Conceptos erróneos comunes en el uso de bombas centrífugas
Hora de lanzamiento:
May 11,2015
1. Las bombas de alta carga se utilizan para el bombeo de baja carga.
Muchos operadores de bombas creen que, cuanto menor es la altura manométrica, menor es la carga del motor. Al dejarse llevar por esta idea errónea, suelen seleccionar bombas con una altura manométrica nominal muy elevada al realizar su compra. En realidad, en el caso de las bombas centrífugas, una vez fijado el modelo de la bomba, el consumo de energía es directamente proporcional al caudal real. A medida que aumenta la altura manométrica, disminuye el caudal; por lo tanto, a mayor altura manométrica, menor caudal y menor consumo de energía. Por el contrario, a menor altura manométrica, mayor caudal y mayor consumo de energía. Para evitar la sobrecarga del motor, se exige generalmente que la altura manométrica de funcionamiento real de la bomba no sea inferior al 60% de la altura manométrica nominal. En consecuencia, si se utiliza una bomba de alta altura manométrica para impulsar agua a una altura mucho más baja, el motor tiende a sobrecargarse y a sobrecalentarse; en casos graves, incluso puede quemarse. Si este tipo de operación de emergencia resulta inevitable, es imprescindible instalar una válvula de compuerta en la tubería de descarga para regular el caudal (o bien obstruir parcialmente la salida de descarga con madera u otros materiales) con el fin de reducir el caudal y prevenir la sobrecarga del motor. Se debe prestar especial atención al aumento de temperatura del motor; si éste se calienta excesivamente, hay que reducir inmediatamente el caudal de descarga o detener la bomba. Este punto también suele malinterpretarse: algunos operadores suponen que bloquear la salida de descarga para reducir forzosamente el caudal incrementará la carga del motor. En realidad, ocurre precisamente lo contrario. Las unidades de riego estándar con bombas centrífugas de alta potencia están equipadas con válvulas de compuerta en las tuberías de descarga; para minimizar la carga del motor durante el arranque, primero se debe cerrar la válvula de compuerta y, solo después de que el motor haya arrancado, abrir gradualmente la válvula.
2. Utilizar una bomba de gran diámetro con una tubería de agua de pequeño diámetro para el bombeo
Muchos operadores de bombas creen que hacerlo puede aumentar la altura manométrica real; en realidad, la altura manométrica real de una bomba es igual a la altura manométrica total menos la pérdida de carga. Una vez seleccionado el modelo de bomba, la altura manométrica total permanece constante; la pérdida de carga se debe principalmente a la resistencia de la tubería, y cuanto menor es el diámetro de la tubería, mayor es la resistencia y mayor es la pérdida de carga. Por lo tanto, reducir el diámetro de la tubería no aumenta la altura manométrica real de la bomba: al contrario, la disminuye, lo que provoca una caída en la eficiencia de la bomba. En cambio, cuando se utiliza una bomba de tubería de pequeño diámetro con una tubería de gran diámetro, la altura manométrica real no disminuye; por el contrario, al reducirse la resistencia de la tubería, se disminuye la pérdida de carga y, en consecuencia, aumenta la altura manométrica real. Algunos operadores también suponen que, al usar una tubería de gran diámetro con una bomba de tubería de pequeño diámetro, la carga del motor aumentará significativamente, ya que consideran que un diámetro de tubería mayor implica una presión del agua más elevada sobre el impulsor de la bomba, lo que a su vez ejerce una carga mayor sobre el motor. Sin embargo, la magnitud de la presión del fluido depende únicamente de la altura manométrica, y no del área de la sección transversal de la tubería. Mientras la altura manométrica se mantenga constante y el tamaño del impulsor permanezca sin cambios, la presión ejercida sobre el impulsor será la misma independientemente del diámetro de la tubería. El único efecto de aumentar el diámetro de la tubería es reducir la resistencia al flujo, lo que permite un caudal más elevado y, en consecuencia, un mayor consumo de energía. No obstante, mientras las condiciones de operación se mantengan dentro del rango de altura manométrica nominal de la bomba, esta podrá funcionar normalmente incluso con un diámetro de tubería mayor, al tiempo que se reducen las pérdidas en la red de tuberías y se mejora la eficiencia de la bomba.
3. Al instalar la tubería de entrada, asegúrese de que las secciones horizontales estén niveladas o inclinadas hacia arriba.
Hacerlo provocará la acumulación de aire en la tubería de aspiración, lo que reducirá el vacío tanto en la tubería como en la bomba, disminuyendo así la altura de aspiración de la bomba y el caudal. La práctica correcta consiste en inclinar ligeramente el tramo horizontal hacia la fuente de agua; este no debe ser horizontal ni debe curvarse hacia arriba.
4. Se utilizan muchos codos en la tubería de entrada de agua.
El uso de un número excesivo de codos en la tubería de entrada aumentará la resistencia local al flujo. Además, los codos deben instalarse para cambiar la dirección verticalmente; no se permiten curvas horizontales para evitar la acumulación de aire.
5. La entrada de la bomba está conectada directamente al codo.
Esto dará lugar a una distribución desigual del flujo de agua al pasar por la curva y entrar en el impulsor. Cuando el diámetro de la tubería de aspiración es mayor que el de la entrada de la bomba, debe instalarse un reductor excéntrico. El lado plano del reductor debe colocarse hacia arriba, con el lado inclinado hacia abajo; de lo contrario, se acumulará aire, lo que reducirá el caudal o impedirá por completo la cebado, además de provocar ruidos de golpeteo. Si la tubería de aspiración y la entrada de la bomba tienen el mismo diámetro, se debe añadir un tramo recto de tubería entre la entrada de la bomba y la curva, cuya longitud no será inferior a 2 o 3 veces el diámetro de la tubería.
6. La sección más baja de la tubería de aspiración, equipada con una válvula de pie, no está vertical.
Si se instala de esta manera, la válvula no se cerrará automáticamente, lo que provocará una fuga de agua. El método de instalación correcto es el siguiente: para la tubería de entrada equipada con una válvula de pie, la sección más baja debe estar, preferiblemente, en posición vertical. Si la instalación en posición vertical no es factible debido a las restricciones del emplazamiento, el ángulo entre el eje de la tubería y el plano horizontal debe ser de al menos 60°.
7. La entrada de la tubería de suministro de agua está colocada de manera incorrecta.
(1) La toma de la tubería de captación de agua se encuentra a una distancia del fondo y de las paredes del embalse de captación que es inferior al diámetro de la toma. Si en el fondo del embalse hay sedimentos u otros residuos, y la distancia entre la toma y el fondo es inferior a 1,5 veces el diámetro de la toma, ello puede provocar una captación deficiente de agua durante el bombeo o bien la succión de sedimentos y materias extrañas, lo que podría obstruir la toma.
(2) Si la toma de la tubería de aspiración no está sumergida lo suficientemente profunda, se formarán vórtices en la superficie del agua alrededor de la tubería, lo que puede obstaculizar la captación de agua y reducir el caudal de descarga. El procedimiento correcto de instalación es el siguiente: para bombas de tamaño pequeño y mediano, la profundidad de inmersión de la tubería de aspiración no debe ser inferior a 300–600 mm; para bombas de gran tamaño, no debe ser inferior a 600–1000 mm.
8. La tubería de salida deberá estar situada por encima del nivel normal de agua del embalse de descarga.
Si la salida se encuentra por encima del nivel normal de agua del embalse de descarga, aunque la altura de elevación de la bomba aumentará, el caudal disminuirá. Si, debido a la topografía del terreno, la salida debe situarse por encima del nivel de agua del embalse, se deberá instalar una curva y un tramo corto de tubería en la salida de la conducción para convertir la línea de tuberías en una configuración de sifón, reduciendo así la cota de la salida.
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