Diferencias entre una bomba rotodinámica llamada centrífuga y una bomba de desplazamiento positivo

Saber todo sobre la bomba rotodinámica llamada centrífuga y la bomba de desplazamiento positivo

El principio de la bomba hidráulica es proporcionar energía a un líquido para desplazarlo o extraerlo. Podemos distinguir dos grandes familias de bombas industriales: las bombas centrífugas y las de desplazamiento positivo. Elegir una u otra depende esencialmente de la viscosidad del líquido, que se define en función de su resistencia a fluir.

La bomba centrífuga permite, por lo general, aumentar el caudal de un líquido mientas que la bomba de desplazamiento positivo aumenta la presión del fluido para favorecer su desplazamiento. Conozca estas dos tecnologías, su principio de funcionamiento y sus diferencias más importantes.

Bomba rotodinámica denominada centrífuga

Es el tipo de bomba más corriente en el entorno industrial. Su uso se extiende con la llegada del motor de explosión a principios del siglo XX y, en la actualidad, representa más del 75 % del mercado internacional de bombas. Su principio es el empleo de la energía mecánica de la turbina para convertirla en cinética.

Qué es una bomba centrífuga

Se emplea en el transporte de líquidos con viscosidad limitada. Por ejemplo, en la industria cosmética o alimentaria, se utiliza con frecuencia para la preparación de cremas o la elaboración de productos. La particularidad de esta máquina consiste en activar un efecto centrífugo y transformar la energía mecánica en cinética.

Qué es una bomba centrífuga

El ciclo de funcionamiento se desarrolla en dos tiempos:

La succión del líquido se genera con una depresión en el centro de la rueda. El rotor de palas o lamas de la bomba gira a gran velocidad en el sentido de las agujas del reloj. Arrastra el líquido y le proporciona velocidad y movimiento. Se habla entonces de energía cinética, es decir, energía del movimiento. A medida que la velocidad de giro aumenta, la energía cinética es mayor.

La impulsión del fluido tiene lugar por acción de la fuerza centrifuga de la bomba. Con una voluta en espiral, buena parte de la energía cinética se transforma a la salida en presión motriz.

La bomba rotodinámica se compone de una turbina colocada en el interior de una carcasa excéntrica denominada también caracol. Se empalma a un conducto de succión que se sitúa, por lo general, debajo y a una boca de impulsión, normalmente encima.

Hay que indicar que no hay separación entre la succión y la impulsión. Para que funcione, debe cebarse (llenarse). Por ultimo, cuanta más presión se solicite, menos caudal moverá.

Bomba de desplazamiento positivo

Si esta bomba hidráulica transforma también la energía mecánica en hidráulica, el mecanismo es muy diferente. También denominada bomba volumétrica, utiliza las variaciones de volumen para aspirar el fluido y forzar su desplazamiento para impulsarlo.

Principio básico de las bombas de desplazamiento positivo

Se emplean en el desplazamiento de líquidos homogéneos: líquidos viscosos o pastosos o fluidos abrasivos como el gas. La viscosidad del fluido es indispensable para el correcto funcionamiento de la bomba. Se distinguen dos tipos de bombas de desplazamiento positivo: de movimiento reciprocante y rotativas. Su caudal varía en función del número de ciclos o de la velocidad de giro. Un sistema de variación permite modular el flujo del líquido.

Funcionamiento de una bomba de desplazamiento positivo

El fluido se confina en un espacio. La presión lo fuerza a su desplazamiento hasta que alcance la salida. Se habla de transmisión hidrostática de la energía.

Bomba de movimiento reciprocante

Funciona por traslación rectilínea. El líquido se trasvasa mediante el movimiento alternado de uno o varios pistones o la deformación de una membrana elástica.

Su funcionamiento es cíclico:

• En un primer tiempo, el retroceso del pistón o el descenso de la membrana aumenta el volumen del cuerpo de la bomba. Se genera un vacío parcial puesto que este cuerpo es hermético.
• La válvula de la boca de succión se abre para que el fluido llene este espacio.
• A continuación, el pistón avanza o la membrana sube aumentando la presión en el cuerpo de la bomba y creando una impulsión que provoca el desplazamiento.
• La válvula de succión se cierra y la de impulsión se abre para que el líquido salga
• El ciclo termina para poder comenzar de nuevo.

Bombas rotativas o semirrotativas

El principio es idéntico, pero estas bombas funcionan por rotación favoreciendo la circulación del líquido desde la válvula de succión hacia la de impulsión.

Es importante indicar que el funcionamiento de una bomba de desplazamiento positivo depende de la presión atmosférica. Es esta la que hace posible que el líquido ocupe el vacío.

Existen diferentes tipos de bombas rotativas:

• De paletas, equipadas con un rotor con palas o lamas;
• Bombas de tornillo;
• Bombas de engranajes externos o internos;
• Bombas de pistón axiales o radiales;
• Bombas dosificadoras.

Diferencias entre una bomba centrífuga y una bomba de desplazamiento positivo

Bombas adaptadas a fluidos diferentes

La bomba centrífuga se emplea con fluidos de baja viscosidad como el agua. Los movimientos de giro de la bomba pueden alterar la naturaleza del líquido extraído. Por este motivo, no es adecuada para productos que no soportan la agitación o que podrían cambiar su naturaleza. La bomba de desplazamiento positivo es adecuada para productos viscosos como el aceite o para productos delicados. Es poco sensible a la densidad del fluido y a la contrapresión. Se utiliza con presiones elevadas y pequeños caudales para dosificación.

Diferencias de caudal

En una bomba de desplazamiento positivo que trasvasa un fluido incompresible, no tiene sentido una llave de regulación en la zona de impulsión, incluso es peligrosa. Por el contrario, es absolutamente necesaria en una bomba centrífuga en la que el caudal está en función de la presión en el conducto de salida.

De esta manera, el caudal de una bomba centrífuga es, por lo general, constante, mientras que es intermitente en una bomba de desplazamiento positivo. A una fase de succión sucede otra de impulsión. Este tipo de bombas se equipa, de hecho, con una válvula de protección o descarga que llamamos bypass. Cuando la línea de impulsión está bloqueada u obstruida, permite crear una derivación (fuga interna).

Las bombas de desplazamiento positivo se emplean a menudo con presiones bajas y caudales medios, pero es necesario saber que hay ciertos modelos que pueden alcanzar muy altas presiones.

Cebado

La bomba centrífuga no suele ser autocebante. Para ponerse en funcionamiento, hay que cebarla, o lo que es lo mismo, llenarla del líquido que se va a bombear para eliminar el aire.

Existen modelos que se ceban automáticamente si la altura de la succión no es importante. Por el contrario, la bomba de desplazamiento positivo es autocebante. Así que es inútil llenar su cuerpo con líquido antes de ponerla en marcha. El vacío que se crea es suficiente para desplazar el fluido.

De esta manera, el mecanismo relativamente sencillo de la bomba centrífuga ofrece un buen rendimiento a un precio razonable. Además, casi no necesita mantenimiento. Pero no es adecuada para líquidos viscosos. Con un caudal equivalente, la bomba de desplazamiento positivo es más pesada y su mecanismo, más complejo y voluminoso. Es, por lo general, más cara y requiere un mantenimiento periódico, pero está especialmente indicada para dosificar.