Elementos de la curva característica de una bomba.

En el mundo del HVAC existen diversos tipos de bombas. En este articulo nos enfocaremos en estudiar la curva característica en las bombas centrifugas y los elementos principales que la componen.

La Curva Característica, es un gráfico que representa la relación única de Carga “H” – Caudal “Q” que garantiza la bomba a determinada velocidad de rotación de su impulsor. Como se muestra en la Figura # 1.

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Figura # 1

El impulsor o rodete de una bomba centrífuga es el componente que, a través de su rotación a altas velocidades, incrementa la velocidad del fluido generando a la vez el incremento de la energía cinética en el fluido bombeado (produciendo el incremento de presión buscado con el uso del equipo de bombeo). Las características geométricas (forma, tipo y tamaño) del impulsor son las que definen la curva característica de una Bomba Centrífuga.

De esta forma, los fabricantes de Bombas, suelen generar  catálogos, desde los cuales el diseñador de los sistemas de bombeo, pueda seleccionar la curva característica de la bomba centrífuga en función del punto de operación (punto de diseño) de la instalación en la que ésta se dispondrá.

Un ejemplo de Curva Característica  se presenta en la siguiente Figura # 2.

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Figura # 2. Curva característica de una bomba centrifuga Armstrong series 4300/4380.

Elementos  principales.

  1. Serie y Tamaño: La serie es la manera que el fabricante muestra los diferentes tipos en su catálogo. Además de indicarnos el tipo, muchos de estos fabricantes también nos proporcionan el tamaño (Size).

Continuando con el ejemplo anterior, (el cual es una bomba centrifuga vertical tipo en línea). Además de indicarnos el tamaño, que es de 6 pulgas en la conexión de succión y descarga,  y el tamaño nominal de impulsor que esta utilizará.

Para más información ver el artículo anterior “Que bomba utilizar en bombas HVAC”.  

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Figura # 2.1.  (Serie y Tamaño).

2.Velocidad de rotación:  expresada en RPM (revoluciones por minuto) al cual fue diseñada la bomba y deberá girar el motor que se le instalará a la misma.

En Figura # 2.2 nos muestra que la velocidad a la cual se trazó esta curva característica es de 1800 RPM.

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(Velocidad de rotación)

3.Flujo o Caudal (Q): En el Eje de las “X” se expresa el volumen de un fluido que se desplaza en una unidad de tiempo [m3/hr, gpm, lt/s, Ft3/hr etc].

En la figura # 2.3 se puede observar el rango que es de : 0 a 1000 Gpm (0 a 63.09 L/s)

4.Carga o cabezal (H): En el eje de las “Y” se expresa  la energía en forma de presión que debe desarrollar un equipo de bombeo para cumplir con el trabajo determinado [Ftca, Psi, Mca, Bar  etc].

En la figura # 2.3 se puede observar el rango que es de: 0 a 110 ft  (0 a 33.5 m).

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Figura # 2.3.  (Flujo y Carga)

5.Diámetros máximo y mínimo: Esto nos indica el tamaño mínimo y máximo que puede tener el impulsor en esta bomba, además  de determinar  realmente el área de selección de la misma. En la figura # 2.4 Se puede observar el diámetro mínimo de 8.00 Pulgadas y un máximo de 10.19 pulgas.

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Figura # 2.4. (Diámetros máximo y mínimo)

6.Potencia: Nos indica los caballos de fuerza (hp) nominales que puede llevar a lo largo de la curva de funcionamiento, esto nos permite seleccionar el motor adecuado para determinado punto de diseño.

En la figura # 2.5 se puede observar que la curva se puede manejar caballajes, que van de 7.5 hasta los 25.

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Figura # 2.5. (Potencia)

7.Eficiencia: Nos indica la relación entre la potencia consumida por la bomba y la potencia hidráulica (sin pérdidas), Misma que se expresa en porcentaje.

En la figura # 2.6 Se puede observar las curvas de eficiencia que van de 41 % hasta  81 %.

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Figura # 2.5.  (Eficiencia)

8.NPSHr: Es la altura neta positiva de aspiración, requerida por la bomba y  la cantidad de presión atmosférica necesaria para mover el líquido por la aspiración de la bomba. El valor del NPSHr está directamente relacionado con el diseño de la bomba. Es un dato muy importante para el cálculo de NPSHd (más información ver articulo del NPSH).

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Figura # 2.7.  (NPSHr)

Conclusión.

Al haber leído este articulo, tenemos las bases para comprender lo que es la curva característica y los elementos que la componen. Con este conocimiento podremos interpretar dicha curva, además tomar decisiones para la selección de una bomba centrifuga. Cabe mencionar que no todas las curvas características son iguales, pero si podemos afirmar que estas  nos  proporcionaran lo descrito anteriormente.

En mi  próximo artículo se abordara el tema de cómo realizar una buena selección con base a criterios tipo de aplicación y funcionamiento.

Escrito por:
Ing.Liborio Gonzalez
Liborio.gonzalez@aqsindustrial.com.mx

Bibliografía:
Wikipedia Enciclopedia libre.
Armstrong Fluids Technology (page web).

 

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