¿Conoces la bomba de agua centrífuga?

Introducción detallada de la bomba de agua centrífuga

1. Estructura básica y composición

Una bomba de agua centrífuga es un dispositivo mecánico que utiliza la fuerza centrífuga para transportar líquido desde un lugar bajo a un lugar alto. Se utiliza ampliamente en riego agrícola, suministro de agua industrial, drenaje de edificios y otros campos. Sus componentes principales incluyen impulsor, carcasa de bomba, eje de bomba, cojinetes y dispositivos de sellado.

impulso

El impulsor es el componente central de la bomba centrífuga y es responsable de convertir la energía mecánica en energía cinética del líquido. Hay tres tipos de impulsores: cerrados, abiertos y semiabiertos. Los impulsores cerrados son altamente eficientes y adecuados para agua limpia; los impulsores abiertos permiten el paso de partículas y son adecuados para líquidos que contienen impurezas; los impulsores semiabiertos están en un punto intermedio. El impulsor generalmente está hecho de hierro fundido, acero inoxidable o bronce, la elección específica depende de la corrosividad y la temperatura del líquido.

Carcasa de la bomba

La carcasa de la bomba es la cubierta exterior que envuelve el impulsor, generalmente diseñada en forma de voluta, que puede convertir la energía cinética del líquido arrojado por el impulsor en energía de presión. El ángulo de difusión de la carcasa de la bomba está diseñado entre 8° y 12° para garantizar la máxima eficiencia de conversión de energía.

Eje y cojinetes de la bomba

El eje de la bomba conecta el motor y el impulsor para transmitir potencia. Los cojinetes sostienen el eje de la bomba para reducir las pérdidas por fricción. Los tipos de rodamientos incluyen rodamientos de rodillos y rodamientos deslizantes. Los primeros son adecuados para operaciones a alta velocidad, mientras que los segundos son adecuados para situaciones de carga pesada.

Dispositivo de sellado

Los dispositivos de sellado evitan las fugas de líquidos. Los tipos más comunes incluyen sellos mecánicos y sellos de empaquetadura. Los sellos mecánicos son adecuados para líquidos corrosivos o de alta presión, y los sellos de empaque son de bajo costo pero requieren mantenimiento regular.

2. Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de las bombas de agua centrífugas se basa en la fuerza centrífuga y la conversión de energía cinética. Cuando el motor impulsa el impulsor para girar a alta velocidad, el líquido es expulsado desde el centro del impulsor hacia el borde, ganando energía cinética. Posteriormente, el líquido ingresa al canal de voluta de la carcasa de la bomba, donde la energía cinética se convierte gradualmente en energía de presión y finalmente se descarga por la salida.

Fuerza centrífuga

La fuerza centrífuga generada por la rotación del impulsor hace que el líquido gane velocidad, creando una zona de alta presión. El líquido fluye desde el centro del impulsor hacia el borde y la presión aumenta gradualmente.

Conversión de energía cinética

Después de que el líquido ingresa a la carcasa de la bomba, el diseño de difusión de la voluta reduce la velocidad del flujo y convierte la energía cinética en energía de presión, logrando así el transporte del líquido.

Prevención de la cavitación

La cavitación es un problema común en las bombas centrífugas y ocurre cuando la presión dentro de la bomba cae por debajo de la presión de vapor saturado del líquido. Para evitar la cavitación, asegúrese de que la altura de instalación de la bomba y las condiciones de succión cumplan con los requisitos de diseño.

3. Categorías principales

Las bombas de agua centrífugas se pueden dividir en muchos tipos según su estructura y características de funcionamiento. Las clasificaciones más comunes son las siguientes:

Por nivel

La bomba de una sola etapa tiene un solo impulsor y una estructura simple, lo que la hace adecuada para escenarios de altura media y baja. Las bombas multietapa constan de varios impulsores conectados en serie y son adecuadas para requisitos de gran altura, como la extracción de agua de pozos profundos o el suministro de agua a alta presión.

Por método de instalación

Las bombas horizontales ocupan una gran superficie, son fáciles de mantener y se utilizan a menudo en escenarios industriales. Las bombas verticales ahorran espacio y son adecuadas para su uso en pozos o áreas pequeñas.

Según el método de inhalación

La bomba de succión simple succiona líquido de un lado del impulsor y tiene una estructura simple. La bomba de doble succión succiona líquido de ambos lados del impulsor, con gran caudal y pequeña vibración, y es adecuada para grandes sistemas de suministro de agua.

4. Parámetros clave de rendimiento

Ascensor (H)

La altura es la altura a la que la bomba eleva el líquido, medida en metros. Al realizar la selección, se deben tener en cuenta la altura vertical, la pérdida de fricción de la tubería y los requisitos de presión de salida.

Caudal (Q)

El caudal es el volumen de líquido entregado por la bomba por unidad de tiempo, expresado en metros cúbicos por hora o litros por segundo. Al seleccionar el modelo, el rango de caudal debe determinarse según las necesidades reales.

Eficiencia (η)

La eficiencia es la relación entre la potencia de salida de la bomba y su potencia de entrada. La eficiencia de una bomba de alta eficiencia puede alcanzar el 85%-92%. Al seleccionar el modelo, debes intentar elegir el punto de trabajo eficiente.

Potencia del eje (P)

La potencia del eje es la potencia necesaria para operar la bomba y se calcula como: P = (densidad del líquido × aceleración gravitacional × caudal × altura) / (3,6 × 10⁶ × eficiencia).

Altura de succión neta positiva requerida (NPSHr)

NPSHr es la presión de succión mínima requerida para el funcionamiento normal de la bomba. Al seleccionar la bomba, asegúrese de que la NPSHa disponible real (NPSHa) sea mayor que NPSHr.

5. Escenarios de aplicación

Riego agrícola

Las bombas centrífugas se utilizan ampliamente en el riego de tierras agrícolas, especialmente en escenarios de baja elevación y alto caudal. Por ejemplo, se puede utilizar una bomba centrífuga de una sola etapa para bombear agua de un río o lago y combinarla con un sistema de riego por goteo para lograr un riego eficiente y que ahorre agua.

Agua circulante industrial

En la producción industrial, las bombas centrífugas se utilizan en la circulación de agua de refrigeración, el suministro de agua de calderas y otros escenarios. Las bombas centrífugas multietapa son adecuadas para requisitos de gran altura, como el suministro de agua de calderas a alta presión.

Abastecimiento de agua a edificios

Las bombas de tuberías verticales se utilizan a menudo en sistemas de suministro de agua de edificios de gran altura para ahorrar espacio en la sala de máquinas y, al mismo tiempo, cumplir con los requisitos de gran elevación.

Drenaje municipal

Las bombas de doble succión son adecuadas para sistemas de drenaje municipales y pueden manejar grandes caudales de agua de lluvia o aguas residuales para garantizar un drenaje urbano suave.

6. Instalación y mantenimiento

Pasos de instalación

Al instalar una bomba centrífuga, asegúrese de que la base sea estable y que el eje de la bomba esté alineado con el eje del motor. La línea de succión debe ser lo más corta y recta posible para evitar la formación de bolsas de aire. Antes de empezar por primera vez, llénelo con líquido para evitar la cavitación.

Mantenimiento diario

Revise diariamente la bomba para detectar vibraciones, ruidos y fugas. Realice la lubricación de los cojinetes y las inspecciones de los sellos mensualmente. Realice una revisión integral anualmente, incluida la inspección del desgaste del impulsor y la alineación del eje.

VII. Ventajas y limitaciones

Ventajas

La bomba centrífuga tiene una estructura simple, fácil mantenimiento, funcionamiento estable y una amplia gama de aplicaciones. Ya sea agua limpia o líquidos corrosivos, las bombas centrífugas pueden transportarlos eficientemente.

limitación

La bomba centrífuga debe cebarse antes de arrancar y no puede autocebarse. Además, las bombas centrífugas son sensibles a la viscosidad del líquido y son menos eficientes con líquidos de alta viscosidad.

8. Guía de selección

Identifica tus necesidades

Antes de seleccionar el modelo, es necesario aclarar parámetros como propiedades del líquido, caudal, altura, temperatura, etc. Por ejemplo, se puede seleccionar hierro fundido para transportar agua limpia, mientras que se debe seleccionar acero inoxidable para transportar líquidos corrosivos.

Parámetros coincidentes

Seleccione el punto de trabajo de alta eficiencia de acuerdo con la curva de caudal-altura para garantizar que la bomba funcione dentro del rango de eficiencia óptimo.

Necesidades especiales

Para líquidos a alta temperatura, se deben seleccionar sellos resistentes a altas temperaturas; para agua arenosa, se deben seleccionar materiales resistentes al desgaste o impulsores abiertos.

IX. Fallos comunes y soluciones

Flujo insuficiente

Las posibles causas son el bloqueo del impulsor o una fuga en la tubería de succión. La solución es limpiar el impulsor o apretar la brida.

Vibración anormal

Las posibles causas son desalineación del eje o daños en los cojinetes. La solución es realinear el eje o reemplazar el rodamiento.

Fuga de sellos

Las posibles causas incluyen el envejecimiento del sello mecánico o el desgaste del manguito. La solución es reemplazar el sello o manguito.

10. Conclusión

La bomba de agua centrífuga es un tipo de equipo de transporte de líquidos eficiente y confiable, que se usa ampliamente en la agricultura, la industria, la construcción y los campos municipales. Mediante una selección razonable, una instalación correcta y un mantenimiento regular, se puede extender significativamente la vida útil de la bomba y mejorar su eficiencia operativa. Para escenarios que requieren gran caudal y altura media a baja, las bombas centrífugas son la opción ideal; cuando se requiere autocebado o manipulación de líquidos de alta viscosidad, se deben considerar otros tipos de bombas.