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Bomba de voluta: diseño, principio de funcionamiento, tipos y guía de selección

Bomba voluta con carcasa espiral para aplicaciones de bombeo centrífugo.

¿Qué es una bomba de voluta?

Una bomba de voluta es una tipo de bomba centrífuga. Tiene una voluta espiral alrededor del impulsor para recoger el líquido que fluye desde el impulso Salida. Esta voluta hace que el líquido se mueva rápidamente a lo largo de la carcasa y luego se bombea a través de una tubería en la salida de la bomba.

Bombas centrífugas de voluta Se caracterizan por su alta eficiencia y estabilidad, y se utilizan comúnmente en el tratamiento de aguas municipales., tratamiento de aguas residuales industriales, riego agrícola, y el tratamiento de lodos mineros.

¿Cómo funciona una bomba de voluta?

Cuando la bomba de voluta está en funcionamiento, el impulsor gira a alta velocidad, creando una presión negativa en la entrada de succión que aspira el líquido, el cual es expulsado por la salida del impulsor.

En este punto, el líquido que se mueve a alta velocidad entra en la voluta de la bomba, y la forma espiral de esta reduce su velocidad, convirtiendo parte de su energía cinética en energía de presión. Finalmente, el líquido a alta presión sale por la salida de la bomba.

¿Ves cómo funciona una bomba centrífuga de voluta? >>>

Principio de funcionamiento de la bomba de voluta que muestra el flujo de fluido desde el impulsor a través de la carcasa espiral y la conversión de presión.

¿Qué es una voluta en una bomba?

La voluta es una pieza crucial que funciona componente de una bomba centrífuga. Situado alrededor del impulsor, su función principal es guiar el agua desde la salida del impulsor hacia el canal de flujo en espiral de la voluta, convirtiendo parte de la energía cinética del líquido en energía de presión, reduciendo las pérdidas hidráulicas y bombeando el líquido a alta presión.

Las volutas suelen estar fundidas en materiales como hierro dúctil, acero inoxidable o aleaciones con alto contenido de cromo, y presentan características como robustez, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión, lo que les permite soportar el impacto de grandes caudales.

Componentes principales de una bomba de voluta

Vista explosionada de una bomba de voluta que muestra los componentes principales, incluyendo la carcasa, el impulsor, el eje, el cojinete y el sello.

Impulso

El impulso Es un componente giratorio importante en las piezas de la bomba de voluta. El impulsor aspira el líquido hacia el centro del impulsor mediante rotación y luego lo expulsa a alta velocidad hacia el área circundante del impulsor.

Carcasa de voluta

Una bomba caja de voluta Es un recipiente que rodea el impulsor y tiene un canal de flujo en espiral en su interior para que el líquido se mueva dentro del canal, reduciendo así las pérdidas hidráulicas.

Eje

El eje de la bomba se utiliza para conectar el impulsor con la unidad de accionamiento. La energía cinética de la unidad de accionamiento se transfiere al impulsor a través del eje de la bomba, que también proporciona soporte a la misma.

Sello mecánico

A sello mecánico Aísla el líquido de la atmósfera, evitando fugas y daños a los equipos. Consta de dos superficies de sellado extremadamente lisas: un anillo dinámico y un anillo fijo.

Aspectos

El cojinete Este rodamiento soporta el eje de la bomba y contiene un anillo de bolas de acero. Al arrancar la bomba, estas bolas comienzan a rodar, reduciendo la fricción en el eje. Además, el rodamiento ayuda a soportar las fuerzas radiales y axiales que actúan sobre el eje, prolongando así su vida útil.

Diseño de la carcasa de la bomba voluta

Geometría espiral

A medida que el impulsor lanza continuamente el líquido hacia la voluta, la velocidad del líquido aumentará. Para evitar la turbulencia y la pérdida de energía, la voluta carcasa de la bomba Está diseñado con una estructura en espiral para reducir la pérdida hidráulica y recoger continuamente el líquido que sale del impulsor.

Expansión de área

El líquido se expulsa continuamente a alta velocidad desde la periferia exterior del impulsor, lo que provoca un aumento del caudal total y un incremento gradual de la velocidad. Para reducir el impacto de la velocidad excesiva en la bomba, que causa vibraciones y ruido, la voluta espiral presenta una sección transversal que aumenta gradualmente, lo que permite que la velocidad del líquido se estabilice y evita la pérdida de eficiencia.

Recuperación de presión

El impulsor proporciona principalmente velocidad al líquido durante todo el proceso. El líquido que sale del impulsor tiene alta velocidad pero baja presión. A medida que aumenta gradualmente el área de la sección transversal del impulsor, la velocidad del líquido disminuye gradualmente. En este punto, parte de la energía cinética del líquido se convierte en energía de presión, y la presión del líquido aumenta.

Material de la carcasa de la bomba voluta

El material de la carcasa de la bomba de voluta determina directamente su vida útil. Estas bombas están en contacto constante con líquidos abrasivos, corrosivos, a alta velocidad y a alta presión. El uso de materiales inadecuados o de baja calidad reduce directamente su vida útil. Seleccionar el material adecuado para el fluido que se bombea permite maximizar su vida útil. Entre los materiales más comunes se encuentran el hierro fundido, el acero inoxidable, el caucho y las aleaciones con alto contenido de cromo.

Tipos de bombas de voluta

TipoCaracterísticas principalesUso recomendadoIndustrias típicas
Bomba de voluta simpleFácil de mantener y de bajo costo.Adecuado para situaciones de caudal y presión bajos a medios.🔸Suministro de agua industrial
🔸Climatización
🔸Riego
Bomba de doble volutaCarga radial reducida, estructura robustaAdecuado para escenarios de alto voltaje y alto caudal, especialmente en entornos hostiles.🔸Aguas residuales de la mina
🔸Lodo de mina
🔸Lodo de la tuneladora
🔸Circulación de agua en la central eléctrica
Bomba de voluta verticalAhorra espacioAdecuado para escenarios con espacio limitado o instalación vertical.🔸Centrales eléctricas
🔸Protección contra incendios
🔸Suministro de agua municipal
Bomba de voluta de succión finalFácil de mantener y sencillo de instalar.Adecuado para sistemas generales de suministro de agua y de circulación de agua.🔸Tratamiento de aguas residuales
🔸Riego
🔸Aguas residuales de la minería
Bomba de voluta de doble succiónAlto caudal, equilibrio hidráulico y mayor estabilidad.Adecuado para escenarios con alta demanda de tráfico.🔸Sistemas de suministro de agua a gran escala
🔸Suministro de agua municipal
Bomba con carcasa de voluta dividida axialmenteLa carcasa independiente de la bomba facilita el mantenimiento.Especialmente adecuado para escenarios de altas emisiones.🔸Grandes estaciones de bombeo
🔸Suministro de agua contra incendios
🔸Tratamiento del agua

Bomba de voluta frente a bomba difusora

Infografía comparativa entre bombas de voluta y bombas difusoras que muestra las diferencias en diseño, eficiencia, recuperación de presión y aplicaciones.

Diferencia entre bomba de voluta y bomba difusora

Tanto las bombas de voluta como las bombas de difusor son bombas centrífugas que convierten la energía cinética en energía de presión para bombear líquidos. Sin embargo, a diferencia de las bombas de voluta, que utilizan una voluta en espiral para aumentar la presión, las bombas de difusor logran esta conversión de energía mediante múltiples etapas de difusión (álabes difusores).

Una bomba difusora contiene una serie de álabes difusores. A medida que el líquido pasa por cada álabe, su velocidad disminuye gradualmente y su presión aumenta progresivamente. Esto permite que la bomba difusora alcance presiones más altas y logre una mayor eficiencia de suministro. Sin embargo, debido a la gran cantidad de álabes difusores, es más pesada y de mayor tamaño.

CaracterísticaBomba de volutaBomba difusora
Recuperación de presiónCarcasa de voluta en espiralPaletas difusoras
Eficiencia hidráulicaAltoGeneralmente más alto cerca del punto de diseño
Rango de funcionamientoMás amplioMás estrecho
Complejidad de fabricaciónSimpleMás complejo
CostoMás bajoMás alto
MantenimientoMás fácilMás difícil
Manejo de sólidosMejorMenos adecuado para fluidos abrasivos o con alto contenido de sólidos.
Aplicaciones típicasSuministro de agua, lodos, aguas residualesAlimentación de calderas, bombas multietapa, servicios de alta presión

¿Cuál deberías elegir?

Para el tratamiento general de aguas industriales, elija una bomba de voluta. Las bombas de voluta tienen una estructura simple, son fáciles de mantener, resistentes al desgaste y de menor costo, lo que las hace adecuadas para el suministro general de agua, sistemas de riego, climatización, protección contra incendios, sistemas de circulación de agua e incluso el tratamiento de aguas residuales y escorias de minas.

Si necesita agua a alta presión o prioriza un suministro de alta eficiencia, elija una bomba difusora. Las bombas difusoras cuentan con capacidad de presurización multietapa, lo que proporciona presiones más elevadas, y se utilizan ampliamente en las industrias química, petrolera y de gas natural, donde se requieren entornos de bombeo de alta presión.

Aplicaciones comunes de la bomba de voluta

Suministro de agua

En aplicaciones de suministro de agua, las bombas de voluta se utilizan principalmente para transportar agua limpia, agua potable y agua para uso industrial. Su diseño de alta eficiencia las convierte en una opción ideal para el suministro de agua.

Minería y procesamiento de minerales

En minería y procesamiento de minerales, Existen grandes cantidades de lodo, relaves y aguas residuales que contienen partículas sólidas, lo que exige que las bombas de voluta tengan una resistencia a la abrasión excepcional. Bombas de lodos sobresalen en la realización de estas tareas.

Dragado

Durante dragado En las operaciones, el líquido contiene una gran cantidad de lodo, limo, fibras y basura. Esto requiere que la bomba de voluta soporte la erosión prolongada de arena y grava, y que además tenga un excelente rendimiento antiobstrucción. bomba de dragado es la opción ideal para el dragado.

Central eléctrica

En los sistemas de circulación de agua de refrigeración y agua de proceso de centrales eléctricas, Para garantizar el funcionamiento estable de todo el proceso, se requiere un equipo de bombeo fiable y estable. Las bombas de voluta, gracias a su tecnología estable y fiable, se han convertido en la mejor opción para esta aplicación.

Aguas residuales

Las aguas residuales contienen una gran cantidad de impurezas, fibras y residuos. El amplio canal de flujo de la bomba de voluta permite bombear estas impurezas sólidas sin problemas, y su buena resistencia al desgaste también permite resistir mejor la abrasión a alta velocidad de los sólidos en la carcasa de la voluta.

Materiales para bombas de voluta

Cromo alto

El material con alto contenido de cromo posee una excelente resistencia a la abrasión y la corrosión, soportando durante mucho tiempo el desgaste causado por partículas duras en lodos, y también es apto para lodos moderadamente corrosivos. Es especialmente adecuado para bombas de voluta que requieren el transporte de lodos abrasivos y corrosivos.

Goma

Cuando la mezcla contiene una gran cantidad de partículas finas o contiene sustancias químicas como ácidos y sales, recomendamos elegir un material de caucho. 

Bombas revestidas de caucho para lodos Poseen excelentes propiedades elásticas, lo que previene eficazmente la fricción con partículas finas, y el caucho no reacciona fácilmente con ácidos y sales, proporcionando una excelente resistencia a la corrosión.

Hierro fundido

El hierro fundido es el material más común, debido a su bajo costo, buen rendimiento de fundición y alta rigidez. Es adecuado para la mayoría de las aguas limpias y condiciones ligeramente corrosivas, y se utiliza ampliamente. Sin embargo, el hierro fundido tiene poca resistencia a la abrasión y no es adecuado para condiciones abrasivas.

Acero inoxidable dúplex

El acero inoxidable dúplex posee una excelente resistencia al impacto y a la corrosión, y las bombas de voluta de acero inoxidable dúplex pueden utilizarse ampliamente en industrias como la textil, la de la pulpa, la farmacéutica, la química, la de la refinación de azúcar y la metalurgia.

Cerámico

La cerámica resistente al desgaste presenta una excelente resistencia al desgaste, resistencia a altas temperaturas y una dureza superior. Bombas de lodos de cerámica Además, poseen una excelente resistencia a la oxidación y la corrosión, lo que los hace adecuados para su uso en lodos de alta temperatura, relaves, lodos de ácidos y álcalis fuertes, y lodos altamente abrasivos como los morteros.

Cómo seleccionar la bomba de voluta adecuada

Curva de rendimiento de la bomba

Para elegir la bomba de voluta adecuada, es necesario tener en cuenta las características del fluido que se bombea, los requisitos del sistema e información esencial como el caudal, la altura de elevación, el material, la eficiencia y la velocidad del motor.

Al seleccionar un modelo de bomba, solemos utilizar el curva de bombeo para determinar las especificaciones finales de la bomba. El objetivo es seleccionar la bomba con la mejor eficiencia para mejorar la eficiencia de suministro y reducir el consumo de energía.

Fluir

El caudal es un factor importante a la hora de seleccionar una bomba. El caudal determina el tamaño de la entrada y la salida, el tamaño del impulsor y el punto de funcionamiento. Solo después de determinar el caudal se pueden tomar decisiones adicionales.

Cabeza

El cabezal de la bomba representa la presión requerida por el sistema, que está determinada por el rendimiento de presión de la bomba y la resistencia del sistema.

Estiércol líquido

Las características del fluido bombeado también son un factor importante en la selección de la bomba. Para fluidos como lodos y aguas residuales, es necesario considerar el contenido de sólidos, el tamaño de las partículas, la viscosidad, etc., ya que todos estos factores influyen en la selección de las especificaciones de la bomba, como el caudal, la presión y los materiales.

Material

Al seleccionar los materiales, es necesario elegir los adecuados en función de la corrosividad, la temperatura y la abrasividad del medio, como por ejemplo hierro dúctil, acero inoxidable, aleación con alto contenido de cromo, caucho, cerámica, etc. Los materiales adecuados pueden maximizar la vida útil.

Eficiencia

Al seleccionar un modelo, debe elegir el punto de máxima eficiencia (BEP, por sus siglas en inglés) dentro del rango de eficiencia. No debe buscar ciegamente una alta eficiencia y elegir un modelo que pueda resultar en un alto consumo de energía o una vida útil corta.

Sello

Se debe seleccionar el sello adecuado según el medio que se transporta, y también se deben considerar la facilidad de mantenimiento y los posibles problemas de fugas. Generalmente, existen sellos mecánicos y sellos de empaquetadura.

Velocidad

La velocidad del motor afecta la eficiencia, el desgaste y la vida útil. A menor velocidad, menor desgaste, pero la decisión final depende del caudal, la altura de elevación y otras especificaciones de la bomba.

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Desde 1948, Kingda Nos hemos centrado en la investigación, el desarrollo y la fabricación de bombas. Contamos con una cadena de producción completa, desde la selección de materiales de fundición y el diseño del producto hasta el diseño de soluciones para el transporte de lodos, respaldada por una amplia experiencia y una larga trayectoria.

Fábrica de bombas de voluta Kingda con equipos de producción e instalaciones de ingeniería.

Nuestros proyectos abarcan todo el mundo, involucrando 76 países, incluyendo sistemas de agua municipales, grandes estaciones de bombeo, minas, dragado, tuneladoras, y centrales eléctricas; dondequiera que fluya líquido, allí se puede encontrar nuestra presencia.

También contamos con un equipo de mantenimiento profesional y altamente capacitado. Si sus bombas presentan algún problema, le brindarán soluciones rápidas y profesionales de inmediato.

Preguntas frecuentes sobre las bombas de voluta


¿Cuál es la función de una voluta en una bomba?

La función principal de una voluta es guiar el flujo del líquido, convertir parte de la energía cinética del líquido en energía de presión y reducir la pérdida hidráulica del líquido.


¿Por qué se utiliza una carcasa de voluta en una bomba centrífuga?

El principio de funcionamiento de una bomba centrífuga se basa en la rotación del impulsor, que genera una fuerza centrífuga que aspira el líquido y lo expulsa en todas direcciones. La voluta espiral soporta mejor el impacto de caudales de líquido cada vez mayores y reduce la velocidad del líquido que fluye continuamente hacia su interior, manteniendo así un caudal estable y proporcionando una mejor presión de salida.


¿Cuál es la diferencia entre una bomba de voluta y una bomba centrífuga?

Una bomba de voluta es, en realidad, una bomba centrífuga. La voluta es un componente esencial de una bomba centrífuga; es el recipiente que aloja el impulsor.


¿Qué es una bomba de doble voluta y cuándo se utiliza?

La bomba de doble voluta cuenta con un diseño de doble carcasa que reduce eficazmente la carga radial y mejora la estabilidad. Es adecuada para entornos de alta presión y alto caudal, como grandes estaciones de bombeo, sistemas de riego y minas.


¿Son las bombas de voluta adecuadas para aplicaciones con lodos?

Las bombas de voluta son idóneas para aplicaciones con lodos debido a su estructura simple, alta eficiencia y la posibilidad de seleccionar los materiales adecuados según el fluido. Estos materiales, como las aleaciones con alto contenido de cromo, el acero inoxidable y el caucho, son resistentes al desgaste y a la corrosión, lo que reduce eficazmente la abrasión y el daño por fricción causados por el lodo.


¿Qué materiales se utilizan habitualmente para las carcasas de las bombas de voluta?

El hierro dúctil, el acero inoxidable, el caucho elástico, la cerámica y las aleaciones con alto contenido de cromo son materiales comúnmente utilizados para las carcasas de las bombas de voluta.


¿Cómo se puede mejorar la vida útil de una bomba de voluta?

La mejor manera de prolongar la vida útil de una bomba de voluta es elegir el modelo adecuado y realizar un mantenimiento regular y profesional durante su uso diario.


¿Puede Kingda suministrar bombas de voluta personalizadas y piezas de repuesto?

Por supuesto, Kingda puede proporcionar bombas de voluta personalizadas y repuestos. Kingda también puede personalizar soluciones profesionales de transferencia de fluidos según los entornos de transferencia de los clientes.

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