Motor eléctrico VTP Bomba de turbina vertical
¿Qué es una bomba vertical de turbina VTP con motor eléctrico?
Una bomba vertical de turbina VTP con motor eléctrico es una bomba centrífuga especialmente diseñada para transportar agua desde pozos o depósitos subterráneos profundos utilizando varios impulsores en forma de turbina encerrados en una cuba. Contrariamente a lo que su nombre podría dar a entender, esta bomba no tiene nada que ver con una turbina. En su lugar, utiliza un motor de inducción de corriente alterna situado en la superficie y conectado mediante un largo eje vertical a unos impulsores situados en la parte inferior de la bomba. Los fabricantes de bombas verticales de turbina VTP con motor eléctrico desarrollan el dispositivo para sumergirlo totalmente en el fluido bombeado y para utilizarlo en lugar de una bomba sumergible en muchas aplicaciones, normalmente cuando el caudal requerido es superior al que puede suministrar una bomba sumergible. Comparativamente, la bomba vertical de turbina VTP de motor eléctrico es más práctica que una bomba sumergible similar porque el motor eléctrico en la superficie se mantiene seco y libre de cualquier riesgo potencial. En general, las bombas verticales de turbina VTP con motor eléctrico son adecuadas para aplicaciones de agua limpia que requieren una presión y una altura de elevación elevadas.
Figura: bomba vertical de turbina eléctrica VTP
Componentes del motor eléctrico Bomba de turbina vertical VTP
Motor
La bomba de turbina vertical con motor eléctrico VTP utiliza un motor de inducción de CA situado por encima del suelo. La finalidad del motor eléctrico es proporcionar potencia de rotación a la bomba. El motor de inducción de CA emplea el principio de inducción electromagnética para generar el par mecánico necesario para hacer funcionar el rotor. Puede contener accionamientos de velocidad fija o variable.
Carcasa de la bomba
La bomba vertical de turbina VTP con motor eléctrico emplea una carcasa de tipo difusor. La carcasa de la bomba es un fino conducto de aire que rodea el impulsor. Funciona como un recipiente de contención de presión y dirige el flujo de fluido dentro y fuera de la bomba. Los fabricantes de bombas de turbina verticales VTP crean la carcasa a partir de hierro fundido, acero al carbono o acero inoxidable para mejorar la solidez, la durabilidad frente a la corrosión y la resistencia a la abrasión.
Montaje de la cubeta
El conjunto de la cuba de la bomba vertical de turbina VTP con motor eléctrico consta de la boca de aspiración, el eje, los impulsores y la carcasa difusora. Cada difusor consta de un impulsor, y juntos forman una etapa de bombeo.
Figura: Montaje de la cubeta.
Eje
El eje de la bomba de turbina vertical es una larga pieza cilíndrica de metal situada en el centro de la bomba y apoyada sobre cojinetes. Lleva los impulsores y conecta el motor a la cabeza de la bomba mediante un acoplamiento flexible. El eje de la bomba suele estar rectificado y pulido para proporcionar una superficie de apoyo lisa. También se diseña para proporcionar la máxima solidez y una excelente resistencia a la corrosión utilizando materiales de alta gama como acero inoxidable, acero aleado, acero al carbono, etc.
Rodete
En una bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico, el impulsor tiene forma de turbina con dientes orientados radialmente para desplazar el agua. El impulsor es un ventilador de rotación rápida con álabes fijados al eje de la bomba. Dirige el agua hacia una carcasa difusora llamada tazón aumentando la energía cinética y la velocidad del agua. Los fabricantes de bombas verticales de turbina VTP con motor eléctrico adaptan el impulsor para proporcionar una amplia gama de cobertura hidráulica y el máximo rendimiento.
Acoplamiento
Las bombas verticales de turbina VTP con motor eléctrico utilizan un acoplamiento flexible que facilita el mantenimiento de los cojinetes de empuje y los cierres mecánicos. El acoplamiento conecta el eje de la bomba al eje del motor facilitando la transferencia de par y la rotación de los impulsores. El acoplamiento está mecanizado y equilibrado con precisión para una alineación y transmisión de potencia perfectas.
Entrada de aspiración
La entrada de aspiración de una bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico se crea con un diseño hidrodinámico para garantizar un flujo de líquido suave en la entrada. La entrada de aspiración permite la entrada de agua en la bomba. También contiene un colador de entrada sobredimensionado que impide la entrada de sólidos en el conjunto hidráulico.
Salida de descarga
El agua sale de la bomba por la salida de descarga. La salida de descarga de la bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico tiene un diseño de bajas pérdidas y puede fabricarse en fundición dúctil o en acero fundido.
¿Cómo funciona una bomba vertical de turbina VTP con motor eléctrico?
Una bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico impulsa el agua de un pozo a la superficie del suelo convirtiendo la energía mecánica de un impulsor en energía cinética y de presión del líquido bombeado. Cuando el motor arranca, los impulsores giran, creando un vacío en el interior de la carcasa de la bomba. Como resultado, el agua entra en la primera cámara a través de la campana de aspiración debido a la presión atmosférica que actúa sobre la superficie del agua. Una vez que el agua golpea el impulsor de la primera etapa, la fuerza centrífuga que actúa sobre sus paletas imparte alta velocidad y energía cinética al líquido. A continuación, el agua fluye hacia una cubeta situada directamente encima del impulsor, donde la energía de alta velocidad se convierte en alta presión. A continuación, el cuenco dirige el agua hacia el impulsor de la segunda etapa, donde la presión del líquido aumenta aún más. Este proceso continúa a través de todas las etapas de la bomba, dando lugar a un aumento progresivo de la presión del agua. Una vez que el agua abandona la última etapa de la bomba, se descarga en una tubería de columna vertical, que sube desde el pozo hasta la superficie del suelo.
Figura: Funcionamiento de una bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico.
Motor eléctrico de dos etapas Bomba de turbina vertical VTP
Una bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico de dos etapas tiene dos impulsores alojados en cámaras de bombeo difusoras separadas, pero montados en un único eje de cubeta que pasa por el medio de los difusores. Esta bomba proporciona la funcionalidad de dos bombas conectadas en serie.
Figura: Bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico de dos etapas.
Motor eléctrico multietapa Bomba vertical de turbina VTP
Una bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico multietapa consta de más de dos impulsores alojados en diferentes cámaras de bombeo montadas en serie. El agua entra en la primera cámara a presión de aspiración y, a medida que pasa por las etapas de bombeo consecutivas, la presión del agua aumenta progresivamente. Esta bomba puede gestionar mayores alturas de bombeo y caudales que su homóloga de dos etapas y puede funcionar con un motor más pequeño.
Figura: Bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico multietapa.
Aplicaciones de la bomba vertical de turbina VTP con motor eléctrico
Las bombas verticales VTP con motor eléctrico son adecuadas para diversas aplicaciones agrícolas, municipales e industriales. Son evidentes en explotaciones agrícolas de regadío, plantas de tratamiento de agua, sistemas municipales de agua, etc. Los usos típicos de estas bombas son los siguientes:
- Las bombas verticales VTP con motor eléctrico extraen el agua de pozos profundos.
- Los municipios que dependen de las aguas subterráneas en lugar de las superficiales también utilizan la bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico porque pueden suministrar un gran volumen de agua desde una fuente subterránea.
- Las bombas verticales VTP con motor eléctrico se utilizan en pozos que suministran agua de riego a la agricultura.
- También se utilizan como bombas de refuerzo para aumentar la presión del agua en aplicaciones que requieren un suministro de agua a presión extrema.
- También se utilizan en masas de agua abiertas para mover el agua con diversos fines. A menudo se utilizan con cisternas para aplicaciones industriales.
- Se utilizan en aplicaciones de lucha contra incendios.
Ventajas de una bomba vertical de turbina VTP con motor eléctrico
- Las bombas verticales de turbina VTP con motor eléctrico ocupan poco espacio.
- Son perfectas para el suministro de agua limpia a alta presión y bajo caudal.
- No tienen problemas de cebado porque el impulsor está sumergido en el agua.
- Son muy eficaces en aplicaciones de gran altura y bajo caudal.
- Las bombas verticales de turbina VTP con motor eléctrico tienen una gran versatilidad. Pueden generar caudales de 50 a 30.000 galones por minuto (GPM) o superiores. Además, pueden configurarse con múltiples etapas para elevar la presión requerida para una aplicación.
- Tienen un ciclo de vida bajo debido a sus mínimos requisitos de mantenimiento.
- El motor de la bomba se asienta sobre el suelo; de este modo, es más fácil reparar el motor sin alterar el conjunto de la bomba.
- Tienen una construcción compacta con impulsores pequeños porque la altura de elevación por etapa es menor.
- Proporcionan un rendimiento estable.
Desventajas de una bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico
- La bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico no puede manejar fluidos con gases arrastrados o disueltos porque el gas se acumula en la cámara sellada, donde el venteo es complicado.
- El coste inicial de adquisición e instalación de la bomba es relativamente alto.
- No es fácil equilibrar el empuje hidráulico en las bombas de turbina verticales debido a su eje en voladizo.
- También requieren una gran altura libre para su instalación.
Solución de problemas del motor eléctrico de la bomba de turbina vertical VTP
El motor eléctrico se sobrecalienta
- El motor está mal instalado. Asegúrese de que la bomba está instalada según las normas del fabricante de la bomba de turbina vertical VTP.
- El motor está defectuoso. Inspeccione y sustituya el motor principal si es necesario.
- Mala alineación del acoplamiento. Asegúrese de realinear la bomba y el acoplamiento. Compruebe también el desgaste de la goma del acoplamiento.
- La bomba de turbina vertical VTP con motor eléctrico trabaja con cavitación. Compruebe que la bomba funciona dentro del rango de velocidad correcto y utiliza el tipo de impulsor adecuado.
La bomba no arranca
- Hay un fusible fundido o un disyuntor activado. Inspeccione la bomba eléctrica de turbina vertical VTP en busca de un fusible fundido y sustitúyalo si es necesario.
- La tensión es irregular debido a suciedad o corrosión en el presostato. Inspeccione el presostato y límpielo de cualquier resto de suciedad o contaminación.
- Los receptáculos de fusibles están sucios o corroídos. Inspeccione y limpie los receptáculos de fusibles si es necesario.
- La alimentación del panel es insuficiente. Asegúrese de que el motor recibe la tensión y la corriente adecuadas.
La bomba tiene poca capacidad
- La bomba funciona en sentido inverso. Compruebe que el sentido de giro del motor coincide con el indicado por los fabricantes de la bomba de turbina vertical VTP en la placa de características. Asegúrese de invertir las polaridades del motor.
- La bomba tiene aire. Asegúrese de que el sistema de bombeo está libre de aire.
- La válvula de retención ha fallado o está mal instalada. Inspeccione la válvula de retención, instálela correctamente o sustitúyala.
- Impulsor obstruido. Inspeccione el impulsor y elimine cualquier material.
Hay una vibración excesiva de la bomba
- Hay elementos desequilibrados en el motor eléctrico de la bomba de turbina vertical VTP. Inspeccione y reequilibre los elementos.
- Eje oblicuo o desequilibrado. Inspeccione el eje de la bomba y reequilibre según sea necesario.
- El conjunto de la bomba está flojo. Apriete los componentes de la bomba al nivel de par recomendado por los fabricantes de la turbina vertical eléctrica VTP.
- Los impulsores están muy desgastados o defectuosos. Inspeccione los impulsores y sustituya cualquier impulsor desgastado por otro del fabricante de la bomba si es necesario.
- La grasa de la bomba es excesiva o está contaminada. Drene el exceso de aceite o los cojinetes y la carcasa.
- Hay una cámara de aire en la bomba. Afloje el tapón de ventilación para purgar el aire.
La bomba proporciona un caudal inestable
- Hay una fuga en la válvula inferior. Inspeccione la válvula inferior en busca de fugas y corríjala.
- La tensión es demasiado baja, lo que provoca una disminución de la velocidad de la bomba. Compruebe la tensión de alimentación y ajústela según sea necesario.
- Gran desgaste del impulsor o del anillo de estanqueidad. Inspeccione y sustituya el impulsor o el anillo de sellado desgastados.
Resumen
Una bomba vertical de turbina VTP con motor eléctrico es un tipo de bomba centrífuga de alta ingeniería para transportar agua desde pozos subterráneos profundos o depósitos hasta algunos sistemas de distribución de agua. Dispone de varios impulsores en forma de turbina encerrados en una carcasa difusora llamada cuba para desplazar el agua a través de la bomba. Sin embargo, a diferencia de lo que pueda parecer por el nombre de la bomba, no tiene nada que ver con una turbina. En su lugar, utiliza un motor de inducción de corriente alterna situado en la superficie del suelo y conectado mediante un largo eje vertical a unos impulsores situados en la parte inferior de la bomba. Los fabricantes de bombas verticales de turbina VTP con motor eléctrico desarrollan las bombas para que se sumerjan completamente en el fluido bombeado. Suelen utilizarse en lugar de las bombas sumergibles en aplicaciones que requieren un caudal y una altura de elevación inferiores a los que pueden proporcionar las bombas sumergibles. Las bombas verticales VTP con motor eléctrico son adecuadas para el suministro de agua limpia para usos agrícolas, municipales e industriales. Son versátiles, muy eficientes y tienen una construcción compacta con impulsores pequeños porque la altura por etapa es menor.