Cavitación

La cavitación es un efecto hidrodinámico que se produce cuando un fluido pasa a gran velocidad por una arista afilada, generando una descompresión. Si el fluido alcanza su presión de vapor y cambia a este estado, se forman burbujas que, al dirigirse a zonas de mayor presión, implosionan, dañando la superficie del metal.

Cómo Evitar la Cavitación

• Aumentar el diámetro de la tubería de aspiración (disminuye la velocidad).
• Rebajar la temperatura del líquido bombeado (reduce la presión de vapor).
• Emplear accesorios y tuberías con menor coeficiente de fricción (menores pérdidas de carga).
• Utilizar bombas con un NPSH (Net Positive Suction Head) menor, según especificaciones del fabricante.
• Disminuir la altura de aspiración.

Potencia en Sistemas de Bombeo

Potencia Hidráulica (Ph)

Es la potencia útil entregada por la bomba al líquido.

Ph = (ɣ * Q * Hg) / 274

Donde:

• Ph: Potencia hidráulica [Hp]
• ɣ: Densidad del fluido [kg/dm³] (ej. 0,98 para agua)
• Q: Caudal [m³/h]
• Hg: Altura manométrica total [m] (suma de altura geométrica y pérdidas de carga)

Para calcular la potencia hidráulica, se considera la altura manométrica total, que incluye la altura geométrica y las pérdidas de carga.

Potencia Absorbida (Pab)

Es la potencia mecánica o eléctrica consumida por la bomba, incluyendo sus pérdidas internas.

Pab = Ph / η

Donde η es el rendimiento total de la bomba (ej. 0,8).

Pérdidas de Carga (Pc)

Pc = P_accesorios + P_cañerías

Son la energía que se disipa y se opone al movimiento (circulación) del fluido dentro de las tuberías. Se miden en metros de columna de fluido. Son ocasionadas por accesorios y cañerías; si se aumenta el diámetro, las pérdidas disminuyen.

Curvas Características de Bombas Centrífugas

Estas curvas permiten establecer las condiciones óptimas de funcionamiento de una bomba, relacionando el caudal, la altura manométrica, la potencia y la eficiencia.

Regulación de Caudal en Bombas Centrífugas

Se pueden emplear tres métodos principales:

• Regulación por arranque-parada: Consiste en el almacenamiento de líquido en un depósito de regulación para su posterior distribución según las necesidades del proceso.
• Regulación por estrangulamiento (válvula de impulsión): Implica la colocación de una válvula en la tubería de impulsión de la bomba. Al cerrarla parcialmente, se produce una pérdida de carga adicional que varía el caudal.
• Regulación por variación de velocidad: Se logra modificando la velocidad de giro del eje de la bomba, generalmente mediante un variador de frecuencia.

Cebado de Bombas Centrífugas

Cebar una bomba significa extraer el aire, gas o vapor de la tubería de aspiración y del cuerpo de la bomba. Una bomba se considera cebada cuando su cuerpo, el impulsor y la tubería de aspiración están completamente llenos del líquido que se desea bombear, permitiendo así su correcto funcionamiento.

Válvulas Industriales

Funciones de las Válvulas

• Regular el caudal.
• Aislar tramos de tubería.
• Regular la presión.
• Proteger contra sobrepresiones (válvulas de seguridad).

Clasificación de Válvulas

Por Forma de Cierre:

• Tajadera
• Giro
• Asiento
• Diafragma

Por Tipo de Accionamiento:

• Manual (Mecánico)
• Motorizada (Eléctrica, Hidráulica, Neumática)

Por la Función que Realizan:

• Válvula de control
• Válvula de regulación
• Válvula de protección
• Válvula de operación

Tipos Comunes de Válvulas

• Válvula de compuerta
• Válvula mariposa
• Válvula de globo o de bola
• Válvula de asiento plano
• Válvula especial (ej. Diafragma)

Válvula de Compuerta

• Cierre mediante tajadera y volante.
• Abierta, presenta baja pérdida de carga.
• Cerrada, ofrece buena estanqueidad.
• No se visualiza la posición (cierre multivuelta).
• Muy útil y usada como válvula de todo o nada.
• No apta para regulación de caudal.
• Generalmente económica.

Válvula Mariposa

• Cierre mediante un disco giratorio.
• Apertura en línea, con cierre perpendicular al flujo.
• Abre a 90° y cierra a 0°.
• Permite visualizar su posición.
• Mayor sensibilidad de regulación entre 15° y 70° de apertura.
• No ofrece muy buena estanqueidad en aplicaciones de alta presión.
• Buen precio, especialmente en diámetros grandes (hasta 300 mm).
• Pérdidas de carga moderadas (cuando está abierta).
• Muy económica.

Válvula de Globo o de Bola

• Cierre mediante un elemento esférico giratorio (bola).
• Muy buena estanqueidad.
• Muy baja pérdida de carga (cuando está completamente abierta).
• Buen precio en diámetros pequeños (hasta 40 mm).
• Permite visualizar su posición.

Válvula de Asiento Plano

• Cierre mediante un asiento o apoyo.
• No son ideales para aplicaciones de todo o nada.
• No se visualiza la posición de apertura/cierre.
• Muy buena para regulación de caudal y presión.
• Pérdidas de carga moderadas (cuando está abierta).

Válvula de Diafragma

• Cierre mediante un diafragma flexible que se apoya contra un asiento.
• No se visualiza la posición de apertura/cierre.