Bomba centrífuga periférica magnética
¿Qué es una bomba centrífuga periférica magnética?
Una bomba centrífuga periférica magnética es un tipo de bomba centrífuga que consta de un impulsor periférico y utiliza tecnología magnética para mover el fluido a través de la bomba. La tecnología magnética que ayuda a hacer funcionar el impulsor de la bomba consta de un imán motriz y un imán interior separados por una carcasa sin juntas. Los fabricantes de bombas centrífugas periféricas magnéticas diseñan los dos imanes de forma que sus campos magnéticos estén alineados para crear un acoplamiento magnético que ayude al impulsor a girar cuando se pone en marcha el motor. El impulsor gira dentro de una carcasa concéntrica, y el líquido fluye entre los álabes y la carcasa, transmitiendo una gran cantidad de energía y creando una alta presión dentro de la bomba. De este modo, el líquido fluye a lo largo de la circunferencia desde la entrada hasta la salida con una presión cada vez mayor.
Los fabricantes de bombas centrífugas periféricas magnéticas diseñan la bomba para manipular fluidos limpios debido al estrecho espacio entre los álabes del impulsor y la carcasa de la bomba. Cualquier partícula sólida presente en el fluido puede detener el impulsor. Se utilizan en aplicaciones de trasiego de líquidos a media y alta presión, como alimentación de hidrociclones, chorros, filtración, trasiego de fluidos a través de grandes distancias y fuentes de visualización. El diseño de la carcasa sin juntas evita las fugas de fluido, lo que hace que la bomba sea perfecta para el trasvase de líquidos potencialmente peligrosos y costosos.
Figura: (a) Vista frontal de la bomba centrífuga periférica magnética (b) Bomba centrífuga periférica magnética
Componentes de la bomba centrífuga periférica magnética
Imanes
Una bomba centrífuga periférica magnética consta de dos imanes que forman el accionamiento magnético de la bomba. Un imán está unido al eje del motor, denominado imán exterior o conductor, y está situado fuera de la carcasa de la bomba. El otro, denominado imán accionado o imán interior, está situado en el interior de la bomba, unido al impulsor de la bomba, y se desplaza sobre el eje interno. Los fabricantes de bombas montan el imán interior dentro del centro del campo magnético del imán exterior. Cuando el imán impulsor gira debido a la rotación del motor, el imán interno gira de forma sincronizada debido al acoplamiento magnético creado entre él y el imán impulsor, forzando el giro del impulsor.
Motor eléctrico
El motor eléctrico es el motor principal de la bomba centrífuga periférica magnética, ya que proporciona toda la potencia necesaria para que la bomba funcione. El motor eléctrico es un dispositivo electromecánico que convierte la energía eléctrica del suministro eléctrico principal en energía mecánica. En una bomba centrífuga periférica magnética, el motor eléctrico trabaja con el accionamiento magnético para facilitar la rotación del impulsor a través de un acoplamiento magnético en lugar de la conexión directa entre el motor eléctrico y el impulsor, como ocurre con las bombas centrífugas convencionales. Un motor eléctrico puede ser de CA o de CC. Los motores de CA funcionan con corriente alterna, mientras que los motores de CC funcionan con corriente continua.
Impulsor periférico
El rodete periférico es el componente que comprende una serie de álabes radiales en el borde exterior. Suele ir montado sobre un eje soportado por cojinetes y alojado en una carcasa estanca. La función principal de un impulsor es desplazar el fluido a través de la bomba aumentando la energía cinética y la presión del líquido. Las bombas magnéticas periféricas utilizan tipos de impulsores cerrados en los que los álabes están cerrados por ambos extremos con placas protectoras. En una bomba centrífuga periférica magnética, el impulsor está conectado al imán interno, cuya rotación debida al acoplamiento magnético con el imán externo hace que el impulsor gire y desplace el líquido a través de la bomba.
Figura: Rodete periférico
Eje del impulsor
El eje es un componente mecánico rotativo apoyado sobre cojinetes. El eje de la bomba transporta el impulsor y los imanes internos en una bomba centrífuga periférica magnética. Todo el conjunto se conecta al motor eléctrico a través del acoplamiento magnético que se crea entre el imán impulsor y el imán interno cuando se pone en marcha el motor eléctrico. Los fabricantes de bombas periféricas magnéticas diseñan el eje utilizando metales sólidos como el acero inoxidable y el acero al carbono para transmitir el par necesario para hacer girar el impulsor.
Tubo de aspiración
Como en cualquier otro tipo de bomba, la tubería de aspiración de una bomba magnética periférica consta de dos extremos. Un extremo está conectado a la brida de succión, mientras que el otro se sumerge en el agua. El extremo inferior de la tubería de aspiración está diseñado con una válvula de pie para impedir el reflujo del agua y un filtro para evitar que entren cuerpos extraños en la tubería de aspiración.
Tubería de suministro
La tubería de impulsión también consta de dos extremos. Un extremo está conectado a la brida de descarga de la bomba, mientras que el otro entrega el agua a una altura diseñada. La finalidad principal de la tubería de aspiración es elevar el fluido hasta el destino deseado.
Figura: bridas de aspiración e impulsión donde se montan las tuberías de aspiración e impulsión
¿Cómo funciona una bomba centrífuga periférica magnética?
La bomba funciona con tecnología magnética. La tecnología magnética comprende imanes exteriores e interiores dispuestos de modo que sus polos magnéticos se alineen. El imán exterior (imán conductor) está conectado al eje del motor, mientras que el imán interior (imán conducido) está conectado al impulsor de la bomba. Durante el funcionamiento, el motor eléctrico se alimenta con electricidad procedente de la red eléctrica. Cuando el motor eléctrico empieza a funcionar, hace girar el imán exterior generando un campo magnético giratorio. El campo magnético así creado afecta al imán interior y comienza a girar de forma sincronizada con el imán exterior debido al acoplamiento de imanes. Al girar el imán interno, hace que el impulsor periférico gire y desplace el fluido a través de la bomba.
Cuando el impulsor periférico empieza a girar, se crea un vacío dentro de la carcasa de la bomba y hace que el líquido entre en el canal anular a través de la brida de aspiración. Una vez que el líquido choca con los álabes del impulsor, la fuerza centrífuga que actúa sobre los bordes gira y transforma el líquido en un movimiento centrífugo. El líquido gira a la misma velocidad que el rodete periférico en el canal anular. La energía cinética del agua se convierte en una cabeza de presión antes de que salga de la bomba por la brida de descarga.
Figura: funcionamiento de la bomba centrífuga de periferia magnética
Aplicaciones de la bomba centrífuga periférica magnética
Las bombas centrífugas magnéticas periféricas son las preferidas para la mayoría de las actividades de transferencia de fluidos en diversas industrias. Algunas de las industrias en las que más se aplican las bombas centrífugas de periferia magnética son las plantas de tratamiento de agua, petróleo, química y petroquímica, energía y petróleo, y centrales eléctricas. Los usos más comunes de las bombas centrífugas de periferia magnética son los siguientes:
- Se utilizan para trasvasar líquidos peligrosos para el medio ambiente, medios tóxicos, materiales inflamables, ácidos y álcalis, medios de gran pureza e ingredientes activos.
- También se utilizan para aplicaciones de dosificación.
- Se utilizan para aplicaciones higiénicas y estériles.
- También se utilizan en zonas potencialmente explosivas porque no tienen fugas y pueden trasvasar líquidos inflamables.
- Las bombas centrífugas de periferia magnética se utilizan en aplicaciones de trasiego de líquidos a alta presión, como alimentación de hidrociclones, chorros, filtración, trasiego de fluidos a través de grandes distancias y fuentes de exposición.
- Se utilizan como bombas de alimentación de calderas pequeñas
- Las bombas centrífugas de periferia magnética pueden utilizarse como bombas de aumento de presión
Ventajas de la bomba centrífuga periférica magnética
Las bombas centrífugas de periferia magnética ofrecen numerosas ventajas, entre las que se incluyen las siguientes
- Las bombas centrífugas de periferia magnética tienen un diseño robusto de fácil mantenimiento.
- Están libres de presión externa. La presencia de acoplamiento magnético ayuda a prevenir la aparición de presión externa.
- Tienen un bajo requisito de altura positiva neta (NPSH)
- Pueden proporcionar un caudal bajo a alta presión
- Tienen un diseño compacto y un bajo empuje axial, por lo que su vida útil es larga.
- Tienen un funcionamiento silencioso y son fáciles de limpiar.
- Tienen un diseño a prueba de fugas porque la carcasa de la bomba está sellada herméticamente.
- Son perfectas para grandes cabezales de descarga y recortadoras.
- Son muy fiables.
- Tienen una increíble eficiencia energética y de funcionamiento.
- Proporcionan una producción constante y consistente.
Desventajas de la bomba centrífuga periférica magnética
- La bomba centrífuga periférica magnética puede sobrecalentarse.
- El acoplamiento magnético puede provocar una pérdida importante de energía
- Pueden fallar debido a una carga intensa.
- Las bombas periféricas tienen un rendimiento inferior al de las radiales.
- La bomba centrífuga periférica magnética no puede manejar fluidos contaminados, ya que cualquier partícula sólida en la bomba detendría el impulsor.
- Las bombas centrífugas periféricas magnéticas no son aptas para entornos de alta temperatura porque el sobrecalentamiento puede provocar la pérdida de magnetismo.
Solución de problemas de la bomba centrífuga periférica magnética
La bomba no suministra fluido
- El motor no funciona. Compruebe los bobinados y las fases del motor y sustitúyalos si es necesario.
- La válvula de entrada o de descarga está cerrada. Abra todas las válvulas
- NPSH bajo. Confirme que el NPSH de la bomba cumple las especificaciones del fabricante de la bomba periférica magnética.
- Sentido de giro del motor incorrecto. Confirme que el sentido de giro del motor es el correcto según el fabricante de bombas guía
- El filtro está obstruido con sedimentos. Lave el filtro o retírelo, límpielo y vuelva a colocarlo.
Consumo excesivo de energía
- Hay partículas en la descarga. Desconecte la brida de descarga, lávela y vuelva a colocarla.
- La presión de la bomba, la viscosidad del fluido o la temperatura están fuera de las especificaciones del fabricante de la bomba magnética periférica. Compruebe el diseño de la bomba, las características del fluido y los requisitos del sistema del fabricante de bombas magnéticas guía.
- Uso de mangueras colapsadas. Colocar mangueras rígidas según las recomendaciones del fabricante de la bomba.
- Fin de vida útil o condiciones de bombeo adversas. Compruebe el historial de instalación y mantenimiento de la bomba.
- Algunas piezas están muy desgastadas. Inspeccione la bomba en busca de componentes desgastados como el eje, el cojinete y el impulsor periférico. Sustituya dichos componentes por piezas recomendadas por el fabricante de la bomba.
Baja presión/caudal de salida
- La velocidad de la bomba es incorrecta. Confirme el ajuste VDFD de la bomba según la guía del fabricante de la bomba.
- Motor defectuoso. Inspeccione el devanado del motor y las fases en busca de errores y sustitúyalos si es necesario.
- Hay un objeto extraño en la tubería de aspiración. Inspeccione el filtro y, si es necesario, lave la tubería de entrada.
- Fin de la vida útil de la bomba. Compruebe la vida útil de la bomba en la guía del fabricante de la bomba y sustitúyala si es necesario.
- Velocidad incorrecta del motor. Asegúrese de que el motor funciona dentro del rango de velocidad especificado por el fabricante de la bomba. Inspeccione el cojinete del motor y consulte a un ingeniero eléctrico autorizado para que inspeccione el estado del motor.
- Los componentes de la bomba están desgastados. Inspeccione la bomba en busca de piezas desgastadas y sustitúyalas.
- Las partículas en el interior de la bomba. Compruebe si el álabe está dañado y limpie la bomba y el filtro.
La bomba tiene fugas
- Juntas tóricas dañadas. Comprobar si hay partículas o juntas atrapadas/torcidas en la carcasa de la bomba.
- El eje de la bomba está desgastado. El desgaste puede causar que el eje de la bomba no tenga el tamaño adecuado, lo que provoca fugas alrededor de los extremos del eje. Inspeccione el eje en busca de desgaste y Sustituya el eje y las juntas tóricas si es necesario.
- Tornillos de la brida sueltos. Compruebe que el par de apriete de los tornillos cumple los requisitos del fabricante de la bomba.
- Expansión térmica. Las altas temperaturas pueden hacer que el fluido se expanda dentro de la bomba mientras circula. Asegúrate de que el fabricante de la bomba diseñe el sistema para evitarlo.
Resumen
Una bomba centrífuga periférica magnética utiliza tecnología magnética para accionar el impulsor periférico, que mueve el fluido a través de la bomba y la red de tuberías. Los fabricantes de bombas diseñan bombas centrífugas periféricas magnéticas con varios componentes, como un motor, un impulsor periférico, imanes, un eje y bridas de aspiración e impulsión. La tecnología magnética utilizada para la bomba consiste en un accionamiento y unos imanes accionados dispuestos de forma que sus campos magnéticos estén alineados para crear un acoplamiento magnético. Cuando el motor se pone en marcha, hace girar el imán motriz creando un campo magnético giratorio en el imán exterior. Este campo magnético giratorio interactúa con los campos magnéticos del imán impulsado creando un acoplamiento magnético que conduce a la transferencia de par del imán exterior al imán interior, pone el impulsor periférico en movimiento giratorio y provoca el desplazamiento del fluido en la bomba.
Las bombas centrífugas magnéticas periféricas tienen numerosas aplicaciones en muchos sectores, como plantas de tratamiento de aguas, petróleo, química y petroquímica, energía y petróleo, y centrales eléctricas. Aunque las bombas centrífugas magnéticas periféricas están limitadas por la baja capacidad de manipulación de sólidos y la pérdida de energía debida al acoplamiento magnético, ofrecen muchas ventajas, como un bajo coste de mantenimiento, una excelente eficiencia de rendimiento y un funcionamiento silencioso y sin fugas.