Bombas de engranajes II: lobulares y dentadas interiores

Continuamos en este post con nuestra explicación sobre los tipos de bombas de desplazamiento positivo.

Bomba de engranajes de dentado interior: Estas bombas están compuestas por dos ruedas, una con dentado exterior y que es motriz y otra con dentado interior y que es la que es obligada a girar, aspirando el fluido desde el orificio de entrada y transportándolo a la salida de la bomba.

Bomba dentado interior

Bomba dentado interior 2

La idea de funcionamiento es que en la succión del fluido la cámara entre las dos ruedas aumenta su volumen hasta un punto máximo, momento en el cual el fluido es impulsado al reducirse este volumen, debido a la excentricidad de las dos ruedas.

 

Bomba de lóbulos: El principio de funcionamiento es similar al de la bomba de engranajes exteriores. Como mejora se puede decir que hace menos ruido, son fáciles de limpiar y desmontar. Esto hace que también se usen en industrias de alimentación, química, cosmética o papelera.

Bombas lobulosComo se puede ver en las imágenes estas bombas tienen variantes en la forma de los lóbulos, pero el funcionamiento es el mismo. También se puede apreciar la facilidad de desmontaje para su limpieza y revisión.

Datos para el cálculo del caudal de una bomba de engranajes: 

Q = (Π·z·m2·b·n)/500.000

Q : Caudal teórico en l/min.

∏: Pi

z : número de dientes de uno de los engranajes.

m : módulo del dentado en mm.

b : longitud del diente, profundidad entre ambas caras planas en mm.

n : velocidad de giro del engranaje en rpm.

Para obtener el módulo del dentado (m), necesitamos conocer el diámetro primitivo del diente (d) según la siguiente fórmula, donde (di) es el diámetro interior y (de) es el diámetro exterior.

d = z · m donde d = (de + di)/2

 

Bombas de desplazamiento positivo: Introducción

En este post pretendo hacer una breve introducción a los grupos de bombeo diferenciándolos en función de si son de desplazamiento no positivo o positivo. El cálculo de las bombas de desplazamiento no positivo ya fue tratado en un post anterior “Cálculo básico de una bomba hidráulica“, por lo que solo se hace referencia como elemento diferenciador con las bombas de desplazamiento positivo.

¿Qué significa desplazamiento positivo?
Las bombas de desplazamiento positivo son equipos que crean la succión y la descarga, desplazando fluido con un elemento móvil, por ejemplo, un pistón. El espacio que ocupa el fluido se llena y vacía alternativamente forzando y extrayendo el fluido mediante movimiento mecánico. Véase la imagen adjunta.
 El término “positivo”, significa que la presión desarrollada está limitada solamente por la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado.
Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño y costo. Este tipo de bomba resulta el más útil para presiones extremadamente altas, para operación manual, para descargas relativamente bajas, para operación a baja velocidad, para succiones variables y para pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.
(Información obtenida de www.ingenierocivilinfo.com)
Así pues, a modo de esquema, podermos decir:

Bombas de desplazamiento no positivo:

  • El fluido entra en el cuerpo de la bomba y es desplazado habitualmente por una turbina interna que gira a gran velocidad.
  • Baja capacidad para proporcionar caudal a grandes requerimientos de presión.
  • Se utilizan fundamentalmente en instalaciones de agua.

Bombas de desplazamiento positivo:

  • El fluido entra en unas cámaras cerradas que poseen estas bombas y es transportado hacia un orificio de salida.
  • Gran capacidad para proporcionar caudales a grandes presiones.
  • Se utilizan en oleohidráulica.

Elementos importantes a tener en cuenta en el cálculo de una bomba:

Caudal: Es la característica principal de la bomba. Se mide en litros por minuto y puede ser fijo o variable, en función de si este caudal es constante siempre o se puede variar por medio de algún reglaje dentro de la bomba.

Presión: En la práctica el fabricante nos debe dar la presión máxima de trabajo de la bomba, es decir, el límite máximo a partir del cual, la bomba ya no puede dar caudal y corre el riesgo de sufrir algún daño interno.

Rendimiento Volumétrico: Es la diferencia entre el caudal real de la bomba y el caudal teórico.

Rendimiento de la Instalación: Es la situación real con la que se enfrenta el fluido, esto es, las válvulas, codos, curvas, reducciones, etc., que originan una perdida de presión en la instalación. Además, en este termino también influye la rugosidad de la tubería por donde discurre el fluido, que nos origina una perdida de presión por el rozamiento que existe.

Potencia de la bomba: Es la relación entre el caudal, la presión y el rendimiento total (r).

P = Q • P / r

Siendo “r” el rendimiento total: r = Rvolumétrico • Rinstalación

P (CV) = Q (l/min) • P (bar) / 450 • r

En próximos post veremos los distintos tipos de bombas de desplazamiento positivo que existen en el mercado.

Enrique Muñoz S.