Es necesario que al hacer el diseño de la flecha de una bomba centrifuga los cálculos se hagan bajo el supuesto de que la flecha de una bomba centrifuga está trabajando bajo condiciones extremas. Si analizamos el funcionamiento de una flecha notaremos que tiene que resistir el esfuerzo que debe recibir al arrancar la bomba, la cual va a pasar desde velocidad cero rpm a 2000rpm en cuestión de un segundo, arrastrando simultaneamente todo el peso del líquido que está tratando de impulsar a la línea de bombeo. Otro aspecto que debe considerarse es la temperatura del líquido que se impulsa que también afectará la flexibilidad de la flecha de una bomba centrifuga.

Específicamente, en el caso de una flecha de una bomba centrifuga los factores que intervienen en su funcionamiento son:

a)los torques
b)el peso de las partes (impulsores, conos, etc)
c)todas las fuerzas hidráulicas, tanto radiales como axiales.
d)la desviación máxima permisible
e)la distancia entre apoyos o de extremo volante
f)la localización de las cargas
g)la velocidad crítica del diseño resultante

Como sabemos, todos los objetos elásticos poseen un periodo de oscilación característico. Una vez alcanzado ese periodo el objeto oscilará libremente. En el caso de que un eje de bomba gire a una velocidad que coincida con su frecuencia natural, cualquier pequeña vibración se amplificará hasta provocar inestabilidad en la máquina hasta destruirla. La velocidad a la cual la flecha alcanza su frecuencia natural la denominaremos velocidad crítica. La velocidad critica es un excelente indicador para seleccionar el diámetro de la flecha de una bomba centrifuga.

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Impulsores para bombas centrifugas
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Estas características indeseables prohíben el uso de empaquetadura como el medio obturador entre las superficies giratorias si el escurrimiento debe mantenerse a un mínimo absoluto bajo presión severa. Esta condición, a su vez elimina automáticamente el uso de superficies de sello, porque el empaque semiplástico es el único material que puede hacerse que se apegue en su forma a la flecha y compense a su desgaste. Otro factor que hace insatisfactorios los estoperos para ciertas aplicaciones es el valor relativamente pequeño de lubricación de mucho líquidos que frecuentemente manejan las bombas centrifugas como propano y butano. Estos líquidos de hecho actúan como solventes de los lubricantes normalmente usados para impregnar la empaquetadura. Por lo tanto, se tiene que introducir en el farol de una caja empacada, aceite de sello para lubricar la empaquetadura y darle una vida razonable.

Con estos hechos en mente, los diseñadores de sellos mecánicos tuvieron que tratar de producir un sello de tipo totalmente diferente con superficies de desgaste distintas a las superficies axiales de la flecha y la empaquetadura.

Esta forma de sello, llamada sello mecánico, es un invento nuevo comparado con los estoperos ordinarios, pero ya ha encontrado aceptación general en las aplicaciones de bombeo en las que los inconvenientes de los estoperos empacados han sido excesivos. En los campos en los que las cajas empacadas han dado buen servicio, sin embargo, han mostrado poca tendencia a reponerlas con sellos mecánicos.

Como tanto las cajas empacadas com los sellos mecánicos están sujetos a desgaste, ninguno de los dos es perfecto. Uno u otro da pruebas de ser mejor de acuerdo con la aplicación. En algunos campos ambos dan buen servicio, y escoger entre ellos se convierte en asunto de preferencia personal o costo inicial.

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Sellos mecánicos
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Los elementos principales de toda bomba centrifuga son:
1) Un elemento estático conformado por chumaceras, estopero y cubierta.
2) Un elemento dinámico-giratorio comformado por un impulsor y una flecha.

En los últimos años, gracias a las facilidades que se han venido dando en el suministro de la energía elétrica, el uso de la bombas se ha extendido de gran manera.

Dado que la mayoría de las bombas son impulsadas con motores eléctricos, esta mejora en el flujo de la eléctricidadha permitido que los diseñadores y fabricantes de motores eléctricos puedan proveer motores poderosos y confiables.

Existen bombas capaces de alcanzar de forma estable velocidades tan altas como 10.000 rpm y de bombear contra alturas mayores de 100 metros impulsando hasta dos millones de litros por minuto.

Las bombas centrifugas tienen cientos de aplicaciones Estos dispositivos son empleados en usos que van desde el simple desagüe de sotanos hasta la alimentación de aguas blancas para una ciudad entera.

Planchas de solera (o zapatas)
Las planchas de solera son asientos de hierro fundido o acero colocados debajo de las patas de la bomba o su impulsor y empotrados en la cimentación. La bomba o su impulsor se anclan y atornillan a ellos. Las zapatas generalmente se usan bombas verticales de foso seco y también para algunas de las unidades horizontales más grandes para ahorrar el costo de las grandes bases de cimiento que de otra manera se requieren.

Soporte del eje central
Para operación a altas temperaturas, la cubierta de la bomba debe estar soportada lo más cerca posible de la línea de centro horizontal con objeto de evitar esfuerzos excesivos debidos a la diferencias de temperatura. estas pueden alterar seriamente el alineamiento de la unidad y eventualmente dañarla. La construcción de eje central generalmente se emplea en bombas de alimentación de calderas o de circulación de agua caliente que trabajan a temperaturas de cerca de 148.9ºC

Unidades horizontales que usan conexiones de tuberías flexible
El estudio anterior de las planchas de cimiento y soportes para unidades de flecha horizontal consideró su aplicación a bombas con instalaciones de tubería que no imponen empujes hidráulicos en las bombas propiamente dichas. Si se desean conexiones de tubería flexible o juntas de expansión en las tuberías de succión o descarga de la bomba (o en ambas), sin embargo, se deberá avisar de ello al fabricante de la bomba por muchas razones. Primero, se requerirá que la cubierta de la bomba resista varios esfuerzos debido a la carga de empuje hidráulico resultante. Aunque casi nunca es éste un factor limitante o peligroso, es mejor que el fabricante tenga la oportunidad de verificar la cubierta de la bomba. Segundo, el empuje hidráulico resultante tiene que ser transmitido de la cubierta de la bomba por medio de sus patas a la plancha de cimiento o zapata y de ahí a la cimentación. En general, las bombas de flecha horizontal sólo están atornilladas a sus bases o zapatas, de modo que cualquier tendencia a desplazarlas sólo se resiste con el agarre por fricción de las patas de la cubierta en la base y por anclas relativamente pequeñas. Si se usan juntas de tuberías flexibles, este accesorio puede no ser suficiente para resistir el empuje hidráulico. Si se van a ejercer altas cargas de empuje hidráulico, por lo tanto, las patas de la bomba deben acuñarse a la base o soportes. Igualmente la plancha de cimiento o las zapatas de soporte deben ser un diseño que permita la transmisión de la carga a la cimentación.

Bases y soportes para equipo vertical de bombeo

Las bombas de flecha vertical, como las unidades flechas horizontal, deben estar firmeme

nte soportadas. Dependiendo de la instalación, la unidad puede soportarse a una o varia elevaciones. Raras veces se soportan las unidades verticales de las paredes, pero hasta ese tipo de soporte se encuentra a veces.

Ocasionalmente, un diseño nominalmente de una bomba de flecha horizontal se acomoda con la flecha vertical y se usa una pared como la cimentación de soporte. Las unidades comunes de flecha horizontal se podrían usar en esa forma sin modificaciones, excepto que la plancha de cimiento se fija a una pared. Para esas instalaciones es conveniente asegurar las patas de la bomba a la plancha de cimiento con cuñas o anclas en vez de depender estrictamente de la fricción entre las patas de la bomba y las superficies pulidas de la plancha de cimiento. Por supuesto, se supone que se habrá prestado cuidadosa atención al arreglo de los cojinetes de la bomba para evitar el escape del lubricante.

Las instalaciones de bombas de un solo paso con doble admisión con la flecha en posición vertical son relativamente raras excepto en algunas aplicaciones marinas en barcos comerciales o de guerra. Por ello los fabricantes tienen muy pocas bombas de normas de esta clase arregladas para que una porción de la propia cubierta forme el soporte (que se debe montar en zapatas).

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Soporte para bombas
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La función principal de una plancha de cimiento de una bomba es proporcionar superficies de montaje para las patas de la bomba que sean capaces de fijarse rígidamente a la cimentación. También son necesarias las superficies de montaje para las patas del impulsor o impulsores de la bomba o de cualquier dispositivo de transmisión de fuerza montado independientemente. Aunque esas superficies podrían proporcionarse en planchas de cimiento separadas o por medio de superficies cepilladas independientemente, sería necesario alinear estas superficies separadas y sujetarlas a la cimentación con el mayor cuidado. Generalmente este método requiere el montaje en el lugar del campo así como taladrar y terrajar las anclas después de que se han alineado todas las partes. Para reducir al mínimo ese “trabajo en el campo”, generalmente se compran bombas de flechas horizontal acopladas con una base continua que se extiende debajo de la bomba y su impulsor; ordinariamente, las dos unidades están montadas y alineadas en el lugar de fabricación.

Aunque esas bases están diseñadas para ser bastante rígidas, se tuercen si se soportan incorrectamente. Por lo tanto, es necesario soportarlas en cimentaciones que pueden proporcionar la rigidez requerida. Lo que es más, como la base puede deformarse por manejo indebido durante el traslado del lugar de fabricación al de instalación, es imperativo revisar el alineamiento cuidadosamente durante la erección y antes de arrancar la unidad.

Al aumentar el tamaño de la unidad, aumenta también el tamaño, peso y costo de la base requerida. El costo de una base de alienación previa para la mayoría de las unidades grandes excedería el costo del trabajo de campo necesario para alinear planchas de cimiento separadas o placas de solera y montar las partes componentes. Por eso sólo se usan esas bases si lo requieren las apariencias o si su función como colectoras de derrames justifica el costo adicional. Aun en unidades bastante pequeñas, la altura ala que se colocan las patas de la bomba y los otros elementos puede diferir considerablemente usando bases individuales o placas de solera y construyendo las cimentaciones a distintas alturas bajo las partes separadas del equipo.

Generalmente, se surten planchas de cimiento de fierro fundido con un borde o “canto realzado” alrededor de la base para evitar salpicaduras o derrames al suelo. La propia base está convenientemente inclinada hacia un lado para acumular el escurrimiento para disponer de él luego. Se suministra un colector de drenaje cerca del fondo de la pendiente, generalmente con un cedazo. Una conexión taladrada con rosca en el colector permite entubar el drenaje hasta un punto conveniente.

Las planchas de cimiento fabricadas con láminas de acero y formas de acero estructural que ahora se usan mucho, no permiten fácilmente incluir un borde levantado a un colector de drenaje. Desde un punto de vista de utilidad, sin embargo, el uso común de los soportes de baleros como colectores de goteo (para recoger el escurrimiento de los estoperos) hace ahora innecesario el empleo de planchas de cimiento con bordes levantados en las bombas horizontales, excepto cuando la bomba maneja un líquido frío en una atmósfera húmeda y por lo tanto tienen que haber mucha condensación en su superficie.

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Soporte para bombas
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El sello mecánico tienen su lugar en las bombas centrifugas ya que evitará eficientemente el escurrimiento de los estoperos cuando se aplica correctamente en condiciones favorables.

Mantenimiento de sellos mecánicos
Los responsables del mantenimiento de las bombas que emplean sellos mecánicos deberán leer cuidadosamente las instrucciones del fabricante del sello para su operación y mantenimiento. Se deberá tener a mano una existencia adecuada de partes de repuesto (según el servicio y disponibilidad del equipo) para que el sello pueda repararse si falla.

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Sellos mecánicos
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La operación de un sello mecánico se puede entender mejor refiriéndose a algunas unidades de normas comerciales. El siguiente estudio trata de las características generales de varios sellos mecánicos típicos. Se debe tener en mente, sin embargo, que cada problema de sello como cada problema de bombeo, es diferente. Cuando se desean resultados positivos y seguros, el sello mecánico se deberá diseñar específicamente y adaptarse a la unidad de que se trata. Debe mencionarse al mismo tiempo que el arte de diseñar sellos mecánicos puede ser todo, menos estático. La severidad de los problemas de nuevas aplicaciones por un lado y las recompensas que se obtienen con su solución satisfactoria por otro, han propiciado un proceso vital de continuo desarrollo entre un gran número de fabricantes de sellos. Debido a este crecimiento y mejoramiento continuos, las descripciones de los sellos llevan el riesgo de volverse inservibles en el poco tiempo que transcurre entre la preparación del manuscrito y la publicación del libro. Las siguientes descripciones, por lo tanto, son principalmente tendientes a ilustrar los principios básicos del diseño y operación de los sellos.

En una construcción de sellos típicos: El prensaestopas con su suplementos se ajusta dentro de la cubierta y constituye el miembro estacionario del conjunto de sello. Proporciona sello en dos puntos: (1) Entre el prensaestopas y la cara del estopero, por medio de juntas y (2) entre el suplemento del prensaestopas y la cara del anillo de sello, por contacto. El anillo de sello acoplado con una superficie de acero endurecido gira con la flecha y se sostienen contra el miembro estacionario por el anillo de compresión. Este último soporta unos resortes concéntricos que están conectados al extremo opuesto al collar, el que, a su vez está fijo a la flecha. El anillo de sello está provisto de un empaque en forma de anillo “O”, que evita cualquier escurrimiento entre el anillo de sello y la flecha. Es esencial en ese sello que una cara esté montada en forma flexible para mantener las superficies en contacto completo con una flexión razonable de la flecha. Los resortes y un amplio espacio entre la flecha y el propio anillo de sello desempeñan este fin. Al mismo tiempo, el collar mantiene todas las otras partes giratorias del sello en posición apropiada.

El suplemento del prensaestopas que está en contracto con el anillo de sello está hecho de material resistente a la fricción. Cuando es necesario, puede diseñarse para lubricarse con otro líquido que no sea el que está bombeando.

Un sello mecánico típico con resortes de carga y fuelle de hule sintético. (A) sella contra el escurrimiento entre el elemento giratorio y la flecha; la cabeza es flexible y ajusta automáticamente por desgaste de la rondana y juego del extremo de la flecha. La arandela protectora (B) evita que el área flexible del fuelle se pegue a la flecha. La rondana selladora (C) tiene un empuje positivo a través de las partes metálicas y los sellos contra el asiento flotante estacionario (E). Las dos caras selladoras (D) están asentadas en la fábrica y proporcionan un sello contra el escurrimiento.

Para aplicaciones a temperaturas extremadamente altas o bajas (por ejemplo, la circulación de un refrigerante a temperatura sumamente baja), el sello de fuelle no es muy satisfactorio. Para este tipo de servicio se fabrica un sello de teflón. El soporte de metal fijo a la flecha con tornillos prisioneros proporciona un empuje positivo de la flecha a la rondana selladora de carbón por medio de abolladuras, que ajustan en ranuras correspondientes de la rondana. El sello entre la flecha y la rondana se obtiene por medio del anillo acuñado de teflón, que está previamente cargado por la acción de resorte se distribuye uniformemente con un disco de metal.

La cara realzada pulida de la rondana giratoria del sello se acopla contra la cara pulida con precisión del asiento estacionario para producir un sello hermético con fricción mínima por movimiento entre las caras. La presión del resorte mantienen las caras en contacto constante, proporcionando ajuste automático por el desgaste y el juego del extremo de la flecha. Un anillo de teflón actúa como sello estático entre el asiento estacionario y el juego longitudinal. Cuando este sello se aplica a bombas en servicio de vacío o que operan con alta elevación de succión, se suministra una alimentación de líquido lubricante por medio de una conexión Si el líquido se bombea limpio esta derivación puede conectarse a la descarga de la bomba.

Muchos fabricantes de bombas tienen líneas de bombas de un solo paso y succión por el extremo que pueden equiparse con sellos mecánicos en vez de la empaquetadura convencional. En muchos casos, se ofrecen esos sellos como una alternativa de construcción y se puede aplicar a las bombas sin cambios en e maquinado. Unos cuantos fabricantes construyen algunos tamaños de bombas normales sólo con sellos mecánicos, pero esa práctica hace menos flexible la línea de bombas.

Enfriamiento del sello
El enfriamiento de las caras del sello es importante para una vida satisfactoria del sello, y un sello instalado dentro de una bomba sin un flujo de líquido adecuadamente dirigido para su enfriamiento y lavado (por ejemplo, para evitar que se asiente material sólido en los resortes,) puede tener una alta frecuencia de fallas.

Se usan muchos métodos para proporcionar enfriamiento y lavado. Algunas veces todo lo que es necesario es dirigir una parte del líquido bombeado a las caras del sello. Cuando el líquido que se bombea no es apropiado para este fin, o cuando tiene que filtrarse primero, se debe proveer una circulación del exterior. Por lo tanto, las líneas normales de bombas arregladas para sellos mecánicos se construyen, generalmente, de tal manera que se pueda proporcionar cualquiera de los dos tipos de circulación.

En ambos métodos la circulación positiva y evita que haya incendio en las caras del sello, a causa del calor generado por éste, cuando la bomba maneja el líquido cerca de su punto de ebullición.

Cuando las temperaturas de bombeo llegan a 176,7 ºC, es conveniente proveer algunos medios para enfriar también la cámara que rodea al sello.

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Sellos mecánicos
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1. Entre el elemento estacionario y la cubierta
2. Entre el elemento giratorio y la flecha (o manguito de la flecha si usa)
3. Entre las superficies acopladas de los elementos giratorio y estacionario del sello.

Para obtener el primer sello se usan juntas convencionales o alguna forma anillo “O” de hule sintético. El escurrimiento entre el elemento giratorio y la flecha se elimina por medio de anillos “O”, fuelles, o alguna forma flexible de cuñas de empuje. El escurrimiento entre las superficies de acoplamiento no se puede eliminar completamente, pero puede reducirse a una cantidad insignificante manteniendo un contacto muy preciso entre estas superficies.

Comparación de sellos compensados y no compensados
La presión dentro de la bomba justamente adelante del sello mecánico tiende a mantener las caras de acoplamiento del sello interior juntas. En el diseño más sencillo, toda la presión interna actúa para cerrar las caras. Si el líquido manejado es un buen lubricante y las presiones no son excesivas, esta carga no será perjudicial. El diseño se conoce como el de sello sin compensar.

Generalmente, la aplicación de los sellos sin compensar está limitada a presión más bajas de 7 a 10,5 kg/cm2 y a líquidos con propiedades lubricantes iguales o mejores que la gasolina.

Cuando no se sigue este criterio, se ha encontrado que es preferible proporcionar las áreas sujetas a presión de modo que se reduzca la carga en las caras acopladas, proporcionando lo que se conoce como sello compensado. Aunque esos sellos se han aplicado con mucho éxito, para presiones internas bastante altas, no son especialmente apropiados para bajas presiones (menos de 3,5 kg/cm2) porque la fuerza de sello se reduce a un punto al que el contacto entre el par de caras puede no ser suficiente para hacer un sello adecuado.

Sellos dobles
Se pueden montar dos sellos mecánicos dentro de un estopero para hacer un conjunto de sello doble. Ese arreglo se usa para bombas que manejan líquidos tóxicos o altamente inflamables que no deben permitírseles escapar a la atmósfera. También son aplicables a bombas que manejan líquidos corrosivos o abrasivos a temperaturas muy altas o muy bajas. Se inyecta entre los dos sellos un líquido limpio, filtrado y generalmente inerte a una presión poco mayor que la de la bomba adelante del sello. Este líquido evita que el líquido bombeado se ponga en contacto con las partes del sello o escape a la atmósfera.

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El sello completo se logra en los miembros fijos. Las superficies pulidas o sobrepuestas, que son de diferentes y se mantienen en contacto continuo por un resorte, forman un sello hermético entre los miembros giratorio y estacionario con pérdidas por fricción muy pequeñas. Cuando el sello es nuevo, el escurrimiento es despreciable y puede de hecho considerarse que no existe. (Para obtener una reducción de presión entre la presión interior y la atmosférica fuera de la bomba, se requiere que haya un flujo de fluido entre las dos superficies. Por ejemplo, este flujo puede ser una gota a pocos minutos de intervalo o una neblina de vapor que escapa – si se está manejando un líquido como propano-. Así aun cuando el escurrimiento sea inapreciable, hablando técnicamente, un sello mecánico giratorio no puede eliminarlo completamente.) Por supuesto, siempre ocurre algún desgaste, y se debe esperar un pequeño escurrimiento con el tiempo.

la amplia variación en diseño de sellos deriva de los muchos métodos que se usan para dar flexibilidad a la montura de los sellos. Un sello mecánico es similar a un cojinete porque requiere un espacio libre de movimiento preciso con una película de líquido entre las caras. La lubricación y enfriamiento proporcionados por esta película reduce el desgaste como lo hace también la selección de materiales apropiados para las caras del sello.

Los sellos para bombas centrífugas no operan satisfactoriamente con aire o gas; si trabajan “secos”, fallarán rápidamente. Los sellos pueden usarse en bombas que manejan líquidos que contienen sólidos si éstos se retienen para que no se metan entre las caras del sello o interfieran con la flexibilidad de la montura.

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Sellos mecánicos
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Teniendo en cuenta el servicio que debe prestar la bomba centrifuga, ya sea una bomba vertical o una bomba centrifuga horizontal, las bombas centrifugas de foso lleno, podrían responder a la siguiente clasificación:

a)bombas centrifugas de turbina.
b)bombas centrifugas de hélice o hélice modificada.
c)bombas centrifugas para agua de albañal.
d)bombas centrifugas de voluta.
e)bombas centrifugas de colector.

Existen una gran cantidad de catálogos con la información técnica pertinente. Estos catálogos permiten conocer los diferentes parámetros de la bomba centrifuga para un cálculo acertado del funcionamiento de la misma.

bombas centrifugas Verticales de turbina
El propósito original de las bombas centrifugas verticales de turbina fue el de bombear agua de pozos por lo que se les había denominado en algunos casos “bombas centrifugas de pozo profundo” y en otros casos “bombas centrifugas de agujero”.

Sin embargo, este tipo de bombas centrifugas ha resultado ser sumamente versátil, ya que tiene diversas aplicaciones en una gran cantidad de campos, por lo que los fabricantes decidieron diseñarlas como “bombas centrifugas de turbina”.

Entre los campos de aplicación para las bombas centrifugas verticales de turbina podemos citar el bombeo en pozos para irrigación y otras aplicaciones del tipo agrícola. Otros campos de aplicación para este tipo de bombas centrifugas son el de abastecimiento municipal de agua y el abastecimiento industrial de agua. Tembién se ha verificado la eficacia de este tipo de bomba centrifuga en el procesamiento, circulación, refrigeración y acondicionamiento de aire.

Por si acaso lo anterior fuera poco, las bombas centrifugas verticales de turbina han demostrado efectividad en el bombeo de salmuera, desaguado de minas, represión de campos petroleros y otras aplicaciones.

El rango de capacidad para las bombas centrifugas verticales de turbina se ubica en su banda más baja desde 38 hasta 52 lt/min y en su banda más alta desde 94625 lt/min hasta valores muy superiores. Las alturas de elevación pueden alcanzar hasta los 305mts.

Por supuesto, en la mayoría de los casos las aplicaciones no llegan a exigir estos valores extremos de capacidad. Obviamente,la capacidad de las bombas centrifugas de turbina se encuentra limitada por el tamaño físico del pozo y también influye la velocidad con la que se puede sacar el fluido sin que su nivel llegue a estar por debajo del nivel de sumersión necesario para que la bomba centrifuga de turbina trabaje apropiadamente.

El cálculo del diseño de las bombas centrifugas verticales de turbina debe tener en cuenta que sea sencillo la colocación y el cambio de la flecha. Por otro lado, es necesario que la flecha pueda subirse o bajarse desde arriba con facilidad con el fin de que el impulsor se ajuste con facilidad en el tazón.

En cuanto a los cojinetes, deben ser cojinetes de empuje apropiados, con el fin de que puedan soportar la transmisión vertical, el impulsor y el empuje hidráulico que se produce al momento de funcionar la bomba centrifuga.

Al momento de efectuar el cálculo del cojinete de empuje que soportará la flecha vertical, se debe proveer un cojinete con el tamaño apropiado de forma que también sea capaz de sostener las diferentes partes pertenecientes al mecanismo rotatorio e impulsor de la bomba centrifuga.

El motor que se utiliza para impulsar a las bombas centrifugas verticales de turbina suele ser un motor con flecha hueca. En el caso de las bombas centrifugas de turbina con doble impulsor se acostumbra a utilizar un engrane de ángulo con un motor eléctrico colocado en su parte superior.

Se puede apreciar como el cálculo del diseño de las bombas centrifugas verticales ilustra como una bomba centrifuga puede especializarce para desempeñar una función específica.

El conjunto o sección del tazón de la bomba centrifuga consiste de la caja de succión, el impulsor o los impulsores, el tazón de descarga, el tazón o los tazones intermedios (si se trata de más de un paso), la caja de descarga, los distintos cojinetes, la flecha, y diversas partes como cuñas, dispositivos fijadores de los impulsores y otras similares.

El conjunto de columna de tubería de la bomba centrifuga consiste de la propia columna de tubo, la transmisión arriba del conjunto del tazón los cojinetes de la flecha y la cubierta de tubería o retener de los cojinetes. La bomba está suspendida de la cabeza impulsora, que consiste del codo de descarga (cuando la descarga se encuentra arriba del nivel del suelo), el motor o soporte del impulsor, y ya sea el estopero (en construcción de flecha abierta) o el conjunto para suministrar tensión a la cubierta de tubería e introducir lubricante a ella. La descarga a nivel subterráneo se toma de una “te” en la columna de tubo y la cabeza impulsora trabaja principalmente como un soporte para el impulsor y para la columna de tubería.

El líquido se guía al impulsor de la bomba centrifuga vertical de turbina por la caja o cabeza de succión. Esta parte puede ser una sección cónica para fijarse a una coladera o tubería de succión cónica o puede ser una boca acampanada.

Los impulsores de las bombas centrifugas de turbina se utilizan indiferentemente semiabiertos o encerrados. Para obtener la mejor eficiencia en el caso de los impulsores semiabiertos se requiere de mucho cuidado al armar en la flecha del impulsor y un ajuste muy preciso en el campo de la posición vertical de la flecha con objeto de obtener la mejor eficiencia. Es interesante hacer notar que el empuje producido por los impulsores semiabiertos puede ser hasta un 150% mayor que el producido por impulsores encerrados.

Sin embargo, en muchos casos, se podrían preferir los impulsores encerrados a los semiabiertos porque el desgaste en ellos reduce la capacidad, que no puede restaurarse a menos que se instalen nuevos impulsores. El desgaste normal en los impulsores encerrados no afecta los alabes del impulsor y los espacios desgastados pueden restaurarse reponiendo los anillos de desgaste.

Ocasionalmente en las plantas de fuerza el nivel hidráulico máximo que se puede tener en el pozo caliente del condensador, no dará un adecuado NPSH [net positive suction head (altura neta de succión positiva)] para una bomba horizontal de condensado convencional montada en el piso del sótano, especialmente si la unidad se ha instalado en una planta existente en un espacio original asignado a una bomba de menor tamaño.

Construir un foso para una bomba centrifuga horizontal de condensado convencional o de una bomba centrifuga vertical de foso seco que proporcione suficiente sumersión, implica un gasto considerable.

La bomba centrifuga vertical de turbina de “bote” para servicio condensado es básicamente una bomba centrifuga vertical de turbina montada en un tanque (con frecuencia llamado bote) que se entierra en el suelo. La longitud de la bomba tiene que ser tal que se cuente con suficiente NPSH para el diseño del impulsor del primer paso, y el diámetro y la longitud del tanque tiene que permitir el flujo correcto por el espacio entre la bomba y el tanque y además para un giro y flujo dentro de la boca acampanada.

La instalación de este diseño en una planta existente es naturalmente mucho menos cara que hacer un foso, porque el tamaño del agujero necesario para instalar el tanque es mucho más pequeño. El mismo diseño básico se ha aplicado también a bombas centrifugas que manejan líquidos volátiles que están montados en el piso de operación y que no están provistas con suficiente NPSH.

Vea también:

Bombas verticales de foso lleno
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