Fluidomecánica – Elección de una bomba centrífuga

ELECCIÓN DE UNA BOMBA CENTRIFUGA Y SU ACCIONAMIENTO MOTOR ELÉCTRICO, PARA EL TRANSPORTE DE UN FLUIDO POR UN CONDUCTO A PRESIÓN.

Es una práctica habitual en Ingeniería y Mantenimiento Industrial, calcular las características de una Bomba Centrífuga, para impulsar un fluido a través de una conducción de dimensiones y naturaleza conocidas (longitud, diámetro, rugosidad absoluta).

En el análisis básico de la instalación, la Ecuación de la Energía nos aporta la altura manométrica (J/N=m) (metros de columna de fluido, energía específica) que necesitamos aportar al fluido, para el caudal (Q = m³/s), a transportar.

Estos dos valores, nos determinan el Punto de Funcionamiento, cuando contrastamos la curva característica de la bomba; facilitada por el fabricante (curva motriz), con la curva característica de la instalación (curva resistente), que crece de forma cuadrática al aumentar el caudal.

Si multiplicamos estos dos parámetros por el peso específico del fluido (N/m³) obtenemos el flujo de energía (J/s) que tiene que recibir el fluido; para transportarlo en las condiciones deseadas de presión y altura.

Tres cuestiones capitales tienen que entrar en nuestro objetivo, para la buena elección de la bomba, y su funcionamiento correcto en la instalación:

• En primer lugar, el punto de funcionamiento deberá estar alrededor del rendimiento máximo, para el caudal de diseño. Comprobar en la curva característica rendimiento / caudal ( n / Q).

• En segundo lugar, el motor eléctrico (normalmente asíncrono), que debe accionar el eje de la bomba, debe aportar las revoluciones necesarias para el caudal de diseño y para los posibles cambios de régimen. Para estos casos, se requiere el uso de rectificadores de frecuencia (variadores de velocidad), para optimizar el consumo de energía y compensar además la energía reactiva necesaria para el motor.

• En tercer lugar, la presión en la entrada de la bomba debe ser superior, con cierto margen, a la presión de vapor a la temperatura de transporte del fluido, para no tener problemas de cavitación. Fundamentalmente nos limita la altura de aspiración (h_asp), dado que al crecer esta; la presión en la entrada se reduce ostensiblemente. (ejemplo; si transportamos agua, un metro más de altura, supone bajar la presión 10 kPa)

Conclusión: Elegir el grupo motor-bomba adecuado para nuestra instalación de bombeo, debe en primer lugar garantizarnos el caudal de diseño que necesitamos, pero además debemos tener en cuenta los apartados de optimización energética, así como analizar las presiones de vacio a la entrada de la bomba, para no produzcan condiciones de cavitación.

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