Las bombas centrífugas fueron creadas por primera vez por el físico francés Denis Papin en 1689 y sin duda las bombas centrífugas juegan un papel importante en la vida de las personas hoy en día.
Este artículo resume los puntos clave, incluyendo el principio de funcionamiento, el diagrama, las piezas, los tipos y las aplicaciones de las bombas centrífugas. Lea esta guía y aprenderá todo sobre las bombas centrífugas.
¿Qué es una bomba centrífuga?
Definición de bomba centrífuga
Las bombas centrífugas utilizan la rotación del impulsor para generar fuerza centrífuga, que acelera el fluido y lo expulsa alrededor del impulsor, logrando así el transporte del fluido.
Los componentes principales de una bomba centrífuga incluyen la carcasa de la bomba, el impulsor, los cojinetes, el eje de la bomba, la base, el sello mecánico, etc.
Las bombas centrífugas pertenecen a un tipo de bombas dinámicas. Existen muchos tipos de bombas centrífugas, capaces de transportar prácticamente cualquier tipo de fluido, como agua de pozos de riego agrícola, aguas residuales, residuos mineros, lodos de dragado y otros fluidos.
¿Cómo funciona una bomba centrífuga?
Cebado de la bomba centrífuga
Antes de comenzar, es necesario llenar la bomba con líquido para evitar que funcione en seco.
Una bomba centrífuga utiliza la fuerza centrífuga para aumentar la presión del fluido y, posteriormente, hacer que este fluya por la salida. El proceso de operación consta de cuatro etapas: entrada de fluido, presurización, descarga y circulación del agua.
A continuación se muestra una descripción detallada del principio de funcionamiento de la bomba centrífuga, y también puede ver una explicación en video más intuitiva.
Principio de funcionamiento de la bomba centrífuga
Ⅰ. Succión: Primero, el movimiento del rotor del motor de la bomba impulsa la rotación del impulsor, la cual genera fuerza centrífuga. Posteriormente, esta fuerza acelera el fluido desde el centro del impulsor hacia la periferia, generando una presión negativa alrededor del líquido en el centro del impulsor, lo que genera succión. Finalmente, la bomba succiona el fluido por la entrada.
Ⅱ. Presurización: El fluido se acelera y fluye en un vórtice en la carcasa de la bomba. A medida que el canal de flujo en la bomba se estrecha gradualmente, la velocidad del fluido disminuye y la presión aumenta, y parte de la energía cinética se convierte en energía de presión.
III. Descargar: La salida de la bomba suele ser de diseño más pequeño, la presión del fluido aumenta en la salida y, finalmente, la bomba descarga el fluido por la salida.
IV. Trabajo continuo: Bajo la acción de la rotación continua del impulsor, la bomba aspira y descarga continuamente el fluido, de modo que la bomba funciona continuamente.
Vídeo del funcionamiento de la bomba centrífuga
Bienvenido al video sobre el funcionamiento de una bomba centrífuga. Este video detalla cómo una bomba bombea líquido con fluidez, y le permitirá comprender mejor sus componentes y funciones.
Tipos y aplicaciones de bombas centrífugas
Bombas centrífugas de una sola etapa
| Descripción general | Aplicaciones |
| Las bombas de una sola etapa tienen solo un impulsor, estructura simple, alta altura y fácil mantenimiento. | ●Riego agrícola ●Minería ●Agua municipal ●Energía eléctrica ●Metalurgia |
Bombas centrífugas multietapa
| Descripción general | Aplicaciones |
| Una bomba centrífuga multietapa tiene más de dos impulsores con alta altura y alta presión. | ●Aguas residuales mineras ●Suministro de agua a alta presión ●Petroquímica ●Alimentación al vacío |
Bombas centrífugas autocebantes
| Descripción general | Aplicaciones |
| Las bombas centrífugas autocebantes no requieren llenar la bomba con agua previamente antes de su puesta en marcha, pudiendo vaciarse el gas de forma automática. | ●Petroquímica ●Minería ●Descarga de barcos ●Metalurgia |
Bombas centrífugas sumergibles
| Descripción general | Aplicaciones |
| Las bombas centrífugas sumergibles funcionan sumergiéndose en agua y la bomba tiene un sello fuerte. | ●Ingeniería hidráulica ●Extracción de agua de pozos profundos ●Dragar ●Riego agrícola |
Bombas centrífugas verticales
| Descripción general | Aplicaciones |
| Las bombas centrífugas verticales tienen una estructura vertical, pueden trabajar profundamente debajo del líquido. | ●Minería ●Suministro de agua de la torre de enfriamiento ●Carbones ●Condiciones que requieren inmersión |
Bombas centrífugas en línea
| Descripción general | Aplicaciones |
| La entrada y la salida de la bomba en línea están en la misma línea recta, son de tamaño pequeño y de alta eficiencia. | ●Riego agrícola ●Metalurgia ●Petroquímica ●Energía eléctrica |
Bombas centrífugas de accionamiento magnético
| Descripción general | Aplicaciones |
| La rotación del impulsor de la bomba centrífuga de accionamiento magnético es impulsada por fuerza magnética y no tiene sello de eje, lo que aísla el fluido del motor. | ●Planta química ●Atención médica ●Productos alimenticios ●Aeroespacial ●Transporte de fluidos corrosivos, inflamables y tóxicos |
Bombas centrífugas para aguas residuales
| Descripción general | Aplicaciones |
| Las bombas de aguas residuales pueden manejar fluidos que contienen impurezas y fibras largas. | ●Planta de tratamiento de agua ●Fábricas de papel ●Tratamiento de aguas residuales industriales |
Bombas centrífugas para lodos
| Descripción general | Aplicaciones |
| La bomba centrífuga de lodos puede manejar lodos y fluidos viscosos que contienen grava, limo y aceite. | ●Minería ●Dragar ●Túnel de escudo ●Desulfuración de gases de combustión |
Componentes principales de las bombas centrífugas
Las bombas centrífugas tienen una estructura sencilla y son fáciles de mantener. Sus componentes principales incluyen el impulsor, la carcasa, el cojinete, la voluta, el eje, la placa de protección, el prensaestopas y el sello mecánico. A continuación, se detallan sus componentes principales.
Diagrama de bomba centrífuga con partes
Piezas de bomba centrífuga
| Nombre de las piezas de la bomba centrífuga | Función |
| Conjunto de cojinetes | El conjunto de cojinetes es una parte importante del funcionamiento de la bomba, ya que garantiza el funcionamiento estable del impulsor y sostiene el eje de la bomba. |
| Placa de unión | La placa de unión se utiliza para sellar bombas centrífugas para mejorar el rendimiento del sellado. |
| Caja de empaquetadura | El prensaestopas es parte del sello de empaque y se utiliza para cerrar el espacio entre la carcasa de la bomba y el eje de la bomba para evitar fugas del medio transportado. |
| Sello de bomba centrífuga | Detener las fugas de líquido o evitar que entre aire en la bomba. |
| Revestimiento de placa de marco | El revestimiento de placa del marco sostiene el impulsor, guía el flujo y reduce el desgaste de los componentes internos de la bomba. |
| Impulsor de bomba centrífuga | El impulsor es una parte importante del funcionamiento de la bomba centrífuga, la bomba centrífuga transporta el fluido principalmente a través de la rotación del impulsor. |
| Caja | La carcasa de la bomba centrífuga es el contenedor que contiene los componentes internos de la bomba y se utiliza para dirigir el fluido en un movimiento de flujo en forma de vórtice. |
| Revestimiento de placa de cubierta | Guiar el movimiento del fluido y reducir el desgaste de las piezas internas de la bomba. |
| Placa de cubierta | Mejore el rendimiento de sellado de la bomba para evitar fugas del medio. |
| Anillo de linterna | El anillo de linterna en la bomba centrífuga se utiliza en el cojinete para sellar, enfriar y reducir el desgaste. |
Curva característica de la bomba centrífuga
La curva de rendimiento de la bomba centrífuga contiene muchos parámetros de rendimiento e indicadores de la bomba, incluidos la altura de la bomba, el caudal, la velocidad del motor, el punto de mejor eficiencia (BEP), NPSH y otros parámetros.
La curva de rendimiento de la bomba es una herramienta importante para seleccionar el tipo de bomba. Según esta curva, podemos elegir el modelo adecuado para lograr la máxima eficiencia.
Ventajas y desventajas de la bomba centrífuga
Ventajas
- Estructura simple y funcionamiento confiable: Las bombas centrífugas tienen menos componentes principales y son menos propensas a fallas.
- Fácil mantenimiento, larga vida útil: Las piezas de repuesto de la bomba centrífuga son fáciles de reemplazar y el mantenimiento oportuno puede extender en gran medida la vida útil.
- Amplia gama de aplicaciones: Las bombas centrífugas no sólo pueden transportar agua limpia, sino también fluidos que contienen partículas suspendidas, viscosas y corrosivas.
Desventajas
- Autocebante: Las bombas comunes no tienen función de autocebado y no pueden descargar automáticamente el gas en la bomba, por lo que debemos llenar la bomba con líquido antes de comenzar.
- Cavitación: Cuando la presión de succión es demasiado baja o se produce un bloqueo en la entrada, se generan fácilmente burbujas de aire, lo que provoca la cavitación de la carcasa de la bomba y del impulsor, acortando la vida útil.
Conclusión
Después de siglos de desarrollo y múltiples diseños, han mejorado enormemente la productividad, sin duda, las bombas centrífugas juegan un papel importante en nuestra producción y vida.
Si tiene algún problema con el transporte de fluidos en su proceso industrial, no dude en contactar con los expertos de Kingda y le daremos la mejor opción.
Preguntas frecuentes sobre bombas centrífugas
Bomba de desplazamiento positivo vs. centrífuga
| Bomba centrífuga | Bomba de desplazamiento positivo | |
| Principio de funcionamiento | La fuerza centrífuga generada por la rotación del impulsor se utiliza para atraer el fluido y descargarlo bajo presión. | El fluido es impulsado a través de la bomba por un cambio cíclico en el volumen interno de la bomba. |
| Tipo de fluido | Adecuado para fluidos de viscosidad baja a media. | Adecuado para el transporte de fluidos de alta viscosidad y alta presión. |
| Caudal | Adecuado para caudales medios a altos. | Adecuado para transportar fluidos de bajo caudal. |
| autocebante | Sin capacidad de autocebado, la bomba debe llenarse con líquido antes de comenzar. | Capacidad de autocebado, puede vaciar automáticamente la bomba de gas. |
| Aplicaciones | Química, petróleo, minería | Alimentos, productos farmacéuticos y combustibles |
Lista de verificación de mantenimiento de bombas centrífugas
RUIDO, VIBRACIÓN: Si encuentra ruidos y vibraciones anormales cuando la bomba está funcionando, puede haber un fenómeno de desequilibrio del impulsor o puede ocurrir un fenómeno de cavitación; detenga la máquina inmediatamente y verifique.
TEMPERATURA DEL MOTOR: Si la temperatura del motor es demasiado alta, detenga la máquina inmediatamente, de lo contrario el motor podría quemarse.
FUGA: Verifique las líneas para detectar fugas de líquido.
PRESIÓN: Compruebe que el valor de presión de la bomba sea normal.
MANTENIMIENTO REGULAR: Realice un mantenimiento regular de acuerdo con el contenido del manual del producto y reemplace las piezas de desgaste, como sellos, cojinetes, impulsores, pernos, etc. a tiempo.
¿Cómo cebar una bomba centrífuga?
Al poner en marcha una bomba, es necesario llenarla con agua y purgar el aire de la bomba, para poder ponerla en marcha y comenzar su funcionamiento normal.
Bomba centrífuga con función autocebante: Las bombas autocebantes no necesitan llenarse de agua previamente al arrancar. Permiten extraer el aire de la bomba mediante su propia fuerza de succión y, tras un breve periodo de funcionamiento, aspiran agua para ponerla en funcionamiento normal.
¿Las bombas centrífugas son de desplazamiento positivo?
Una bomba centrífuga no es una bomba de desplazamiento positivo. Es un tipo de bomba dinámica. Utiliza la rotación del impulsor para generar fuerza centrífuga y aspira líquido hacia la bomba mediante la rotación del impulsor.
Principio de funcionamiento de una bomba de desplazamiento positivo: Una bomba de desplazamiento positivo se basa principalmente en el movimiento de los componentes dentro de la bomba para provocar cambios periódicos en el volumen dentro de la bomba, exprimir el líquido y el caudal es relativamente estable.
¿Las bombas centrífugas son autocebantes?
La mayoría de las bombas centrífugas no tienen función de autocebado y deben llenarse de agua antes de arrancar. Algunas bombas autocebantes también son centrífugas, pero aun así deben llenarse de agua antes de arrancar por primera vez.
¿Las bombas sumergibles son centrífugas?
Una bomba sumergible es una bomba centrífuga que funciona sumergida en agua. Su principio de funcionamiento es el mismo que el de una bomba centrífuga. La rotación del impulsor genera fuerza centrífuga, succionando así agua por encima de la superficie del líquido.
¿Pueden las bombas centrífugas funcionar en seco?
Las bombas centrífugas no pueden funcionar en seco. Antes de arrancar, es necesario llenar la bomba con agua para expulsar el aire. La cavitación se produce cuando la bomba funciona en vacío. El impulsor, la voluta y otras piezas de la bomba no tienen líquido para enfriarlas, lo que provoca un aumento de temperatura y, con el tiempo, daños.
¿Qué es la bomba centrífuga vertical?
Las bombas centrífugas verticales se instalan verticalmente sobre el suelo, ocupan un área pequeña y no requieren la construcción de una sala de bombas, lo que ahorra costos y ofrece una alta eficiencia. Cuando el entorno de instalación es relativamente pequeño, se puede optar por una bomba vertical.
¿Qué es la bomba centrífuga horizontal?
Las bombas centrífugas horizontales se instalan horizontalmente sobre el suelo, con una estructura sencilla, fácil mantenimiento y bajas vibraciones. Sin embargo, ocupan un área extensa y requieren una caseta para alojarlas.
¿Qué es la cavitación en la bomba centrífuga?
La cavitación es un problema común en las bombas centrífugas. Cuando la bomba tiene una succión insuficiente o el líquido se reduce, entra aire en la carcasa de la bomba, lo que provoca cavitación.
Síntomas de cavitación: Tras la cavitación, el impulsor, la carcasa de la bomba y otras piezas de la misma experimentarán cavitación puntual, e incluso cavitación en panal o rotura de impulsores. Tras la cavitación, la bomba presentará síntomas como aumento del ruido, alta frecuencia de vibración, alta temperatura del motor y reducción del caudal.
¿Qué es la bomba centrífuga de acero inoxidable?
Las bombas centrífugas de acero inoxidable se refieren a bombas cuya carcasa o componentes de la bomba (impulsor, voluta, sello, etc.) están hechos de acero inoxidable.
En comparación con las bombas tradicionales de hierro fundido, las bombas centrífugas de acero inoxidable son más resistentes a la corrosión y a la presión, y se utilizan principalmente en las industrias química, petrolera y farmacéutica. Sin embargo, su precio es mayor que el de las bombas de hierro fundido.
Diagrama de bomba centrífuga multietapa
Diagrama de bomba centrífuga de una sola etapa
¿Cuáles son los diferentes tipos de impulsores de bombas centrífugas?
Existen siete tipos principales de impulsores para bombas centrífugas: impulsor cerrado, impulsor semiabierto, impulsor abierto, impulsor empotrado, impulsor de vórtice, impulsor de corte e impulsor de tornillo. Entre estos, los tres tipos de impulsores más utilizados son:
- Impulsor cerrado: Un impulsor cerrado tiene protectores en ambos lados, formando un canal de flujo completamente cerrado dentro del impulsor.
- Impulsor semiabierto: Un impulsor semiabierto tiene una protección en un solo lado.
- Impulsor abierto: Un impulsor abierto está completamente abierto, con las palas conectadas directamente al centro del impulsor.
¿Qué es la altura total en una bomba centrífuga?
La altura total se refiere a la altura a la que una bomba puede elevar un líquido después de superar todas las pérdidas de energía (fricción de la tubería, pérdidas en el codo, etc.), generalmente medida en metros.
Para obtener más detalles, consulte la siguiente fórmula del cabezal de la bomba:
Altura total = Hs(Cabezal de succión) + Hd(Cabezal de descarga)
NOTA: Esta fórmula sólo es aplicable a condiciones operativas simples.
Los 10 principales fabricantes de bombas centrífugas del mundo
La siguiente tabla enumera las empresas con un impacto significativo en la industria global de bombas centrífugas. Puede obtener información rápida sobre los fabricantes de bombas centrífugas consultando el contenido de la tabla.
| Nombre de la empresa de bombas centrífugas | Descripción general |
| Flowserve | Flowserve tiene su sede en Estados Unidos y sus productos incluyen bombas centrífugas, válvulas, sellos y otros equipos que se utilizan ampliamente en las industrias del petróleo, el gas y la energía. |
| Kingda | Kingda, uno de los primeros fabricantes de bombas centrífugas en China, cuenta con una larga trayectoria y amplia experiencia. Sus principales productos incluyen bombas centrífugas para lodos y bombas de dragado, ampliamente utilizadas en minería, dragado, energía y otras industrias. |
| Grundfos | Grundfos, con sede en Dinamarca, ofrece una amplia gama de bombas, incluidas bombas de circulación, bombas sumergibles y bombas centrífugas, que prestan servicios a industrias como sistemas de suministro de agua, tratamiento de aguas residuales y construcción. |
| KSB | KSB es un fabricante alemán de bombas y válvulas cuyos productos se utilizan ampliamente en industrias como la minería, el tratamiento de agua y los productos químicos, y tiene una influencia global significativa. |
| Sulzer | Sulzer es una empresa internacional con sede en Suiza que se centra en resolver problemas de transporte de fluidos, y sus productos juegan un papel importante en las industrias del petróleo, el gas y la energía. |
| EBARA | EBARA es una empresa japonesa de fabricación industrial cuyos productos abarcan equipos de precisión como bombas, compresores, equipos de energía y bombas de vacío. Es uno de los principales fabricantes de bombas del mundo. |
| ITT | ITT tiene su sede en Stanford, EE. UU., y sus productos de bombas se centran principalmente en sistemas de bombas centrífugas industriales, especializándose en industrias como la minería, la energía y los productos químicos. |
| Presa | Weir es un fabricante de equipos de minería con sede en el Reino Unido que adquirió la marca de bombas Warman en 1999. Sus bombas se utilizan principalmente en entornos altamente abrasivos, como la minería y el procesamiento de minerales, y brinda servicios a nivel mundial. |
| Xilema | Xylem es una empresa de tecnología del agua con sede en EE. UU. que se especializa en el suministro y tratamiento de agua, con operaciones comerciales que abarcan el tratamiento de agua, el suministro de agua municipal, las aguas residuales industriales y las industrias de la construcción. |
| Pentair | Pentair, originaria de Estados Unidos, se centra en el tratamiento y transporte de agua, ofreciendo soluciones para empresas y hogares. Sus bombas se utilizan principalmente en sistemas de suministro de agua, tratamiento de aguas residuales, protección contra incendios, riego, etc. |
¿Qué es NPSH de la bomba centrífuga?
El NPSH es un valor de referencia crucial para prevenir la cavitación en bombas centrífugas. Durante el funcionamiento de la bomba, solo cuando el NPSH...A > NPSHR ¿Se puede garantizar una presión de succión suficiente, evitando así la cavitación de la bomba?.
Explicación de los parámetros:
NPSHA:El NPSH requerido para el funcionamiento real de la bomba.
NPPSHR:El NPSH mínimo requerido para el funcionamiento de la bomba.
¿Cuál es el punto de mejor eficiencia de la bomba centrífuga?
El punto de máxima eficiencia es el punto de funcionamiento óptimo en la curva de eficiencia de la bomba centrífuga. En este punto, la bomba presenta el caudal, la altura de impulsión y la eficiencia óptima del motor más adecuados.
En este punto, la bomba alcanza su máxima eficiencia, logrando una capacidad de producción óptima y ahorrando energía. El funcionamiento continuo en el punto de máxima eficiencia prolonga significativamente su vida útil.
