Tipos de bombas

Modelo, supuestos y simplificaciones del simulador. Para preparar la clase y saber hasta dónde fiarse de los números.

Doce bombas en corte animado, cada una dentro de un circuito con depósito, aspiración, manómetro, válvula de impulsión, limitadora (solo en las de desplazamiento positivo) y retorno por debajo del nivel. Al lado, las lecturas, la curva característica con el punto de funcionamiento, el caudal instantáneo en una vuelta y el símbolo normalizado. Debajo: cómo funciona, claves, ventajas, inconvenientes, uso a bordo y una propuesta para probar en el simulador.

Además: árbol de clasificación y tabla comparativa (#comparativa) y un cuestionario de 10 preguntas con corrección inmediata (#prueba).

Bombas

Rotodinámicas: centrífuga radial (2900 rpm, H0 40 m, Qmax 55 m³/h) y axial (1450 rpm, H0 12 m, Qmax 400 m³/h).
Desplazamiento positivo, rotativas: engranajes exteriores (10 cm³, 200 bar), engranajes interiores con media luna (16 cm³, 250 bar), lóbulos (100 cm³, 12 bar), paletas de caudal variable (20 cm³, 140 bar, excentricidad 0–20 mm y compensador), husillos de tres tornillos (40 cm³, 40 bar), pistones axiales de plato inclinado (28 cm³, 350 bar, 0–18° y compensador), pistones radiales de excéntrica (12 cm³, 500 bar) y peristáltica (50 cm³, 8 bar).
Desplazamiento positivo, alternativas: émbolo de simple efecto con biela y manivela (60 cm³/ciclo, 200 bar) y membrana (30 cm³/ciclo, 7 bar), con las válvulas de bola abriendo y cerrando.

Modelo

Rotodinámicas: H = s²·H0 − (H0/Qmax²)·Q², con s = n/n0. Circuito H = Hest + K·Q²/a² (a = apertura de la válvula). Potencia P = P0·s³ + kP·s²·Q: en la centrífuga crece con el caudal (por eso se arranca con la válvula cerrada); en la axial es máxima a caudal nulo y avisa de motor sobrecargado por encima de 1,15 veces la nominal. La curva puede mostrar el rendimiento o la potencia.
Desplazamiento positivo: Qth = V·n·f/1000; fugas proporcionales a la presión; limitadora que da todo el caudal con un 5 % de sobrepresión; circuito Q = a·√(p/c), ajustado para que con la válvula abierta del todo trabaje a 0,4·pmax con el caudal nominal. Compensador: reduce la cilindrada linealmente entre pc y pc + 4 % de pmax. Si no hay salida por debajo de 1,6·pmax (válvula cerrada sin limitadora), la presión sube hasta romper la bomba.
Potencia absorbida = p·Qth/600/ηhm más rozamiento. Se muestran el calor generado (limitadora y fugas), el rendimiento volumétrico y el global, y el par.
Aire en la aspiración: la centrífuga y la axial no se ceban solas y hay que cebarlas; las de desplazamiento positivo evacúan el aire en unos 2,5 s a velocidad nominal.
Pulsación del caudal (forma orientativa): engranajes ±11 %, interiores ±4 %, lóbulos ±22 %, paletas ±4 %, axiales de 9 pistones ±2 %, radiales de 5 pistones, peristáltica con caída al soltar el rodillo, émbolo y membrana de media onda; husillos y rotodinámicas sin pulsación.

Lo que no se modela

Cavitación y NPSH, bombas en serie y en paralelo, centrífuga multietapa, doble membrana neumática, tornillo excéntrico y émbolo de doble efecto o tríplex.