Lectura de las Curvas de Bombeo

Lectura de las Curvas de Bombeo
A
ntes de hablar sobre las curvas de bombeo, repasemos algunos
datos técnicos sobre las bombas. Las bombas se utilizan para
movilizar el agua (u otros fluidos, pero aquí estamos limitando nuestra
discusión a las bombas centrífugas de agua) y para aumentar la presión
disponible. Mientras que eso parece lo suficientemente sencillo, hay
algunos puntos importantes que hay que mencionar.
El tamaño de las bombas es determinado por el volumen de impulso,
el número de caballos de fuerza del motor y el número de etapas. La
mayoría de las bombas domésticas funcionan a 3,450 rpm—revoluciones
por minuto—a 60 Hertz (Hz), y cada revolución de la bomba contiene un
volumen medido de agua. Algunas bombas funcionan a 3,500 rpm o
1,700 rpm. El número de rpm representa el punto más eficiente de
rendimiento del motor. El flujo transmitido por la bomba por minuto es
el número de revoluciones en un minuto multiplicado por el volumen del
impulsor. Naturalmente, los impulsores de mayor volumen requieren
motores de bomba de mayor tamaño; pero las revoluciones seguirán
siendo iguales, y la presión será fija para un impulsor de una sola etapa.
Cuando una bomba tiene varias etapas—es decir, varios impulsores
ligados en un solo eje—el flujo de la bomba no aumenta, ya que cada
impulsor tiene el mismo volumen; pero el motor le proporciona energía
(presión) adicional al agua, de tal manera que la eleva más alto (o la empuja
más lejos). La suma de la elevación del agua al punto de almacenamiento
(o a la presión en un tanque de presión), con cualquier pérdida de energía
que ocurre en la tubería, se conoce como presión dinámica.
Los fabricantes diseñan una bomba que es capaz de aguantar una
variedad de flujos con el aumento de presión—lo cual requiere motores
cada vez más potentes. Una curva de bombeo es la representación gráfica
de una característica específica del rendimiento de una bomba. Interpretar
estas gráficas puede ser útil, tanto para especificar las bombas para una
aplicación, como para determinar si una bomba que ya ha sido instalada
está rindiendo al nivel de su capacidad. Para las aplicaciones de bombeo
de agua, las varias curvas que se ilustran son muy similares, simplemente
ofreciendo información adicional.
Las primeras gráficas (ver Figuras A y B) muestran más o menos la
misma bomba con motores que tienen distinto número de caballos de
fuerza. Para seleccionar una bomba, calcule la presión dinámica requerida
y el flujo necesario. Trace una línea desde el punto en el eje vertical Y que
muestra la presión requerida paralela al eje horizontal X; luego seleccione
el flujo necesario y trace una línea desde ese punto, paralelo al eje
vertical—es decir, el eje Y. La bomba requerida es aquella cuya línea está
por encima del punto de intersección de esas dos líneas en la gráfica.
En algunos casos, se añade más información a la gráfica. Los
fabricantes de bombas a menudo añaden una gráfica de eficiencia a la
Figura B. Bomba sumergible—22 gpm
H
(m)
H
(ft)
360
-220
100
320
-190
280
80
240
60
-160
200
-120
260
40
-80
120
80
20
-40
40
0
0
0
4
8
12
Gama
Recomendada
500
H
m
250
900
H
ft
800
B16
S-3T
Min. Capacidad
200
7.5H
P
V20
B14
S-3T
7.5H
P
V20B
12S-
150
3T 5
HP
V20B
11S-3
T 5H
V20B
P
10S-3
T 5H
P
500
Max. Capacidad
20
V20B8S
1 HP
-3T 3H
P
V20B7S
-3T 3H
P
V20B6S-3
T 3HP
V20B5S-3
T 2HP
V20B4S-3T
2HP
V20B3S-3T
1.5HP
100
300
¾ HP
300
200
½ HP
50
200
15
10
100
5
V20B2S-3T .75HP
NPSH
0
100
0
0
0
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Galones por Minuto
Fuente: Myers/Pentair Pump Group, The Rustler 4", K3153 Rev. 02/01.
1
2
20
3
4
US GPM
30
5
6
7
8
Qm3/h
80
70
*HP = horsepower = caballos de fuerza; H = total head = presión total; ft = feet = pies
Fuente: Weber Industries/Webtrol V Series, V20B, 02/2001 Edition.
0
NPSH (ft)
Presión Total en Pies
Q(USGPM)
2-4 etapas 3420 RPM
5-16 etapas 3450 RPM
400
400
28
300
600
1½ HP*
24
Figura C. Bomba de aumento de presión gradual vertical—20 gpm
V20
600
20
Fuente: Grundfos, SQ/SQE Series, L-SQ-SL-011, Rev. 01/02.
700
Figura A. Bomba sumergible—12 gpm
16
50%
Circule 10 en la Tarjeta de Servicio al Lector
NPSH - PIES
Presión Total en Pies
PSI
52%
NOTAS: Conversiones—1) Para obtener litros por minuto (lpm), multiplique
tabla, y cuando uno ha seleccionado una bomba que satisface los
galones por minuto (gpm) por 3.785; 2) Para obtener presión total en metros,
requisitos mínimos, se puede observar dónde queda, en términos de
multiplique la presión total en pies por 0.3048, 3) 231 pies de presión = 70.4
eficiencia (ver Figura D). Observando las eficiencias, al igual que los
metros de presión = 100 libras por pulgada cuadrada, o psi*.
flujos de la bomba y las presiones hidrostáticas se puede maximizar el
*Por sus siglas en inglés.
rendimiento de bombeo. En el caso de las bombas de superficie, o
bombas de refuerzo, se añade otra línea a la gráfica. Esta línea aparece
—Lawrence R. Henke, Robert B. Hill Co., St. Louis Park, Minnesota, EE.UU.
marcada en la gráfica de la Figura C con una flecha y se conoce como el
campo NPSH* o de “presión neta positiva de succión”.
Para que una bomba rinda adecuadamente,
Figura D. Bomba superficial de la succión extremo—40 gpm
debe mantenerse un flujo de agua en el ojo de la
bomba. Esto se logra, ya sea sumergiendo la bomba
3500 RPM
en el agua, o asegurándose de que el agua fluya
6-7/16 Dia.
50%
hacia la bomba en todo momento. El flujo de agua
6-1/8 Dia.
54%
es causado por dos fuerzas: la presión atmosférica
5-1/2 Dia.
sobre el agua, y la elevación del agua en sí. Si ésta
54%56%
5 3/16 Dia.
alcanza un nivel mínimo, la bomba sufre por falta
5.0
HP
4-3/4 Dia.
de agua, y el agua que entra al ojo de la bomba se
4-1/4 Dia.
58%
3.0
vaporiza haciendo que la bomba cavite.
2.0 HP
HP
Cavitación—el desgaste de una superficie de
1.5
HP
1
metal como resultado de un vacío parcial en el
.0
.75
HP
HP
líquido—destruirá el impulsor y el armazón de
40
una bomba. La vaporización es un producto de la
30
presión reducida y temperatura elevada y es
20
diferente a distintas elevaciones. Temperaturas más
elevadas pueden ocurrir por el movimiento de la
NPSH
10
bomba o por una temperatura ambiental más alta,
por lo que estos factores deben también
considerarse al especificar una bomba.
Fuente: Jacuzzi Bros., D Series, Model DB1, 1" Discharge × 1-½ Suction, Catalog MS58B 2001.