¿Qué es el impulsor de una bomba?
El impulsor de una bomba es un componente utilizado en bombas centrífugas para transferir energía mecánica del motor principal (motor eléctrico o motor diésel) al fluido bombeado. El impulsor es de material metálico, como el acero, y está provisto de álabes.
¿Cómo transfiere un impulsor el fluido a través de una bomba?
Cuando una bomba arranca (se enciende), el eje del motor empieza a girar a gran velocidad, entre 1.000 y 3.000 rpm. Como el impulsor está unido al eje del motor, también gira a la misma velocidad. Debido a la rotación del impulsor, se crea un vacío en el interior de la bomba. El vacío es un nivel de presión bajo en relación con la presión atmosférica. Debido a esta baja presión en el interior de la bomba, el fluido del depósito de almacenamiento entra en la bomba a través de la tubería de aspiración, con el fin de crear un equilibrio de presión. A medida que el fluido entra en la bombaEl líquido entra en contacto con el impulsor y los álabes, que giran a gran velocidad. La energía de rotación del impulsor se transmite al líquido, aumentando su energía cinética. A medida que el fluido avanza hacia la carcasa de la bomba, la energía cinética se reduce mientras que la energía de presión aumenta. El aumento de la energía de presión ayuda a mover el fluido hasta el destino deseado.
Figura: Impulsor trabajando para transferir fluido dentro de una bomba.
Tipos de rodetes de bombas centrífugas
Existen dos tipos principales de impulsores fabricados por fabricantes de bombas centrífugas: el impulsor abierto y cerrado.
Rodete abierto
Un impulsor abierto es aquel cuyos álabes están abiertos por ambos lados. Este impulsor no tiene cubierta protectora. Como tal, el impulsor se utiliza en bombas baratas y más pequeñas que no funcionarán a grandes esfuerzos, ya que son débiles. Estos impulsores tienen la ventaja de bombear fluidos con algunos sólidos.
Figura: Rodete abierto.
Rodete cerrado
Un impulsor cerrado está encerrado en la parte delantera y trasera. Este diseño aumenta la resistencia, lo que hace que el impulsor sea adecuado para aplicaciones pesadas. Los impulsores cerrados tienen alturas de aspiración positivas netas bajas y un caudal más eficaz. Sin embargo, el diseño de estos impulsores es complejo y caro, ya que emplean anillos de espacio libre reducido para mantener el rendimiento y reducir las cargas axiales. Los fabricantes de bombas centrífugas utilizan impulsores cerrados en bombas grandes para trasvasar fluidos limpios y evitar atascos.
Figura: Rodete cerrado.
Diferencia entre impulsor abierto y cerrado
- Una bomba que utiliza un impulsor cerrado debe desmontarse cuando el usuario necesita comprobar el estado de los anillos de desgaste. En cambio, un impulsor abierto no requiere que el usuario desmonte la bomba, ya que los anillos están montados fuera del impulsor. Esto hace que los anillos de desgaste sean fácilmente accesibles y visibles. Por ello, los impulsores abiertos son más baratos de reparar y ahorran tiempo.
- Los impulsores cerrados tienen un alto rendimiento en las primeras fases de uso. Sin embargo, la eficiencia se reduce con el tiempo, ya que aumenta la holgura del anillo de desgaste. La holgura aumenta a medida que se desgastan los álabes del impulsor, lo que provoca un hueco entre el borde del impulsor y el anillo de desgaste, reduciendo así la eficiencia. Por otro lado, un impulsor abierto puede mantener su eficiencia con ajustes regulares de la holgura. Este ajuste se realiza moviendo el impulsor hacia delante o hacia atrás en su carcasa. De este modo, el impulsor se mantiene cerca del anillo de desgaste, lo que aumenta su eficacia durante más tiempo.
- Los impulsores cerrados son habituales en la mayoría de las industrias, ya que pueden manipular fluidos explosivos y volátiles. El diseño de los impulsores cerrados garantiza un sellado hermético, evitando fugas de líquidos peligrosos. Además, un impulsor cerrado produce una altura y una presión mayores que un impulsor abierto.
- Las paletas de un impulsor abierto están unidas a un cubo central sin ningún tipo de cubierta o carcasa que las encierre. Como tal, hay suficiente espacio entre los álabes, lo que reduce la posibilidad de obstrucción cuando se trabaja con fluidos con sólidos. En cambio, un impulsor cerrado tiene los álabes completamente cerrados por una cubierta o carcasa, lo que aumenta las posibilidades de atasco si la bomba trabaja con materiales fibrosos o sólidos.
Factores a tener en cuenta al seleccionar el impulsor de la bomba
- Caudal. Un caudal es el fluido que el impulsor de la bomba entregará en un periodo determinado. Se expresa en galones por minuto. Un impulsor de bomba que puede proporcionar 100 GPM es adecuado para aplicaciones de gran caudal en relación con 50 GPM.
- Altura. La altura de elevación es la altura máxima a la que se elevará el fluido. Se expresa en metros o pies.
- Peso específico. El peso específico es la relación entre la densidad de un fluido y la densidad del agua. Un líquido con una gravedad específica superior a 1 es más pesado que el agua; por lo tanto, necesitaría una bomba potente.
- Material sólido. Si el fluido tiene partículas sólidas, es aconsejable utilizar un impulsor abierto para evitar la obstrucción de la bomba.
- Viscosidad del fluido. Un fluido viscoso necesita un impulsor abierto para transferirse.