Bomba de agua eléctrica de alta presión
¿Qué es una bomba de agua eléctrica de alta presión?
Una bomba de agua eléctrica de alta presión es un tipo de bomba centrífuga que se utiliza para aumentar la presión y el caudal del agua para trasladarla desde diversas fuentes hasta un depósito de almacenamiento o una salida de agua. Suele funcionar con energía eléctrica a través de un motor eléctrico. Los fabricantes de bombas de agua eléctricas de alta presión diseñan los dispositivos para aliviar el problema de la baja presión del agua, que puede resultar frustrante incluso para tareas domésticas menores como ducharse, llenar depósitos, etc. Este aparato incorpora un presostato o dispositivo de control de caudal que ayuda a mantener el nivel correcto de presión y caudal de agua. Algunas bombas de agua eléctricas de alta presión utilizan un presostato de bomba para garantizar una gestión más eficaz del caudal en torno a la presión de corte. La electrobomba de agua de alta presión es ideal para aplicaciones domésticas y agrícolas que requieren una mayor presión de agua y caudales elevados. Las aplicaciones típicas incluyen el bombeo de agua de un depósito de recogida de lluvia y el aumento de la presión del agua para los sistemas de riego.
Figura: Bomba de agua eléctrica de alta presión
Componentes de una bomba de agua eléctrica de alta presión
Motor
La bomba de agua eléctrica de alta presión utiliza un motor de inducción monofásico de corriente alterna (CA). En la mayoría de las bombas de agua eléctricas de alta presión, el motor eléctrico está acoplado al cabezal de la bomba. El motor eléctrico proporciona energía mecánica para hacer girar el impulsor de la bomba.
Carcasa de la bomba
La carcasa de la bomba aloja los componentes internos de la bomba y ayuda a convertir la elevada energía cinética (impartida al agua por el impulsor) en una altura de presión. Los fabricantes de bombas de agua eléctricas de alta presión fabrican las carcasas de las bombas con hierro fundido dúctil, acero fundido o acero inoxidable.
Eje
El eje es un componente mecánico cilíndrico giratorio situado en el centro de la bomba y montado sobre cojinetes. Soporta el impulsor y conecta el conjunto del rotor de la bomba al motor mediante un acoplamiento. Suele ser de acero inoxidable para superar la corrosión y las vibraciones mecánicas.
Rodete
El impulsor está formado por una serie de álabes curvados hacia atrás y suele ir montado en el eje de la bomba. Desplaza el fluido que entra por la entrada de la bomba y sale por la salida. El impulsor puede ser de tipo abierto o cerrado. El impulsor de tipo abierto tiene paletas abiertas por ambos lados sin ninguna cubierta protectora. Por otro lado, un impulsor de tipo cerrado consta de una cubierta trasera y otra delantera, que encierran los álabes, proporcionando la máxima resistencia. Requiere un NPSH bajo y es más eficaz.
Figura: Tipos de impulsor de flujo radial; a) impulsor abierto, b) impulsor cerrado.
Entrada y salida
La entrada de la bomba se conecta a la línea de agua, mientras que la salida se conecta a la tubería de distribución de agua doméstica.
Dispositivos sensores de presión o caudal
Los dispositivos de detección del caudal de presión ayudan a medir la presión y el caudal del fluido que circula por la bomba y a ajustarse en consecuencia.
Figura: Componentes de una bomba de agua eléctrica de alta presión.
¿Cómo funciona una bomba de agua eléctrica de alta presión?
Una bomba de agua eléctrica de alta presión convierte la energía mecánica de un impulsor en energía cinética y, a continuación, en energía de presión del agua. El impulsor está acoplado directamente al eje de transmisión del motor eléctrico y gira a las RPM del motor. Al girar, el impulsor crea un vacío en el interior de la bomba, lo que permite que el agua fluya hacia la carcasa de la bomba bajo la presión atmosférica externa. Cuando el agua golpea los álabes del impulsor, recibe una gran energía cinética y se acelera hacia la carcasa de la bomba debido a la fuerza centrífuga que actúa sobre el impulsor. En la carcasa de la bomba, la velocidad del agua disminuye lentamente debido a la reducción gradual del tamaño de la trayectoria del caudal, y la alta energía cinética se convierte en una altura de elevación de alta presión. Finalmente, el agua abandona la carcasa de la bomba a través de las salidas de la bomba y entra en la tubería de impulsión para ser trasladada al lugar deseado.
Figura: Funcionamiento de una bomba de agua eléctrica de alta presión
Tipos de bomba de agua eléctrica de alta presión
Bomba de agua eléctrica autocebante de alta presión
Es el tipo de bomba diseñada con características que favorecen la capacidad de autocebado. Los fabricantes de bombas de agua eléctricas de alta presión diseñan la bomba para que tenga un depósito que contenga agua para el cebado. La bomba crea un vacío en su interior que desplaza el agua hacia el interior y, por tanto, desplaza la mezcla de aire y agua hacia la descarga. El aire tiene una densidad baja en relación con el agua y, por lo tanto, el aire es expulsado mientras vuelve a la bomba por gravedad. El proceso se repite hasta que se expulsa todo el aire, tras lo cual se inicia el proceso de bombeo normal.
Figura: Bomba de agua eléctrica autocebante de alta presión.
Bomba de agua eléctrica de alta presión de una etapa
Una bomba de agua eléctrica de alta presión de una sola etapa sólo tiene un impulsor que presuriza y desplaza el agua a través de la bomba. Es la construcción más sencilla de una bomba de agua eléctrica de alta presión. Es más barata que la bomba multietapa y su altura de elevación es relativamente menor.
Figura: Bomba de agua eléctrica de alta presión de una etapa.
Bomba de agua eléctrica multietapa de alta presión
Una bomba de agua eléctrica de alta presión multietapa consta de más de dos impulsores en diferentes cámaras de bombeo montadas en serie. El agua entra en la primera cámara a presión de aspiración y, a medida que avanza hacia las etapas siguientes, la presión aumenta mientras el caudal permanece constante. La bomba de agua eléctrica de alta presión multietapa puede funcionar con un motor más pequeño y gestionar una altura de bombeo y unos caudales más elevados que su homóloga de una sola etapa.
Figura: Bomba de agua eléctrica multietapa de alta presión
Bomba de agua eléctrica de alta presión de acero inoxidable
La bomba de alta presión de acero inoxidable presenta una construcción completa de acero inoxidable de todos los componentes húmedos para protegerlos contra la corrosión. Suele crearse para montaje horizontal, lo que permite acoplarla a un motor eléctrico. La bomba es más fácil de instalar y mantener porque el acoplamiento con espaciador proporciona espacio para una operación de mantenimiento, y los componentes internos de la bomba son fácilmente accesibles. Es adecuada para aplicaciones de servicio pesado porque puede generar una presión de fluido y unos caudales más elevados. Debido a su orientación horizontal, esta unidad es perfecta para aplicaciones de interior en las que el espacio vertical es reducido.
Figura: Bomba de agua eléctrica de alta presión de acero inoxidable.
Aplicaciones de las electrobombas de agua de alta presión
Las electrobombas de agua de alta presión se utilizan ampliamente en aplicaciones domésticas, agrícolas e industriales porque proporcionan una amplia gama de presiones de agua y caudales. Los usos típicos de las bombas de agua eléctricas de alta presión incluyen:
- Se utilizan bombas de agua eléctricas de alta presión para extraer el agua del depósito de recogida de agua/lluvia.
- Se utilizan para aumentar la presión del agua y el caudal en los sistemas de suministro de agua domésticos, comerciales e industriales.
- Se utilizan para aumentar la presión del agua debido al bajo suministro de agua de la ciudad.
- Se utilizan para suministrar agua a aparatos industriales que pueden necesitar grandes volúmenes de agua a mayor presión para diversas aplicaciones, como bloques de duchas, aseos portátiles, etc.
- Se utilizan para impulsar el agua desde el nivel del suelo a varios niveles.
- También se utilizan para aumentar la presión del agua en los sistemas de riego.
- También se utilizan para bombear agua desde una fuente alternativa, como un río, un estanque o un arroyo.
Ventajas de una bomba de agua eléctrica de alta presión
- Las bombas de agua eléctricas de alta presión tienen una construcción sencilla y compacta, por lo que requieren un espacio de instalación relativamente pequeño.
- Tienen una gran fiabilidad y eficacia.
- Proporcionan un funcionamiento sin cavitación.
- Una bomba de agua eléctrica de alta presión proporciona un caudal continuo y constante.
- Tienen un bajo consumo, lo que ayuda a ahorrar energía.
- Son baratos y fáciles de adquirir.
- Una bomba de agua eléctrica de alta presión puede manejar una amplia gama de presiones y caudales.
- No tienen pérdidas de carga.
- Tienen unos costes de ciclo de vida bajos debido a sus mínimos requisitos de mantenimiento.
Desventajas de una bomba de agua eléctrica de alta presión
- La bomba de agua eléctrica de alta presión requiere un estricto equilibrio entre el caudal de agua. Si el caudal de agua en la tubería principal supera la capacidad de la bomba, ésta puede acelerarse en exceso o volverse ineficaz.
- La bomba puede corroerse debido a fugas de la junta por encima de la carcasa de la bomba.
- Las bombas de agua eléctricas de alta presión están sujetas a daños en los cierres mecánicos debido a la acumulación de gas en la cámara del cierre.
- La bomba puede fallar en condiciones de carga extremas.
Solución de problemas de una bomba de agua eléctrica de alta presión
La bomba no arranca
- Hay un fusible fundido o un disyuntor activado. Inspeccione la bomba de agua eléctrica de alta presión en busca de un fusible fundido y sustitúyalo si es necesario.
- El suministro de corriente al panel es insuficiente. Asegúrese de que la tensión y la corriente suministradas a la bomba coincidan con la cantidad especificada en el manual del fabricante de la bomba de agua eléctrica de alta presión.
- Los receptáculos de fusibles están sucios o corroídos. Inspeccione y limpie los receptáculos de fusibles 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.
La bomba pierde su cebado después del arranque
- Hay una cantidad excesiva de aire en el líquido. Asegúrate de localizar cualquier punto de fuga de aire y séllalo, por ejemplo, la entrada de aire en la bomba a través de las juntas de aspiración.
- La altura de aspiración es demasiado elevada. Reduzca la altura de aspiración bajando la elevación de la bomba o aumentando el nivel del agua.
- El tubo del sello de agua está obstruido. Limpie o cambie el tubo del sello de agua.
La bomba tiene poca capacidad
- La bomba o el tubo de aspiración no están llenos de agua. Inspeccione la válvula de pie en busca de fugas y corríjala.
- Hay aire acumulado en la tubería de aspiración. Asegúrese de que la tubería está llena del líquido bombeado. Evite la succión negativa eliminando cualquier concéntrica.
- La altura total del sistema de bombeo supera la altura de presión de diseño de la bomba. Mida la altura de la bomba con un manómetro. Consulte la altura de presión de diseño de la bomba en el manual del fabricante de la bomba de agua eléctrica de alta presión.
- El impulsor de la bomba está obstruido. Inspeccione el impulsor y elimine cualquier material obstruido.
- La bomba funciona al revés. Asegúrese de que el sentido de giro del motor coincide con el indicado por los fabricantes de bombas eléctricas de agua de alta presión en la placa de características de la bomba. Asegúrese de invertir las polaridades del motor si es necesario.
La bomba es ruidosa o vibra excesivamente.
- Hay materias extrañas en la bomba. Desmonte la bomba y limpie las materias extrañas.
- Hay elementos desequilibrados en la bomba. Inspeccione y vuelva a equilibrar los elementos.
- La base de la bomba no es rígida. Compruebe la vibración y la oquedad en el bastidor de la base.
- El conjunto de la bomba está flojo. Apriete los componentes de la bomba al nivel de par recomendado por los fabricantes de bombas de agua eléctricas de alta presión.
- El impulsor está desgastado. Inspeccione los impulsores y sustituya cualquier impulsor desgastado por otro del fabricante de la bomba de agua eléctrica de alta presión.
La bomba se sobrecalienta y se agarrota
- La viscosidad del líquido es diferente a la del diseño. Asegúrese de que la bomba se aplica al fluido correcto siguiendo el manual del fabricante de la bomba de agua eléctrica de alta presión y la ficha técnica del producto.
- Existe un fallo mecánico en el interior de la bomba que provoca un empuje excesivo. Inspeccione el conjunto de la bomba y corrija cualquier deficiencia.
- La bomba no está cebada. Llene la carcasa de la bomba con agua para expulsar el aire del grifo de aire.
- Los cojinetes de la bomba están desgastados. Inspeccione y sustituya los cojinetes si es necesario.
- Las piezas giratorias rozan con la pieza fija. Desmonte la bomba y corrija el montaje.
Resumen
Una bomba de agua eléctrica de alta presión es un tipo particular de bomba centrífuga para transportar agua a alta presión y gran caudal desde una fuente hasta un depósito de almacenamiento o una salida de agua. Está diseñada para ser accionada eléctricamente mediante un motor eléctrico. Los fabricantes de bombas de agua eléctricas de alta presión crean este dispositivo para aliviar el problema de la baja presión del agua en los sistemas de bombeo. Las bombas de agua eléctricas de alta presión utilizan un presostato o control de caudal para mantener la cantidad deseada de presión y caudal de agua. Algunas variantes de bombas de agua eléctricas de alta presión constan de un presostato para proporcionar un control más eficaz en torno a la presión de corte.
Estas bombas son idóneas para aplicaciones domésticas, agrícolas e industriales que requieren un suministro de agua a alta presión y gran caudal. Los usos típicos de las bombas de agua eléctricas de alta presión incluyen el bombeo de agua desde un depósito de recogida de lluvia y el aumento de la presión del agua para sistemas de riego. Las bombas de agua eléctricas de alta presión son sencillas, compactas, muy eficientes y fiables. También tienen unos costes de ciclo de vida bajos debido a sus requisitos mínimos de mantenimiento.