BOMBAS HIDRAULICAS

BOMBAS DE PALETAS (ASPAS) Y

BOMBAS DE EMBOLO RECIPROCANTE

ING. MECATRONICA

BOMBAS DE PALETA

Este tipo de bombas pertenece a una bomba de desplazamiento positivo. Se utiliza para bombear para bombear el fluido hidráulico desde un deposito a varios motores hidráulicos.

Bombea la misma cantidad de fluido con cada rotación a través de ella, independientemente de la cantidad de presión que hay en el sistema.

Estas bombas pertenecen al grupo de las bombas mecánicas.

CARACTERISTICAS Usadas en instalaciones con

una presión máxima de 200 bar. Un caudal uniforme (libre de pulsos) y un bajo nivel de ruido.

El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal).

Cuando la excentricidad sea cero, no existe un caudal, por lo tanto, no se entregará líquido al sistema. Esto permite regular el caudal de las bombas de paletas.

Son pequeñas en función de las potencias que desarrollan y su tolerancia al contaminante es bastante aceptable.

Oscilan entre 5 y 100 cm³. Pueden ofrecer presiones de servicio de hasta 150 bar.

Son muy sensibles al nivel de limpieza del aceite. Un aceite con partículas en suspensión podrá originar una avería en la bomba.

Sentido de flujo del fluido independiente del sentido de rotación del eje (para las bombas de ejecución especial).

Las aspas pueden ser rectas, curvas, tipo rodillo, tipo cangilón, y pueden estar ubicados en el rotor o en el estator.

PARTES PRINCIPALES Se compone de:

un rotor: que gira dentro de una carcasa(estator).

las paletas: que se encuentran en unas ranuras que tiene el rotor, con posibilidad de desplazarse radialmente.

El eje del cuerpo: está colocado de forma excéntrica el rotor.

Cubierta o carcasa: es una coraza metálica en el cual se lleva todo el proceso cíclico del fluido.

Aberturas de carga y descarga.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO En los extremos de la bomba de paletas se

aprietan en el interior el estator y las paletas deslizan por él. La cámara de trabajo es llenada entre dos paletas contiguas, el estator y el rotor.  Durante el giro rotor el volumen de producto aumenta hasta alcanzar un valor máximo que tras alcanzar este se cierra para trasladar el producto a la cavidad de impulsión de la bomba A la par se inicia el desalojo del líquido de la cámara de trabajo en una cantidad igual a su volumen útil. No tienen el mismo grado de hermeticidad como otras bombas rotativas y para mejorar el grado de hermeticidad se puede realizar elevando el número de paletas.

TIPOS DE BOMBA DE PALETA Bomba de paleta de una

carrera: El rotor esta descentrado de la carcasa. Al girar succiona el fluido desde la entrada de la bomba, generando al girar unos espacios o cámaras entre las paredes del rotor, del estator y las paletas. Cuando este espacio comienza a comprimirse la bomba deja salir el fluido por el orificio de salida. Las paletas salen radialmente, apoyándose en la carcasa. La forma de salir es debida a la entrada de aceite dentro del rotor, asegurando en todo momento que la paleta apoya en la carcasa.

Bomba de paleta de dos carreras: Estas bombas tienen una carcasa o estator ovalado o doble excéntrico. Con dos entradas y dos salidas, se sitúa un estator de palas en el centro, generando dos zonas de cámara “amplia”. El resto del funcionamiento es similar al de la bomba de paletas de una carrera, con la diferencia de que realiza dos procesos por cada ciclo.

Bombas de paleta de caudal variable: consiste en desplazar el estator de tal forma que variamos la excentricidad entre el rotor y el estator. variamos el caudal de la bomba, variando el volumen de las cámaras. Estas bombas son de una sola carrera y disponen de tres dispositivos de posicionamiento.

Tornillo de posicionamiento para cilindrada.

Tornillo de ajuste de altura.

Tornillo de ajuste de máxima presión.

VENTAJAS Mantenimiento sencillo y

rápido.

No hay compresión, empuja, arrastra.

Capacidad para transportar productos de alta viscosidad.

Bomba volumétrica sea cual sea la velocidad de rotación o la viscosidad.

Gran poder de aspiración.

Sencillez técnica.

Gran vida útil.

Volumen de trabajo variable.

Válvula de seguridad integrada permitiendo la protección del circuito.

DESVENTAJAS

Pueden tener dos cajas de componentes.

Componentes complicados.

No muy aceptables para altas presiones.

No muy buenas con abrasivas.

APLICACIONES Retención de alcohol y etanol.

Transferencia en la producción de fertilizantes.

Lubricación de equipo ferroviario.

Transporte móvil.

Transferencia de producto en el sector petrolero.

Generación de poder.

Papel y pulpa.

Transferencia de agua en instalaciones de refrigeración.

Distribución de solventes.

Transferencia de productos para la industria textil.

oAerosoles.

oServicio de aviación-transferencia de combustible.

o Industria, refrigeración, congelantes, combustibles.

oTransferencia de LPG y NH3.

oProcesos químicos industriales.

oLlenado de cilindros LPG.

VIDA UTIL

La vida útil de este tipo de bombas es muy grande, siempre y cuando se haga periódicamente una revisión y esto por la siguiente razón:

Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas. Cuando ellas permanecen paradas por un tiempo prolongado, las paletas pueden pegarse dentro de sus ranuras de alojamiento. Estas adherencias se deben a los residuos de los productos transportados y como consecuencia la bomba no trabajará. Para garantizar otra vez un buen funcionamiento hay que limpiar las piezas móviles y verificar que las paletas se deslicen libremente en sus guías.

BOMBAS DE EMBOLO RECIPROCANTE

Son máquinas que suministran presión a un liquido forzado por el movimiento de un o mas pistones o émbolos en un cilindro, recibiendo un volumen fijo de líquido en condiciones casi de succión, lo comprime a la presión de descarga y lo expulsa por la boquilla de descarga.

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS

En la gran variedad de las bombas de pistón encontramos las siguientes características:

Bombeo de productos particulados y productos sensibles a esfuerzos de cizalla.

Manejo de frutas y verduras enteras, hojas, rodajas, trozos y dados de fruta.

Diseño higiénico.

Temperatura de trabajo: 120º C o más según el diseño.

Trabajo en vacío.

PARTES PRINCIPALES

Un cilindro que es el cuerpo de la bomba y dentro de cual se desplaza el émbolo.

Tubería y válvula de admisión.

Tubería y válvula de descarga.

Cámara de aire en el lado de descarga.

Cámara de vacío en el lado de succión. La cámara de aire tiene por objeto evitar la influencia de el movimiento senoidal de la masa del líquido en la bomba sobre las tuberías, en donde la corriente debe ser lo más uniforme posible.

FORMAS DE MECANISMO

El accionamiento del pistón en las bombas reales se fuerza a través de diferentes mecanismos, los mas comunes son: 

Mecanismo pistón-biela-manivela.

Usando una leva que empuja el pistón en la carrera de impulsión y un resorte de retorno para la carrera de succión como en la bomba de inyección Diesel.

PRINCIPIO DE OPERACION

El funcionamiento depende del llenado y vaciado sucesivo de receptáculos de volumen fijo, para lo cual cierta cantidad de fluido es obligada a entrar al cuerpo de la bomba en donde queda encerrada momentáneamente, para después ser forzada a salir por la tubería de descarga.

Los cilindros pueden estar colocados axial o radialmente, y pueden trabajar con desplazamiento constante o variables.

Bomba de pistones axiales: Este tipo de bombas se componen de un eje de accionamiento, que está unido a un plato en su centro. El plato a su vez está unido a varios émbolos, similar al tambor, (barrilete) de un revolver. En función de el ángulo que describe el plato sobre el eje de accionamiento será la carga de los émbolos y por tanto la capacidad de la bomba.

Las bombas de pistones axiales las podemos dividir en dos tipos:

Las de desplazamiento fijo: Donde el desplazamiento del plato es constante, lo que nos da una capacidad constante del equipo.

Las de desplazamiento variable: Donde podemos modificar el ángulo de desplazamiento del plato.

Las bombas de desplazamiento fijo son equipos de rendimiento elevado con fluidos hidráulicos muy diversos.

Sus rangos de trabajo están según modelos y fabricante en:

Caudal: 10 a 40 l/min.

Presión: 175 a 210 bar en función del modelo y del tipo de fluido.

Velocidad: 1800 a 3600 rpm en función del modelo y el tipo de fluido.

CLASIFICACION Las clasificaciones más importantes de las bombas

reciprocantes son:

a) En base al tipo de acción.

De simple acción. Para cada carrera completa del émbolo ocurre una sola succión y una sola descarga en un extremo del cilindro.

De doble acción. Para medía carrera del émbolo un volumen de líquido es succionado por un extremo, mientras otro volumen es descargado por el otro extremo del cilindro.

b) En base al número de cilindros.

Simple. Constan de un sólo cilindro.

Doble. Constan de dos cilindros, accionados por un mismo árbol con 180° de desplazamiento de manivelas.

Triple. Constan de tres cilindros, accionados por un mismo árbol con un desplazamiento de manivela de 120°.

Cuádruple, Quíntuple, etc.

c) De acuerdo a la posición de los émbolos.

Verticales.

Horizontales.

d) De acuerdo a la forma en que las bombas son impulsadas .

Bombas de potencia. Estas es impulsan por medio de una máquina prima a través de un mecanismo de manivela y biela. En estas bombas el número de rpm es menor que el de la máquina que las impulsa, lográndose esto por medio de engranes, por banda o por combinaciones da ambos sistemas.

Bombas de vapor. Estas son impulsadas por una máquina de vapor y en las cuales los cilindros de líquido y vapor son parte de la misma máquina y están unidos por el mismo vástago.

APLICACIONES Y USO

Las bombas de pistón tienen aplicaciones en diversas industrias, en las que destacan:

Industria de proteínas

Pastelería y dulces

Productos lácteos

Bebidas

Frutas y verduras

Comidas preparadas/pre-cocinadas

Farmacia

Higiene personal

Medio ambiente

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