varias para lograr una mayor uniformidad. Estas mquinas son apropiadas para suministros de alta presin y bajos caudales.

Introduccin

Las Maquinas de desplazamiento positivo se basan en el principio de Pascal, es decir en conseguir de alguna manera incrementar la presin en un punto del lquido para que esta elevacin se transmita ntegra e inmediatamente a todos los puntos del fluido. Constan de un elemento denominado "desplazador" que precisamente desplaza positivamente el lquido, de ah su nombre, desde una zona donde hay lquido a una presin reducida a otra donde se encuentra lquido a una presin superior, donde lo deposita. O bien, en el caso de los motores hidrulicos, desde una zona donde hay lquido a una presin elevada a otra donde se encuentra el lquido a una presin

PRlNClPlO DE OPERAClN

Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relacin con su tamao y costo. Este tipo de bomba resulta el ms til para presiones extremadamente altas, para operacin manual, para descargas relativamente bajas, para operacin a baja velocidad, para succiones variables y para pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.

Principio De Desplazamiento Positivo

Segn movimiento del desplazador-alternativas-rotativasSegn la variabilidad del desplazamientoSegn modo de accionamientoSegn compensacin hidrulicaSegn tipos constructivosCLASlFlCAClN.

CAUDAL TERICO Y CAUDAL REAL EN BOMBAS DE EMBOLO, DE PALETAS

DEDUCCIN DE LAS ECUACIONES DE CAUDAL

La vlvula de impulsin en una bomba de mbolo slo se debe cerrar al parar la bomba, jams en marcha De lo contrario, la presin crecera hasta tal punto que se producira una avera seria en el motor (caso de no estar ste protegido), en la bomba o en la instalacin.

El caudal real es menor que el terico, a causa de las fugas debidas a retraso de cierre en las vlvulas, a que las vlvulas no son estancas, y a las prdidas exteriores en el prensaestopas por donde el eje atraviesa el mbolo. Estas prdidas se tienen en cuenta en el rendimiento volumtrico que oscila entre 0,85 a 0,99. Rendimiento volumtrico = /

Este tipo de bomba se compone de un rotor, paletas deslizantes y una carcaza. Al girar el rotor, las paletas se desplazan radialmente producto de la fuerza centrfuga y, haciendo contacto con la carcaza, forman cmaras selladas.

"==2()/60

Donde:e= excentricidadd= dimetro interior del estator n= rpm

Bombas de paletas deslizantes

Y teniendo en cuenta el espesor de las paletas:

=2[()]/60

Donde:z Nmero de paletas Espesor de las paletas.= Rendimiento volumtricoCaudal real

El trmino positivo, significa que la presin desarrollada est limitada solamente por la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es afectada por la carga a presin sino que est determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado.

Esta presin de salida puede llegar a valores que ponen en peligro la integridad de la bomba si el conducto de escape se cierra completamente. Para garantizar el funcionamiento seguro de ellas, es necesario la utilizacin de alguna vlvula de seguridad que derive la salida en caso de obstruccin del conducto.

Se caracterizan porque el caudal de bombeo casi no es afectado por la presin de funcionamiento.

Presiones en las bombas de desplazamiento positivo

Es la altura, presin diferencial o resistencia que tiene que vencer la bomba.Partimos de la ecuacin de Bernoulli

Altura manomtrica o til

Es la relacin entre la energa de flujo proporcionada por la bomba y el tiempo que la misma ha estado en funcionamiento para comunicar dicha energa.= DondeQ=caudal= densidad del fluido= gravedadH=altura dinmica de la bomba

Potencia til

La potencia de accionamiento es la potencia transmitida en el eje de la bomba o bien la potencia al freno de sta.

Donde:M= Par o momento=Velocidad de rotacin en radianesN= rpm

Potencia de accionamiento

Ventiladores

Un ventilador es una maquina hidrulica generadora para gases.

En general, los ventiladores son utilizados cuando es preciso mover un gran caudal de gas (normalmente, aire, o mezclas de aire con otros gases), con presiones pequeas.

Definicion:

Renovacin de aire en salas de trabajo.

Ventilacin en minas; tneles y barcos.

Entre sus aplicaciones:

Evacuacin de humos:

Secado de productos industriales.

Ventiladores de baja presinp < 10 mbarDe media presin10 mbar < p < 30 mbarDe alta presin30 mbar < p < 100 mbar

Clasificacin segn la presin total (diferencia de presin) desarrollada:

CentrifugoAxialTangencial

Clasificacin segn direccin de flujo:

Ventiladores centrfugos Los rodetes de los ventiladores centrfugos tiene diversas formas constructivas. En lo que se refiere a la forma de los alabes.labes curvados hacia adelante (2 > 90). Tambin llamados multipala, o tipo Sirocco.labes radiales (2 = 90). Son los mas simples y tambin los mas clsicos. Tambin se les llama paletas.labes curvados hacia atrs(2 < 90). Son los de mayor rendimiento

Ventiladores centrfugos

Fig. Ventiladores centrfugos de labes curvados hacia delante, radiales y atrs

Fig. Tringulos de velocidades a la salida para los distintos rodetes centrfugos

Cuando el fluido de trabajo es un gas no tiene sentido hablar de alturas, por tanto las formulas donde haba alturas cambiaran y sern expresas por presiones, con ayuda de esta ecuacin:

Son mquinas destinadas a producir movimiento de aire. Las caractersticasprincipales para su seleccin son: Caudal volumtrico Incremento de la presin esttica Potencia disponible Rendimiento del ventilador Ruido, dimensiones, y modo de arrastre

Por el modo de trabajo: Ventiladores axiales: mueven grandes caudalescon incrementos de presin esttica baja HliceTubo axial: en una envolvente, dan mayores presiones, generan mucho ruido Ventiladores centrfugos: salida perpendicular a la entrada. De labes curvados hacia delante De labes rectos a radiales; captacin de residuos De labes curvados hacia atrs Ventiladores transversales; la trayectoria del aire en el rodete es normal al ejetanto a la entrada como a la salida Ventiladores helicocentrfugos; intermedios entre los centrfugos y los axiales, el aire entra como en los helicoidales y sale como en los centrfugos

En un conducto hay tres tipos de presiones: Presin esttica, sobre las paredes del conducto Dinmica, al convertir la energa cintica en presin Total que es la suma de las dos

PRESION TOTAL TIL DEL VENTILADORDonde;

Rendimiento hidraulico Donde;

Potencia interna Donde;

Potencia util o total:Donde;Donde;Potencia de accionamiento: