¿Qué es una bomba sumergible?
A bomba sumergible es una bomba que funciona sumergida en agua. Utiliza un motor sellado para hacer girar un impulsor, y el impulsor transfiere energía cinética al líquido. La carcasa de la bomba o voluta convierte la energía cinética del líquido en presión.
Esta presión obliga al líquido a superar la resistencia de las tuberías y las diferencias de altura, transportando el líquido por encima de la superficie del agua.
¿Cómo funciona una bomba sumergible? Paso a paso
El motor acciona el eje y el impulsor.
El campo magnético generado por el motor en funcionamiento provoca la rotación del rotor, convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica. El eje de la bomba, como componente de conexión fundamental, une el motor y el impulsor. Finalmente, el motor transfiere energía al impulsor, provocando su rotación.
El líquido entra por la entrada.
La rotación a alta velocidad del impulsor crea una zona de baja presión estática en la entrada del impulsor, generando así una diferencia de presión entre la entrada del impulsor y el área circundante. Esta diferencia de presión permite que el líquido ingrese a la bomba.
El impulsor transfiere energía al líquido.
La rotación del impulsor genera fuerza centrífuga. A medida que el impulsor continúa girando, expulsa continuamente el líquido en todas direcciones y le transfiere energía, aumentando así su caudal y presión.
El difusor o voluta ayuda a generar presión.
El impulsor expulsa el líquido desde el centro hacia afuera, hacia el difusor o voluta. La voluta recoge el líquido y lo guía hacia la salida de la bomba.
Durante este proceso, el canal de flujo de la voluta, que se expande gradualmente, reduce la velocidad del fluido y convierte parte de la energía cinética del líquido en presión estática.
El líquido entra en la tubería de descarga y supera la presión del sistema.
El líquido es guiado hacia la salida de la bomba por la carcasa en voluta, donde adquiere toda su energía mecánica, también conocida como altura de elevación. A continuación, el líquido fluye por la tubería hasta llegar a su destino.
Durante este proceso, el líquido debe superar la diferencia de altura entre la salida de la bomba y el punto de destino, así como las pérdidas de energía causadas por la tubería, las curvas y las válvulas. Si la altura de elevación es suficiente, el líquido finalmente llegará al punto de destino.
Partes principales de una bomba sumergible y su función.
Carcasa de la bomba
La carcasa de la bomba es un contenedor que alberga los diversos componentes. componentes de la bomba, y generalmente está hecho de metal.
Motor
El motor de la bomba sumergible cuenta con un diseño sellado integrado, lo que le permite funcionar bajo el agua y proporcionar energía para el flujo de líquido.
Eje
La función principal del eje de la bomba es conectar el motor y el impulsor, transmitir la energía del motor y soportar el impulsor.
Impulso
Los impulsores se utilizan para transferir energía a los líquidos y propulsarlos.
sellos mecánicos
Los sellos mecánicos se instalan normalmente entre el impulsor y el motor para sellar el espacio entre el eje de la bomba y el motor, evitando que el líquido entre en el motor a través de ese espacio y cause daños al equipo.
¿Cómo se mantiene el motor sellado y frío bajo el agua?
¿Cómo evitan la entrada de agua los sellos y las entradas de cables?
Existen tres posibles puntos de fuga durante el funcionamiento normal de una bomba sumergible:
- La conexión entre la carcasa del motor y la tapa final.
- El espacio entre el eje de la bomba y la carcasa del motor
- El punto donde el cable entra en la carcasa del motor.
Se utilizan diferentes métodos de sellado para evitar fugas en estos tres puntos:
- La conexión entre la carcasa del motor y la tapa final: se utilizan juntas tóricas, empaquetaduras y otros componentes de goma para sellar el espacio en la conexión.
- El espacio entre el eje de la bomba y la carcasa del motor: Se utiliza un sello mecánico para evitar que el líquido entre a lo largo del eje sin afectar su rotación.
- El punto de entrada del cable a la carcasa del motor: La entrada suele sellarse comprimiendo una junta de goma elástica en la entrada del cable. Otras bombas sumergibles utilizan un encapsulado de resina para lograr el sellado.
¿Cómo funcionan los diferentes sistemas de refrigeración?
Los métodos comunes de refrigeración de motores incluyen: refrigeración líquida ambiental y refrigeración mediante camisa de refrigeración.
- Refrigeración mediante camisa: Una camisa de refrigeración es esencialmente una carcasa exterior instalada alrededor del motor. Durante el funcionamiento del motor, un fluido refrigerante entra en la camisa de refrigeración, absorbe el calor del motor y luego regresa a la bomba.
- Refrigeración líquida ambiental: Durante el funcionamiento del motor, el calor generado se transfiere a la carcasa del motor, y el líquido que circula a su alrededor enfría continuamente el motor.
¿Cómo funcionan los interruptores de flotador y los controles de las bombas?
Arranque y parada automáticos con interruptor de flotador.
La función principal de un interruptor de flotador para bombas sumergibles es controlar automáticamente el arranque y la parada de la bomba, evitando que el motor funcione en seco o que el agua se desborde.
Un interruptor de flotador con cable utiliza una carcasa flotante sellada que contiene un interruptor de inclinación o un microinterruptor. En los sistemas de control de drenaje comunes, un nivel alto de líquido provoca el cierre del contacto normalmente abierto, enviando una señal de arranque para lograr la función de arrancar con niveles altos de líquido y detenerse con niveles bajos.
¿Qué hace un panel de control?
La caja de control de la bomba sumergible actúa como un cerebro, supervisando constantemente el estado de funcionamiento de la bomba y encendiéndola y deteniéndola automáticamente según sea necesario.
Normalmente, la caja de control de una bomba sumergible contiene un controlador de potencia, relés, interfaces de señal de flotador y otros equipos. Los usuarios pueden instalar componentes adicionales según sus necesidades, como interruptores temporizadores y convertidores de frecuencia. Estas características opcionales se pueden definir consultando con el fabricante o el ingeniero de la bomba.
¿Todas las bombas sumergibles funcionan de la misma manera?
No, no todas las bombas sumergibles funcionan con el mismo principio. La mayoría son centrífugas, lo que significa que transfieren energía al líquido mediante un impulsor. Existen varios tipos de bombas sumergibles centrífugas, clasificadas según su tipo hidráulico (radial, de flujo mixto, axial) y el número de impulsores (de una etapa, de varias etapas). Este artículo se centra en una bomba sumergible radial de una sola etapa.
En una bomba de flujo radial, el líquido fluye radialmente hacia afuera. En una bomba de flujo axial, el impulsor se asemeja más a una hélice, con el líquido moviéndose axialmente a través de él. En una bomba de flujo mixto, el líquido se mueve tanto axial como radialmente.
Los procesos de funcionamiento de las bombas de una etapa y de varias etapas también difieren. Una bomba de una etapa contiene un solo impulsor; el líquido, tras ser impulsado por este y guiado por la voluta, sale por la salida. En una bomba de varias etapas, después de pasar por el primer impulsor, el líquido entra en el segundo. Cada impulsor transfiere energía al líquido, lo que permite a la bomba de varias etapas alcanzar una mayor altura de elevación.
¿Qué factores determinan el caudal y la presión de una bomba sumergible?
Cómo se relacionan el caudal y la altura
El caudal y la altura de elevación son los principales parámetros que representan el rendimiento de una bomba. Cada bomba tiene su propia curva de caudal-altura de elevación, que depende de la estructura de su impulsor y cuerpo. En las curvas típicas de las bombas centrífugas, la altura de elevación es mayor cuando el caudal es menor y disminuye gradualmente a medida que aumenta el caudal.
Sin embargo, la determinación del punto de operación real de la bomba también se basa en una curva del sistema con pendiente ascendente gradual. La intersección de la curva del sistema con la curva de caudal-altura de elevación es el punto de operación real.
Por qué importan el nivel del agua y la resistencia de las tuberías
El nivel de líquido de trabajo, la diferencia de elevación y las pérdidas en la tubería son cruciales para calcular la altura total de elevación y seleccionar la bomba adecuada. La altura total de elevación incluye factores como la diferencia de nivel de líquido y las pérdidas en la tubería.
Cuanto menor sea el nivel de bombeo real, mayor será la altura estática y menor el caudal. Además, el líquido debe superar la resistencia derivada de las diferencias de elevación, la fricción en la tubería y las curvas a medida que avanza por ella. Por lo tanto, la profundidad de instalación no puede utilizarse como indicador directo de la altura total.
Cómo los sólidos y el desgaste afectan el rendimiento
Existen diferencias significativas en el rendimiento entre las bombas que transportan lodos con sólidos en suspensión y las que transportan agua limpia. Los lodos con sólidos en suspensión aumentan la fricción entre el impulsor y la tubería, lo que incrementa la resistencia al transporte. El transporte prolongado de lodos con sólidos en suspensión también puede erosionar el impulsor y otras partes en contacto con el fluido, lo que deteriora el rendimiento hidráulico de la bomba. Los sólidos también pueden provocar obstrucciones en las tuberías y el impulsor.
En resumen, la presencia de lodos con sólidos en suspensión y la abrasión tienen un impacto significativo en el rendimiento de la bomba, lo que en última instancia conlleva una disminución del caudal y la altura de elevación, vibraciones y ruido, y posibles cambios en la potencia del motor.
Vídeo: ¿Cómo funciona una bomba de lodos? (Bombas centrífugas)
Preguntas frecuentes sobre bombas sumergibles
¿Es necesario cebar una bomba sumergible?
No, las bombas sumergibles no necesitan cebado porque funcionan completamente bajo el agua, y el líquido llenará la bomba de forma natural antes de su puesta en marcha.
Diferentes tipos de bombas sumergibles
- Bomba de agua sumergible
- Bomba sumergible para lodos
- Bomba sumergible con llenado de aceite
- Bomba sumergible de acero inoxidable
- Bomba de refuerzo
- Bomba trituradora
- Bomba de pozo sumergible
- Bomba de pozo seco
- Bomba sumergible para aguas residuales
- Bomba de desagüe
¿Por qué mi bomba sumergible está funcionando pero no bombea agua?
Si una bomba sumergible está funcionando pero no bombea agua, generalmente se debe a una bolsa de aire, una obstrucción en la entrada o una obstrucción en la válvula.
Primero, desconecte la alimentación eléctrica y solucione el problema de la bolsa de aire. Ajuste el ángulo de la bomba bajo el agua para expulsar el aire. Inspeccione la entrada y el filtro, y retire cualquier residuo que obstruya la entrada. Compruebe que todas las válvulas estén completamente abiertas.
¿Puede una bomba sumergible funcionar de forma continua?
Sí, las bombas sumergibles pueden funcionar de forma continua, pero es importante asegurarse de que no haya averías y de que siempre estén sumergidas en líquido.
