¿Qué bombas utilizar en sistemas de HVAC?

Una amplia variedad de distintas bombas, se utiliza para manejar todas las diferentes aplicaciones de la industria HVAC.  Las bombas de HVAC puede variar desde pequeños circuladores en línea, con capacidades de: (20 gal / min a 10 pies) motores menores a 1 hp, hasta las grandes bombas para torres de enfriamiento con capacidades de: (50, 000 gal / min a 100 pies) con motores hasta 1500 hp. Estas pueden ser de velocidad constante o de velocidad variable.

Este artículo proporciona una visión de las distintas bombas, que son más populares entre los diseños para HVAC.

Las bombas centrifugas representan la mayor parte de las aplicaciones en HVAC, pero también algunas bombas de desplazamiento positivo son utilizadas para aplicaciones específicas con pequeñas capacidades, no para la distribución de agua caliente o enfriamiento, si no para el campo de la dosificación de productos químicos en sistemas de agua.

Figura 1.  Clasificación de Bombas HVAC

fpoto1

Bombas de tipo de voluta  (Volute Type).
Como se puede observar en la (Figura 1), esta clasificación se puede dividir en dos tipos fundamentales:   Aspiración simple (Single Suction)  y Doble aspiración (Double Suction). No hay condiciones claramente definidas donde se aplican cada uno de estos tipos de bombas. Generalmente, el uso de bombas de doble aspiración comienza con capacidades de aproximadamente (500 gal / min hasta muchos miles de galones por minuto). Las bombas de aspiración simple  se aplican en las capacidades más pequeñas, aunque podrían llegar a  funcionar con capacidades tan altas como (4.000 gal / min), por lo que nos enfocaremos solo en esta clasificación.

Figura 1.1   Configuraciones básicas de los impulsores en tipo voluta.

foto2

Dentro de las bombas de aspiración simple se dividen  en  horizontales y verticales

Las bombas  horizontales  tienen  el eje  colocado de forma horizontal,  de ahí su denominación,  por lo que la bomba y el motor se encuentran a la misma altura (Figura 1.2),  Estas a su vez tienen divisiones las cuales son: Acoplamiento directo (Close Coupled) , Acoplamiento Fexible (Fexible Coupled) , Autocebantes  (Self Priming) y Multietapas (Multi-Stage) .

Figura 1.2   Configuración horizontal  de bombas de simple aspiración.

foto 3

 Acoplamiento directo: Esta configuración se denomina así porque la flecha del  motor está conectado directamente al impulsor de la   bomba.  El motor es especial porque debe tener un armazón tipo JM Y JP  de  eje extendido.

La ventaja de esta configuración es que el motor y la bomba no pueden ser mal alineados entre sí. Otra ventaja de esta bomba es sus exigencias de espacio físico, que son menos que los requeridos por la bomba de acoplamiento flexible. Como se indicó anteriormente, el motor es especial y no es adquirido  tan fácilmente como  motor el estándar. Por lo que se recomiendan para motores menores a 40 HP.

Figura 1.2.1   Configuración horizontal  de acoplamiento directo.

Series 4280 Armstrong

Acoplamiento Flexible: Esta bomba está montada sobre una base y conectado a través de un acoplamiento  a un motor estándar.  Puede ser equipado con un acoplamiento de tipo espaciador que permite la extracción del soporte de la bomba y el impulsor sin mover el motor o sus conexiones eléctricas.

Esta configuración  requiere más espacio en cuartos mecánicos  y debe estar alineada con cuidado tanto su bomba y su base. El acoplamiento flexible debe tener siempre una guarda  de protección. La ventaja principal de esta bomba es el hecho de que utiliza un motor estándar  por lo que es más sencilla la adquisición  de estos motores aunque sean de caballajes grandes, por lo que se recomiendan para motores mayores de 40 HP.

Figura 1.2.2   Configuración horizontal  de acoplamiento flexible

Series 4030 Armstrong

Autocebante: Puede ser de acoplamiento directo  o flexible, al igual que otras bombas  es de aspiración simple. La principal característica que estas bombas tienen es la capacidad para cebarse a  sí mismas.  El agua puede ser levantada de los tanques debajo del nivel en la bomba sin equipo especial de cebado. Las aplicaciones típicas son sumideros de enfriamiento  y tanques de almacenamiento de energía abiertos, tales como los utilizados en sistemas de agua o de almacenamiento de hielo frío. Debido a sus requisitos  autocebantes, la eficiencia de estas bombas es menor que la eficiencia para otras bombas de igual tamaño. Los impulsores son generalmente del tipo abierto sin anillos de la carcasa, lo que reduce la eficiencia global.

Figura 1.2.3   Configuración horizontal  de acoplamiento flexible autocebante.

foto7

Multietapas: Estas  bombas son comúnmente conocidas como bombas de multi-pasos,  tiene dos a cinco etapas con pasos internos que llevan el agua de una etapa a la siguiente (teniendo el mismo funcionamiento que un sistema de bombeo en serie). La bomba está acoplada de manera flexible a un motor estándar cuando está montado horizontalmente. Son generalmente utilizadas como bombas de refuerzo (Jockey) en sistemas contra incendios,  en sistemas presurización pequeños o para el llenado de recuperación de agua  en sistemas HVAC.

 

Figura 1.2.3   Configuración horizontal  de acoplamiento flexible multietapas.

foto 8

Las bombas verticales.  En este tipo de bombas, el motor siempre se encuentra por encima de la bomba, para una necesidad de tenerlo más accesible (Figura 1.3), Estas a su vez tienen divisiones las cuales son: En Línea (In-Line), Codo de succión (Suction Elbow) y Multietapas (Multi-Stage).

Figura 1.3   Configuración vertical  de bombas de simple aspiración.

En línea. Esta configuración se llama así porque la bomba se puede insertar directamente en una tubería. Las conexiones de succión y de descarga están en la misma línea, de modo que no hay necesidad  de  codos en la tubería de conexión. Estas a su vez tienen divisiones las cuales son: Acoplamiento directo (Close Coupled), Acoplamiento Flexible (Flexible Coupled)

Acoplamiento directo: Al igual que las horizontales aquí también la flecha del  motor está conectado directamente al impulsor de la   bomba.  El motor es especial porque debe tener un armazón tipo JM Y JP  de  eje extendido.

La ventaja de esta configuración es que el motor al estar verticalmente se elimina la vibración y el ruido en la operación de la bomba. Otra ventaja que  sus exigencias de espacio físico son menores  que los requeridos por la bombas horizontales. Como se indicó anteriormente, el motor es especial y no es adquirido  tan fácilmente como  motor el estándar. Por lo que se recomiendan para motores menores a 30 HP.

 

Figura 1.3.1.1   Configuración vertical  de bombas de simple aspiración acoplamiento directo.

FOTO8

FOTO9

 

                                                                   Series 4380 Armstrong

Acoplamiento Flexible. En esta configuración la flecha del motor y la flecha de la bomba están unidas por medio de un acoplamiento de tipo espaciador que permite la extracción del motor o el impulsor sin desconectar la carcasa de la línea de tubería.

Al igual que la horizontal el  acoplamiento flexible debe tener siempre una guarda  de protección. La ventaja principal es que el motor al estar verticalmente se elimina la vibración y el ruido en la operación de la bomba. Por otra parte  esta bomba utiliza un motor estándar con brida C  por lo que es más sencilla la adquisición  de estos motores aunque sean de caballajes grandes, por lo que se recomiendan para motores mayores de 30 HP

Figura 1.3.1.2   Configuración vertical  de bombas de simple aspiración acoplamiento flexible.

 

Series 4300 Armstrong

Codo de succión. Esta configuración es de  montaje vertical además  es una bomba de acoplamiento directo y flexible  montado sobre un codo de barrido largo tipo pedestal que proporciona la conexión de aspiración así como el apoyo para la bomba y el motor. Esta bomba puede ser fácilmente sustituida por una  la bomba en línea. Una ventaja única de esta bomba es su capacidad para girar la descarga para acomodar la tubería de descarga.

Figura 1.3.2   Configuración vertical  de bombas de simple aspiración codo de succión.

foto 11

Multietapas: Estas  bombas son comúnmente conocidas como bombas de multi-pasos,  tiene dos a cinco etapas con pasos internos que llevan el agua de una etapa a la siguiente (teniendo el mismo funcionamiento que un sistema de bombeo en serie). La bomba está acoplada de manera flexible a un motor estándar de Brida “C” cuando está montado verticalmente. Son generalmente utilizadas como bombas de refuerzo (Jockey) en sistemas contra incendios,  en sistemas presurización de mayores a 5 hp. O para el llenado de recuperación de agua  en sistemas HVAC.

 

Figura 1.2.3   Configuración vertical  de acoplamiento flexible multietapas.

foto12foto13

 

 

 

 

 

 

 

 

Bibliografía:
Rishel, J (2010). HVAC Handbook (2 Ed.), Título del libro (Cap 5).

 

Escrito por:
Ing.Liborio Gonzalez

Liborio.gonzalez@aqsindustrial.com.mx

 

Anuncios

One response to “¿Qué bombas utilizar en sistemas de HVAC?

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

w

Conectando a %s