Clasificación de las bombas.

Todas las bombas pueden clasificarse en dos grupos generales:

1.- Bombas de desplazamiento positivo.

2.- Bombas de presión límite.

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Las bombas de desplazamiento positivo :no tienen límite de presión máxima de impulsión, esta presión de salida puede llegar a valores que ponen en peligro la integridad de la bomba si el conducto de escape se cierra completamente. Para garantizar el funcionamiento seguro de ellas, es necesario la utilización de alguna válvula de seguridad que derive la salida en caso de obstrucción del conducto.

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Bombas de émbolo.

En estas bombas el líquido es forzado por el movimiento de uno o mas pistones ajustados a sus respectivos cilindros tal y como lo hace un compresor.

En la figura 1 se muestra un animado de como se produce el bombeo, observe el movimiento de las válvulas de entrada y salida con el movimiento del pistón. Durante la carrera de descenso del pistón, se abre la válvula de admisión accionada por el vacío creado por el propio pistón, mientras la de descarga se aprieta contra su asiento, de esta forma se llena de líquido el espacio sobre él. Luego, cuando el pistón sube, el incremento de presión cierra la válvula de admisión y empuja la de escape, abriéndola, con lo que se produce la descarga. La repetición de este ciclo de trabajo produce un bombeo pulsante a presiones que pueden ser muy grandes.

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Bombas de engranes.

Hay diferentes variantes de las bombas de engranes, pero la más común es la que se muestra animada en la figura 3.

En un cuerpo cerrado están colocados dos engranes acoplados de manera que la holgura entre estos y el cuerpo sea muy pequeña.

El accionamiento de la bomba se realiza por un árbol acoplado a uno de los engranes y que sale al exterior. Este engrane motriz arrastra el otro.

Los engranes al girar atrapan el líquido en el volumen de la cavidad de los dientes en uno de los lados del cuerpo, zona de succión, y lo trasladan confinado por las escasas holguras hacia el otro lado. En este otro lado, zona de impulsión, el líquido es desalojado de la cavidad por la entrada del diente del engrane conjugado, por lo que se ve obligado a salir por el conducto de descarga.

La presión a la salida en estas bombas es también pulsante como en las bombas de pistones, pero los pulsos de presión son en general menores en magnitud y más frecuentes, por lo que puede decirse que tienen un bombeo más continuo que aquellas.

Este tipo de bombas es muy utilizado para la impulsión de aceites lubricantes en las máquinas y los sistemas de accionamiento hidráulico.

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Bombas de diafragma.

En la figura 4 se muestra de forma esquemática un animado del funcionamiento de estas bombas.

El elemento de bombeo en este caso es un diafragma flexible, colocado dentro de un cuerpo cerrado que se acciona desde el exterior por un mecanismo reciprocante.

Este movimiento reciprocante hace aumentar y disminuir el volumen debajo del diafragma, observe que un par de válvulas convenientemente colocadas a la entrada y la salida fuerzan el líquido a circular en la dirección de bombeo.

Como en las bombas de diafragma no hay piezas fricionantes, ellas encuentran aplicación en el bombeo de líquidos contaminados con sólidos, tal como los lodos, aguas negras y similares.

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Bombas de paletas.

Utilicemos el esquema de la figura 5 para la descripción de las bombas de paletas.

 

Figura 5. Bomba de paletas.

Dentro de un cuerpo con una cavidad interior cilíndrica, se encuentra un rotor giratorio excéntrico por donde entra el movimiento a la bomba. En este rotor se han practicado unos canales que albergan a paletas deslizantes, construidas de un material resistente a la fricción.

Cada paleta es empujada por un resorte colocado en el fondo del canal respectivo contra la superficie interior de la cavidad del cuerpo. Este resorte elimina la holgura entre la paleta y el interior de la bomba con independencia de la posición del rotor, y además compensa el desgaste que puede producirse en ellas con el uso prolongado.

Cuando el rotor excéntrico gira, los espacios entre las paletas de convierten en cámaras que atrapan el líquido en el conducto de entrada, y lo trasladan al conducto de salida. Observe que, debido a la excentricidad, del lado de la entrada, la cámara se agranda con el giro y crea succión, mientras que del lado de la salida, la cámara se reduce y obliga al líquido a salir presurizado.

En la figura 6 puede verse un animado del funcionamiento de una de estas bombas utilizando solo dos paletas para simplificar.

La debida hermeticidad de las paletas y el cuerpo se garantiza por la presión del resorte colocado entre ellas.

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Las bombas de presión límite son aquellas que impulsan el líquido solo hasta determinada presión, a partir de la cual el caudal es cero. Estas bombas pueden funcionar por un tiempo relativamente largo sin averías con el conducto de salida cerrado. Existe en ellas una dependencia generalmente no lineal entre el caudal bombeado y la presión de descarga.

 

 

Bombas centrífugas.

Como el nombre lo indica, estas bombas utilizan la fuerza centrífuga inducida al líquido por un impelente con paletas que gira a alta velocidad dentro de un cuerpo de dimensiones y forma adecuados. Este impelente se mueve confinado en el interior de un cuerpo en forma de espiral conocido como voluta, que dirige el líquido impelido por la fuerza centrífuga a la salida.

En la figura 7 se muestra una foto de uno de estos impelentes.

El mostrado en la figura 7 es del tipo abierto. Observe las aletas curvas que forman parte de él.

Cuando el impelente gira dentro del líquido, sus paletas lo atrapan por el borde interior (cerca del centro) y lo conducen dirigido por el perfil de la paleta.

Debido al giro a alta velocidad, el fluido adquiere un movimiento circular muy rápido que lo proyecta radialmente con fuerza, el cuerpo entonces completa el trabajo dirigiéndolo al conducto de salida.

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Bombas de hélice.

 

 

 

 

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Las bombas de hélice se comportan en principio igual que las centrífugas, con la diferencia de que las presiones de trabajo son menores.

En el esquema de la derecha se muestra un esquema simplificado de una bomba de hélice, o bombas axiales.

Observe la construcción, una hélice de palas de empuje axial está confinada con escasa holgura en un cuerpo cilíndrico acodado, esta hélice al girar empuja el líquido hacia la salida.

Estas bombas encuentran aplicación en aquellas situaciones en las cuales la bomba está sumergida, o por debajo del nivel del líquido a bombear y donde se necesiten grandes caudales de bombeo a bajas presiones. 

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Bombas de diafragma con resorte.

Estas bombas son en principio iguales que las bombas de diafragma tratadas anteriormente, la diferencia principal es que el mecanismo de accionamiento solo mueve el diafragma en la dirección de succión, la carrera de impulsión se hace por el empuje de un resorte. La fuerza de este resorte es la que determina la presión máxima de bombeo.

Observe el animado de la figura 12, en él se muestra un esquema del funcionamiento. Note que si el conducto de salida se cierra, la incompresibilidad del líquido impide que el diafragma baje, por lo que el vástago empujador perderá el contacto con la leva, el que no se recuperará hasta que se libere el conducto de salida.

El típico uso de estas bombas es como elemento de trasiego del combustible desde el depósito hasta el carburador en los motores de combustión interna. 

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Compresor de Aire

 

Un compresor de aire es una máquina que convierte el gas o la energía eléctrica en una energía cinética con el fin de producir un movimiento deseado.

 

Proceso

El proceso por el cual un compresor de aire produce la energía cinética es a través de presionar y comprimir el aire. A continuación, suelta el aire en ráfagas rápidas en orden a cualquier mecanismo de energía por el cual el compresor de aire está conectado.

Compresores de aire de desplazamiento positivo

Los compresores de aire utilizan el funcionamiento de desplazamiento positivo mediante el bombeo de aire en una cámara, y luego reducen el volumen de la cámara para crear la compresión. La compresión hace que el aire se convierta en presurizado por lo que puede alimentar varios engranajes.

Compresores de aire de desplazamiento negativo

Los compresores de aire que utilizan el desplazamiento negativo suelen ser los compresores centrífugos. Tales compresores utilizan la fuerza centrífuga con el fin de acelerar y luego desacelerar el aire para presurizarlo.

 

Utilidades

Las utilidades más comunes de los compresores de aire son para el llenado de los cilindros de gas, alimentación de las herramientas neumáticas, para inflar los neumáticos y el suministro de presión para procesos industriales.

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