Bombas Industriales: Tipos, Funcionamiento y Características Clave

¿Qué es una Bomba?

Una bomba mueve sustancias líquidas mediante acción mecánica. Tradicionalmente, las bombas se dividen en tres tipos principales según el método utilizado para mover el fluido.

Clasificaciones

Estos tres tipos, según cómo mueven el fluido, son: elevación directa, desplazamiento y gravedad. Por tanto, existen bombas de elevación directa, bombas de desplazamiento y bombas de gravedad con diseños de componentes diferentes. Las bombas suelen funcionar mediante mecanismos alternativos o rotativos, y consumen energía para realizar trabajo mecánico que mueve el fluido. Las bombas industriales que operan con estos tres mecanismos son muy populares, ya que cada proceso ofrece distintas ventajas.

Las bombas mecánicas industriales también pueden sumergirse en el fluido que bombean o colocarse fuera de él. Según su método de desplazamiento, las bombas se clasifican en: bombas de desplazamiento positivo, bombas de impulso, bombas de velocidad, bombas de gravedad, bombas de vapor y bombas sin válvulas. Además, existen dos tipos básicos fundamentales: bombas de desplazamiento positivo y bombas centrífugas.

¿Qué Impulsa una Bomba?

En términos generales, una bomba puede utilizar muchas fuentes de energía: fuerza humana, electricidad, e incluso energía eólica. Estas fuentes pueden accionar equipos de tamaños muy variados, desde una bomba microscópica para uso médico hasta una gran bomba industrial en un sistema de suministro de agua, o bombas industriales para transferir refrigerante en maquinaria. Estas bombas industriales deben ser resistentes a la corrosión durante el proceso de bombeo.

Las bombas industriales tienen una amplia gama de aplicaciones: extracción de agua de pozos, filtración de acuarios y estanques, refrigeración e inyección de combustible en la industria automotriz, operaciones de petróleo y gas en el sector energético. En maquinaria-herramienta, mueven fluidos de corte y refrigerantes. En procesos bioquímicos, se usan para desarrollar y fabricar fármacos. También se emplean como sustitutos artificiales de órganos humanos, especialmente corazones artificiales y prótesis peneanas.

Número de Impulsores

El número de impulsores determina el modo de funcionamiento de la bomba y la fuerza de impulsión del líquido. Una bomba con un solo impulsor giratorio se llama bomba de una etapa. Una bomba con dos o más impulsores giratorios se denomina bomba de dos etapas o bomba de múltiples etapas.

En aplicaciones biológicas, se han desarrollado muchos tipos de bombas químicas y biomecánicas. La biomímesis se utiliza a veces en el desarrollo de nuevas bombas mecánicas. Al igual que en sus inicios se estudiaron las aves para lograr el vuelo humano, muchos casos de imitación biológica han ayudado a avanzar en la investigación científica.

Desplazamiento Positivo

Una bomba de desplazamiento positivo aspira una cantidad fija de líquido y lo impulsa hacia una tubería de descarga para hacerlo fluir. Generalmente, estas bombas usan una cavidad en expansión en el lado de aspiración y una cavidad en contracción en el lado de descarga. Con este método, cuando la cavidad de aspiración se expande, el líquido entra en la bomba; cuando colapsa, el líquido sale por el puerto de descarga. En cada ciclo, la cantidad de líquido es constante.

Consideraciones de Seguridad en Bombas de Desplazamiento Positivo

A diferencia de las bombas centrífugas, las de desplazamiento positivo pueden producir el mismo caudal a una velocidad dada, independientemente de la presión de descarga. Por tanto, son bombas de caudal constante.

Sin embargo, a medida que aumenta la presión, la fuga interna aumenta ligeramente, impidiendo un caudal verdaderamente constante. Como no tienen válvula de cierre como las centrífugas, no pueden trabajar contra una válvula cerrada en el lado de descarga. Si operan con la válvula de descarga cerrada, siguen generando flujo y la presión en la tubería aumenta hasta que esta revienta, dañando gravemente la bomba.

Medidas de Protección Necesarias

Por seguridad, es indispensable instalar una válvula de alivio o seguridad en el lado de descarga de la bomba de desplazamiento positivo. Fabricantes y usuarios industriales deben prestar atención a esto. La válvula puede ser interna o externa. Los fabricantes suelen ofrecer válvulas de alivio o seguridad internas.