- ¿Qué es una Bomba Centrífuga? El Concepto Básico
Definición: Una bomba centrífuga es una máquina rotodinámica que transforma la energía mecánica de un impulsor (o rodete) giratorio en energía cinética y de presión de un fluido.
Principio de Funcionamiento (Analogía clave):
Imagina atar una piedra a una cuerda y girarla. Sientes una fuerza que tira de la piedra hacia afuera. Ahora, reemplaza la piedra con partículas de agua y la cuerda con los álabes de un impulsor girando dentro de una carcasa. El agua es «lanzada» hacia fuera por fuerza centrífuga, ganando velocidad y presión.
Flujo del proceso:
Succión: El fluido entra por el ojo del impulsor (centro).
Aceleración: El impulsor giratorio imparte energía cinética (velocidad) al fluido, impulsándolo radialmente hacia fuera.
Conversión: La carcasa (voluta o difusor) frena el fluido, convirtiendo gran parte de esa energía cinética en energía de presión.
Descarga: El fluido, ahora a alta presión, sale por la conexión de descarga.
- Partes Principales (Anatomía de la Bomba)
Un ingeniero debe conocer los componentes para poder especificar, operar y solucionar problemas.
Parte Función ¿Por qué es importante?
Carcasa (Voluta) Cámara que envuelve el impulsor. Su forma espiral (voluta) está diseñada para convertir eficientemente la energía cinética en presión. Contiene la presión y guía el flujo hacia la descarga.
Impulsor (Rodete) El «corazón» de la bomba. Un disco con álabes curvados que gira y acelera el fluido. Su diámetro, diseño (cerrado/abierto) y velocidad definen el rendimiento de la bomba.
Eje Transmite el par motor desde el acoplamiento hasta el impulsor. Debe resistir la torsión y los esfuerzos radiales.
Sello Mecánico / Prensaestopas Sistema que evita que el fluido se escape por donde pasa el eje a través de la carcasa. ¡Componente crítico! La mayoría de las fallas ocurren aquí. El sello mecánico es más eficiente y común hoy en día.
Cojinetes (Rodamientos) Soportan el eje y el impulsor, permitiendo que giren libremente. Absorben las cargas radiales y axiales. Su correcta lubricación es vital.
- La Curva Característica (El «DNI» de la Bomba)
Esta es la herramienta más importante para un ingeniero. Es una gráfica proporcionada por el fabricante que muestra la relación entre el Caudal (Q) que mueve la bomba y la Altura Manométrica (H) que genera.
Caudal (Q): Volumen de fluido que la bomba puede mover por unidad de tiempo (m³/h, L/s, GPM).
Altura Manométrica (H): Es la energía por unidad de peso que la bomba comunica al fluido. Se mide en metros de columna de líquido (m.c.l.). No es una altura física, sino una forma de expresar presión.
Conversión útil: Presión (bar) ≈ Altura (m.c.l.) * Densidad (kg/m³) / 10000
Para agua (ρ=1000 kg/m³): ~1 bar ≈ 10 m.c.a.
La curva típica muestra:
Curva Caudal-Altura (Q-H): Generalmente es decreciente. A mayor caudal, menor altura/presión genera la bomba.
Curva de Eficiencia (η): Muestra a qué caudal la bomba opera con el máximo rendimiento. ¡El «Punto de Mejor Eficiencia (BEP)» es donde debes operar siempre que sea posible! Operar lejos del BEP desgasta la bomba rápidamente.
Curva de Potencia Absorbida (NPSHr): Muestra la potencia eléctrica que demandará el motor para cada caudal. Ayuda a dimensionar el motor.
Punto de Operación: La bomba no opera en un solo punto de su curva. Opera en el punto donde su curva característica (Q-H) se cruza con la curva del sistema (la resistencia que opone la tubería, válvulas, altura, etc.).
