Diferentes tipos de bombas – Bombas de desplazamiento positivo

Principio de funcionamiento

Una bomba de desplazamiento positivo hace que un fluido se mueva atrapando una cantidad fija del fluido y forzando (desplazando) ese volumen atrapado hacia una tubería o sistema de descarga.

Algunas bombas de desplazamiento positivo utilizan una cavidad expansiva en el lado de succión y una cavidad decreciente en el lado de descarga. El líquido entra en la bomba cuando la cavidad del lado de succión se expande y el líquido sale de la descarga cuando la cavidad se colapsa. El volumen se mantiene constante a lo largo de cada ciclo de funcionamiento de la bomba.

Las bombas de desplazamiento positivo no utilizan impulsores, sino que se basan en piezas giratorias o recíprocas para empujar directamente el líquido en una cavidad cerrada, hasta que se acumula suficiente presión para mover el líquido hacia el sistema de descarga. La bomba no se basa en el aumento de la velocidad del fluido como hace la bomba centrífuga al mover el líquido a través del impulsor. En consecuencia, la velocidad del fluido dentro de una bomba de desplazamiento positivo es mucho menor que la de una bomba centrífuga. Esto es a menudo una característica deseable para ciertas aplicaciones, como cuando se necesita bombear un medio que contiene sólidos frágiles.

Características de la bomba

Las bombas de desplazamiento positivo, a diferencia de las bombas centifrugas o rotodinámicas, pueden producir teóricamente el mismo caudal a una velocidad determinada (RPM) sin importar la presión de descarga. Por lo tanto, las bombas de desplazamiento positivo pueden considerarse dispositivos de caudal constante. Sin embargo, un ligero aumento de las fugas internas a medida que aumenta la presión puede impedir un caudal verdaderamente constante.

En la aplicación, no se debe permitir que una bomba de desplazamiento positivo funcione contra una válvula cerrada en el lado de descarga de la bomba, porque no tiene una cabeza de cierre como una bomba centrífuga. Con la bomba funcionando contra una válvula de descarga cerrada, continuará produciendo flujo y la presión en la línea de descarga aumentará hasta que la tubería pueda fracturarse o la bomba pueda resultar gravemente dañada, o ambas cosas.

Para evitar esto, suele ser necesaria una válvula de alivio o de seguridad en el lado de descarga de la bomba de desplazamiento positivo. Esta válvula de seguridad puede colocarse interna o externamente a la bomba. El fabricante de la bomba normalmente tiene la opción de suministrar válvulas de seguridad o alivio internas. Una válvula interna suele utilizarse sólo como medida de seguridad, pero una válvula de seguridad externa en la línea de descarga, con una línea de retorno a la línea de aspiración o al depósito de suministro, proporcionará una mayor seguridad.

Especificaciones típicas de las bombas de desplazamiento positivo

Las bombas de desplazamiento positivo suelen estar disponibles para ofrecer un rendimiento de acuerdo con los siguientes rangos:

• Los caudales oscilan entre 0.4 a 55.000 lpm
• La altura total (presión) oscila entre 0,7 y 6800 Bar
• La potencia oscila entre 0,5 y 4.900 CV
• Los límites de viscosidad varían según el tipo de bomba.

Diferentes tipos de bombas de desplazamiento positivo

Hay varios tipos de desplazamiento positivo en el mercado y suelen clasificarse según el mecanismo utilizado para mover el fluido. Por ejemplo;

Bombas rotativas de desplazamiento positivo

Entre ellas se encuentran las de engranajes, las de tornillo, las de paletas, las peristálticas, las de lóbulos y las de cavidad progresiva y todas ellas utilizan piezas giratorias para mover el líquido dentro y fuera de la cámara de la bomba. Algunas bombas rotativas, como las de engranajes, deben tener un espacio muy reducido entre los elementos giratorios y las paredes de la cámara, y entre las piezas giratorias, lo que significa que generalmente no pueden utilizarse para bombear sólidos grandes o fluidos abrasivos que puedan desgastar las piezas. Otros tipos como las bombas de lóbulos y las bombas de cavidad progresiva están diseñadas para mover líquidos que contienen sólidos.

Bombas Reciprocantes Desplazamiento Positivo

Incluyendo las de émbolo, diafragma, pistón, hidráulicas, y muchas otras – utilizan un mecanismo reciprocante repetitivo para expandir y contraer la cámara a intervalos regulares. Las bombas alternativas incorporan uno o más conjuntos de válvulas de retención en la entrada y la salida de la bomba para ayudar a guiar el líquido a través de la bomba y evitar el flujo inverso.

Desplazamiento positivo de tipo lineal

La bomba de cadena es un tipo de bomba de agua en la que varios discos circulares se colocan en una cadena sin fin. Una parte de la cadena se sumerge en el agua, y la cadena pasa por un tubo, ligeramente mayor que el diámetro de los discos. A medida que la cadena asciende por el tubo, el agua queda atrapada entre los discos y es elevada y descargada en la parte superior.

Bombas de diafragma de desplazamiento positivo

Una bomba de diafragma es un tipo particular de bomba de desplazamiento positivo que utiliza la acción recíproca de un diafragma que se flexiona para mover el fluido dentro y fuera de la cámara de bombeo.

El diafragma que se flexiona crea un vacío en la entrada de la cámara que atrae el fluido hacia ella. Cuando el diafragma se mueve en la dirección opuesta, hace que el volumen de la cámara de bombeo disminuya, forzando al fluido a salir por el puerto de descarga de la bomba.

Las bombas de diafragma utilizan válvulas de retención en la entrada y la salida de la cámara de bombeo para asegurar que el fluido fluya en una dirección y salga por la otra sin que se produzcan fugas hacia atrás.

Ventajas principales de las bombas de desplazamiento positivo

1. En general, las bombas de desplazamiento positivo son ideales para aplicaciones en las que se necesita un flujo constante.
2. Crean una presión de media a alta y suelen ser una forma excelente de bombear aceites y otros fluidos viscosos.
3. Las bombas de desplazamiento positivo también son extremadamente útiles para aplicaciones que requieren una combinación de bajo flujo y alta presión. Por ejemplo, para mover fluidos que contengan sólidos suspendidos o frágiles.

Así que esa es una visión general de las bombas de desplazamiento positivo. ¿Tiene algo que añadir? ¿Alguna ventaja o desventaja en la aplicación?

¿O hay algo que no hayamos cubierto y que le gustaría saber?