¿Qué es una Bomba en Cascada?
Las bombas en cascada son un tipo de bomba que se distingue por presentar ranuras radiales (protuberancias) en la periferia de su impulsor interno.
Estas ranuras radiales, junto con la presión y la rotación del flujo del vórtice en la pared interna de la bomba, generan una fuerza centrífuga que permite bombear pequeñas cantidades de fluido a alta presión. Las bombas en cascada se consideran un tipo de bomba sin desplazamiento y también se conocen como “bombas de turbina de vórtice”.
Una de las principales características de las bombas en cascada es su capacidad para generar alta presión, incluso cuando el caudal del líquido a bombear es bajo. Esto las hace especialmente adecuadas para aplicaciones en las que se requiere bombear líquidos a alta presión, incluso en volúmenes reducidos.
Uso de las Bombas en Cascada
Entre las aplicaciones de las bombas en cascada se incluyen la elevación de agua de pozo para uso doméstico y las bombas de desgasificación utilizadas en el interior de máquinas de diálisis para uso médico. Las bombas en cascada tienen una presión de descarga mayor que las bombas de voluta, que son bombas comunes, y por tanto pueden descargar caudales relativamente bajos.
Como resultado, son buenas para impulsar líquidos de baja viscosidad. El líquido de baja viscosidad más conocido es el agua. El agua se utiliza a menudo en los hogares, pero no en grandes cantidades cada vez.
Por lo tanto, las bombas en cascada se utilizan para agua de pozo, filtración de filtros y para equipos de refrigeración y control de temperatura que bombean grandes cantidades de líquido a través de tuberías pequeñas.
Principio de las Bombas en Cascada
En las bombas en cascada, las ranuras radiales de la periferia del impulsor interno crean un vórtice por la fuerza de empuje del impulsor giratorio y la fuerza centrífuga, aumentando la presión. Esto permite una mayor presión para transferir pequeñas cantidades de líquido.
El impulsor de una bomba en cascada tiene numerosas pequeñas protuberancias (ranuras radiales). Estas pequeñas protuberancias crean un vórtice más potente que un impulsor normal. El impulsor gira repetidamente por la fuerza del imán y el líquido está presurizado cuando llega a la salida, lo que produce una fuerte presión que lo empuja hacia fuera.
Además, la bomba en cascada puede presurizarse aún más apretando la válvula del lado de descarga. Las bombas en cascada, que pueden impulsar líquidos a alta presión incluso en pequeñas cantidades, también se caracterizan por el hecho de que los impulsores utilizados en general giran mediante imanes permanentes, de modo que su potencia de rotación no se ve comprometida por el desgaste o la falta de potencia.
Otra Información sobre las Bombas en Cascada
1. Diferencias entre Bombas en Cascada y Bombas de Voluta
Una bomba que a menudo se compara con las bombas en cascada es la bomba de voluta. Son un tipo de bomba sin desplazamiento y tienen el mismo impulsor en su interior, pero la diferencia entre ellas es la presencia o ausencia de ranuras radiales (protuberancias) en la periferia.
Por este motivo, las bombas en cascada tienen menos fluctuaciones de caudal debidas a cambios de presión y, en comparación con las bombas de voluta, las bombas en cascada tienen una altura mayor a caudales bajos en términos de curva de anticipación, que es uno de los indicadores de rendimiento de la bomba.
Otra desventaja de las bombas de voluta es su tendencia a ser más grandes debido al mayor volumen del impulsor en configuraciones multietapa. Para superar este problema, algunos fabricantes han diseñado bombas en cascada con impulsores en cascada que ofrecen características mejoradas.
2. Bombas en Cascada para Diálisis
Las bombas en cascada también desempeñan un papel importante en equipos médicos de diálisis utilizados para tratar pacientes con insuficiencia renal. En estos equipos, la solución dializante se calienta a una temperatura de aproximadamente 37 grados Celsius, equivalente a la temperatura corporal, lo que puede resultar en una presión negativa.
Si la solución dializante no se desgasifica en ese momento, el oxígeno y otras sustancias presentes en la solución pueden sobresaturarse, lo que provoca la formación de burbujas de aire. Estas burbujas pueden adherirse a la membrana de filtración utilizada en la diálisis, reduciendo así la eficacia del proceso, lo cual es indeseable.
Además, las burbujas pueden representar un peligro si llegan a migrar al torrente sanguíneo del paciente. Por esta razón, las bombas en cascada, con su alta altura y excelente fiabilidad operativa, se utilizan ampliamente para despresurizar y desairear la solución dializante de manera negativa. Estas bombas permiten mantener una presión constante en el lado de drenaje y, en consecuencia, contribuyen a un mejor desempeño de la diálisis.
En los equipos médicos para diálisis, las bombas en cascada no solo se utilizan para desgasificar la solución, sino también para aumentar la presión de aspiración en el lado de drenaje hasta alcanzar una presión constante.