¿Qué son las Bombas de Flujo Axial?
Las bombas de flujo axial son bombas en las que el caudal descargado por el impulsor se encuentra en un plano cilíndrico concéntrico con el eje principal.
Un eje giratorio está provisto de una serie de impulsores, que imparten energía de presión y velocidad al fluido mediante la acción de elevación de los álabes. La energía de velocidad del fluido que sale paralela al eje se convierte en energía de presión mediante un álabe guía fijo.
Las bombas de flujo axial se utilizan para drenaje, riego y otras aplicaciones en las que se requieren caudales elevados y baja presión.
Usos de las Bombas de Flujo Axial
Las bombas de flujo axial se utilizan en diversas aplicaciones industriales debido a sus bajas pérdidas aerodinámicas, tamaño compacto y relativa facilidad de manejo.
Algunos ejemplos son el agua de refrigeración en centrales eléctricas, condensadores de turbinas de vapor, sistemas de agua y alcantarillado, agua y otras aguas de circulación y residuales en el sector de la industria química. Otras aplicaciones son el drenaje de ríos, el riego, el sector alimentario y de bebidas, el petróleo y el gas, y la industria minera.
Principio de las Bombas de Flujo Axial
Las bombas de flujo axial se clasifican como bombas de tipo turbo. Constan de un eje giratorio cilíndrico con álabes dispuestos radialmente, que crean una fuerza centrífuga cuando el impulsor gira a gran velocidad.
La forma del impulsor es similar a la de las alas de un avión. En las bombas de flujo axial, los álabes están fijados al impulsor y giran. La fuerza de sustentación que actúa sobre el impulsor crea una fuerza de flujo axial y descarga el líquido.
Estructura las Bombas de Flujo Axial
Las bombas de flujo axial constan generalmente de una carcasa, un impulsor, un impulsor estacionario, un eje, cojinetes y un cierre del eje.
1. Carcasa
La carcasa aloja el rotor, que está formado por el impulsor y el eje, y tiene una estructura resistente a la presión para expulsar eficazmente el líquido.
2. Impulsor
Un impulsor tiene múltiples álabes que giran para expulsar el líquido. Los álabes fijos cambian el flujo arremolinado en dirección axial y convierten la energía de la velocidad en presión.
3. Husillo
El husillo es la parte del impulsor a la que se fija y gira el rodete, y transmite la potencia necesaria al impulsor.
4. Cojinetes
El cojinete soporta el eje y el impulsor y es un componente importante para el funcionamiento estable de la bomba y recibe el empuje del funcionamiento de la bomba.
5. Sello del Eje
El cierre del eje sella las fugas de agua a través de la penetración del eje y la carcasa.
Características de las Bombas de Flujo Axial
Las bombas pueden ser ampliamente clasificadas en turbo, desplazamiento positivo y otros tipos. Las bombas de tipo turbo se dividen a su vez en centrífugas, de flujo diagonal y bombas de flujo axial. Las bombas de flujo axial, una de las bombas de tipo turbo, tienen las siguientes características en comparación con otros tipos.
- Pueden funcionar a altas velocidades, lo que las hace compactas y ligeras.
- La variación de altura en relación con la variación de caudal es grande y el rango de funcionamiento es estrecho.
- Tiene el inconveniente de que la potencia del eje de apriete es más del doble de la potencia nominal. La vibración aumenta durante el apriete y normalmente no se utiliza.
- El rendimiento de la bomba es ligeramente inferior al del tipo de flujo diagonal.
- Las bombas de flujo axial son adecuadas principalmente para aplicaciones con caudales elevados y alturas de elevación pequeñas.
Cómo seleccionar una Bomba de Flujo Axial
Los principales factores que determinan las especificaciones de una bomba son el caudal y la presión. La presión puede convertirse en la misma unidad de energía potencial, m, y se denomina altura o altura. En función del caudal y la presión, los criterios para seleccionar qué tipo de turbobomba utilizar suelen ser los siguientes
- Si el caudal es bajo pero se requiere una altura elevada, deben seleccionarse bombas centrífugas.
- Si el caudal es alto y la altura es pequeña, deben seleccionarse Bombas de flujo axial.
- Si el caudal es relativamente alto y se requiere cierta altura, debe elegirse una bomba de flujo semiaxial.
Más Información sobre Bombas de Flujo Axial
Cavitación de la Bomba
Las bombas pueden experimentar un problema conocido como cavitación. En la entrada del impulsor de la bomba, la mayor velocidad del fluido aumenta la energía de velocidad, lo que a su vez reduce la presión de entrada, es decir, la presión estática.
Si la presión en la entrada del impulsor cae por debajo de la presión de vapor saturado del agua a esa temperatura, el agua se vaporiza y se generan burbujas. Este fenómeno es la cavitación.
Si la bomba sigue funcionando de este modo, se generan ondas de choque a medida que las burbujas se generan y disipan repetidamente. La onda de choque golpea la superficie del álabe del impulsor, provocando una erosión gradual de la superficie. Esto es erosión por cavitación.
Si la cavitación continúa, las burbujas no se disipan y la zona de aspiración se cubre de burbujas, imposibilitando el funcionamiento de la bomba. Aunque haya margen suficiente para que se produzca cavitación al caudal nominal de funcionamiento de la bomba, seguirá produciéndose cavitación en el rango de caudales bajos. La cavitación puede evitarse aumentando el caudal mínimo de funcionamiento o utilizando una velocidad variable de la bomba.