Bomba autocebante de agua sucia
¿Qué es una bomba de agua sucia autocebante?
Una bomba de agua sucia autocebante está diseñada para bombear agua sin necesidad de cebado manual. La bomba necesita cebarse después de adquirirla en el mercado. Después de bombear agua por primera vez, almacena un poco para el siguiente proceso de bombeo. Sin embargo, si permanece sin bombear agua, se recomienda realizar primero el cebado. La bomba tiene un depósito que almacena agua de cebado. El proceso de cebado sirve para expulsar el aire de la bomba y de la tubería de aspiración. Con el aire dentro de la bomba, es muy difícil que la presión atmosférica fuerce el agua del depósito a la bomba. La potencia de la bomba procede de un motor primario, normalmente un motor eléctrico o diésel. La bomba autocebante de agua sucia es adecuada para bombear agua que tiene partículas sólidas, como aguas residuales y otras formas de aguas residuales. Es fácil de instalar y reparar. Los fabricantes de bombas autocebantes para aguas sucias producen bombas de varios tamaños para permitir diferentes caudales y alturas de elevación.
Figura: Bomba de agua sucia autocebante
Componentes de una bomba autocebante de agua sucia
Motor principal
La función del motor principal es proporcionar la potencia mecánica necesaria para mover el agua. El motor principal puede ser un motor eléctrico o un motor de combustión interna. La energía del motor primario a la bomba se transmite mediante un eje.
Eje
El eje suele ser macizo y transmite la potencia del motor principal a la bomba. Los fabricantes de bombas autocebantes de agua sucia fabrican el eje con materiales de alta resistencia, como acero al carbono y acero inoxidable. Estos materiales de alta resistencia garantizan que el eje sea lo suficientemente fuerte como para transmitir el par que las bombas necesitan para mover el agua hasta su ubicación.
Acoplamiento
El acoplamiento es un componente mecánico de las bombas que conecta el eje de transmisión del motor principal al eje de la bomba para mejorar la transmisión de potencia. El acoplamiento ayuda a introducir flexibilidad mecánica que proporciona tolerancia a la desalineación del eje.
Rodamientos
Los cojinetes soportan el eje, las cargas hidráulicas del impulsor y las cargas sobre el acoplamiento del eje. Ayudan a mantener la deflexión lateral del eje y el movimiento axial del extremo dentro de los límites permitidos para las juntas del eje y del impulsor.
Rodete
El impulsor es el componente responsable de transmitir energía mecánica al agua. Funciona montado en el eje de la bomba. Cuando la bomba se pone en marcha, el eje gira y, por tanto, el impulsor gira a la misma velocidad. Los fabricantes de bombas autocebantes de agua sucia diseñan los impulsores de este tipo de bombas a partir de materiales de alta resistencia, como el acero, para garantizar que puedan soportar altas cargas hidráulicas y partículas sólidas.
Carcasa
La carcasa es un armazón que aloja el impulsor y otras piezas internas de la bomba. El diseño de la carcasa depende del tipo de bomba. La carcasa se diseña de forma que el área de flujo aumente hacia el extremo de descarga. Este diseño ayuda a reducir la velocidad del agua para aumentar la presión, ya que ésta aumenta al disminuir la velocidad. La alta presión es la responsable de mover el agua hasta su destino.
Válvula de pie y tubo de aspiración
La válvula de pie es una válvula unidireccional que controla el flujo de agua hacia la bomba y también evita que el agua fluya hacia atrás cuando la bomba está apagada. La tubería de aspiración conecta la bomba al depósito que contiene el agua o al pozo. Los fabricantes de bombas de agua sucia autocebantes incluyen un filtro en la tubería de aspiración que ayuda a filtrar los sólidos de gran tamaño que la bomba no puede manejar.
Válvula y tubería de descarga
La tubería de descarga conecta la bomba a la tubería para que el agua fluya por la red de tuberías. La válvula de descarga controla la cantidad de agua que fluye por la red de tuberías.
Figura: Componentes de una bomba autocebante de agua sucia.
Trabajar en una bomba de agua sucia autocebante
Una bomba de agua sucia autocebante funciona expulsando primero todo el aire de la bomba. Primero se enciende la bomba para extraer el aire, lo que hace girar el impulsor. La rotación del impulsor provoca un vacío parcial en la bomba que ayuda a mover algo de agua y aire hacia la bomba desde la línea de aspiración. La mezcla de aire y agua se desplaza hacia arriba con el aire en la parte superior debido a su baja densidad. A medida que la mezcla de aire y agua se desplaza hacia la descarga de la bomba, el aire es expulsado hacia el orificio de descarga, dejando atrás el agua. Bajo la fuerza gravitatoria, el agua vuelve al depósito de la bomba. El proceso vuelve a empezar hasta que se elimina todo el aire de la bomba y de la tubería de aspiración. Una vez eliminado todo el aire de la bomba, se inicia el proceso de bombeo normal.
Figura: Bomba autocebante de agua sucia eliminando el aire.
El vacío facilita el proceso normal de bombeo en la bomba. El vacío se produce porque el impulsor de la bomba gira a gran velocidad. Con el vacío, la presión atmosférica actúa sobre el agua del depósito de almacenamiento, forzándola a entrar en la bomba a través de la tubería de aspiración. El agua entra en la bomba a través de la tubería de aspiración y se encuentra con el impulsor en su centro. Con el impulsor girando a gran velocidad, imparte gran velocidad al agua, forzándola a moverse a lo largo del área de flujo de la carcasa. A medida que se desplaza por la zona de flujo, la velocidad del fluido se reduce, mientras que la energía de presión aumenta hasta que el agua sale de la bomba. El agua utiliza la energía de alta presión para desplazarse hasta el lugar deseado.
Figura: Funcionamiento de la bomba después del cebado.
Tipos de bombas autocebantes de agua sucia
Bomba de agua sucia autoaspirante diésel
Esta bomba funciona con un motor diésel. Es adecuada para su uso en zonas alejadas de la fuente de electricidad, lo que imposibilita el uso de una bomba eléctrica. El uso de este tipo de bomba es sencillo, ya que basta con encender el motor para que la bomba empiece a bombear agua. Es altamente eficiente, haciendo que su descarga de fluido y su altura sean proporcionales al consumo de combustible. Los fabricantes de bombas de agua sucia autocebantes diseñan la bomba para que pueda funcionar con un motor eléctrico cuando el usuario lo considere necesario. En tales casos, sólo tendrá que sustituir el motor de combustión interna por un motor eléctrico.
Figura: Bomba de agua sucia autocebante diésel.
Bomba monobloc autoaspirante de agua sucia
Una bomba de agua sucia autocebante Monoblock tiene un diseño único porque la bomba y el motor están fabricados como un solo bloque. Como tal, sólo un eje va del motor a la bomba sin acoplamiento ni ningún otro elemento mecánico de conexión. Los fabricantes de bombas de agua sucia autoaspirantes diseñan esta bomba para su uso en zonas que necesitan ahorrar costes energéticos. Esto se debe a que la bomba ayuda a ahorrar energía ya que no hay pérdidas de transmisión de potencia en el eje, comunes en las bombas que utilizan acoplamiento de eje.
Figura: Bomba monobloc autoaspirante de agua sucia.
Bomba de agua sucia autocebante de accionamiento magnético
El tipo de bomba de accionamiento magnético utiliza tecnología magnética para hacer funcionar la bomba. La bomba tiene dos imanes: un imán exterior y un imán interior. El imán exterior está conectado al motor, de modo que cuando el eje del motor gira, éste también gira. La rotación del imán exterior obliga al imán interior a girar debido al patrón del campo magnético. La rotación del imán interno hace que gire el impulsor de la bomba, ya que tanto el imán como el impulsor están montados en el mismo eje. Esto crea un vacío en la bomba, que inicia el bombeo regular de agua. Las bombas de agua sucia autocebantes de accionamiento magnético también se conocen como bombas sin sello, ya que no utilizan los sellos mecánicos habituales en otras bombas, sino que utilizan el imán para sellar las fugas de agua. Estas bombas son muy económicas en cuanto a reparación y mantenimiento, ya que pueden funcionar durante siete años sin necesidad de sustituir los imanes.
Bomba de agua sucia autocebante de una etapa
Es el tipo de bomba que utiliza un solo impulsor. Es el tipo más común de bomba de agua, ya que es más barata y fácil de reparar. Sin embargo, a diferencia de las bombas multietapa, esta bomba está pensada sobre todo para caudales y alturas medios.
Bomba multietapa autoaspirante para agua sucia
El tipo de bomba multietapa utiliza más de un impulsor. Los impulsores están dispuestos en serie y, en cada etapa, la energía de presión aumenta hasta que el agua sale de la bomba. Como tal, cuantos más impulsores tenga la bomba, mayor será la potencia hidráulica; así, la bomba rendirá para una gran altura de elevación. Este tipo de bomba es adecuado para grandes alturas y caudales elevados. Sin embargo, es difícil de reparar y limpiar debido a los numerosos impulsores. También es cara en comparación con la bomba monocelular.
Aplicaciones de la bomba autocebante de agua sucia
- Estas bombas se utilizan en el transporte de aguas residuales en aplicaciones domésticas y municipales.
- Las bombas autocebantes de agua sucia se utilizan en aplicaciones mineras.
- Estas bombas se utilizan para transportar agua para uso agrícola.
- Se utilizan en los sectores de la construcción y la edificación.
- Las bombas de agua sucia autocebantes se utilizan en el achique de agua para limpiar inundaciones.
- Se utilizan en la desalinización y el transporte de agua dulce y salada.
- Se utilizan en la fabricación de papel y pasta de papel.
- Se utilizan en las industrias mineras.
Ventajas de la bomba de agua sucia autocebante
- Estas bombas pueden funcionar tanto con agua sucia como limpia.
- Son capaces de cebarse a sí mismos.
- Las bombas de agua sucia autocebantes son fáciles de reparar y limpiar.
- Son resistentes a la corrosión.
- Estas bombas tienen elevados caudales de fluido.
- Los hay de varios tamaños, adecuados para diferentes alturas y caudales.
- Son versátiles, ya que pueden utilizarse en diversas aplicaciones.
- Las bombas de agua sucia autocebantes tienen un diseño sencillo y compacto.
- Producen poco ruido y vibraciones.
- Tienen un flujo suave, a diferencia de las bombas alternativas.
- Son muy fiables.
Desventajas de la bomba de agua sucia autocebante
- Estas bombas son propensas a la cavitación.
- Las bombas autocebantes necesitan ser cebadas después de permanecer sin bombear agua.
- La bomba requiere un depósito, lo que aumenta su tamaño en comparación con otras bombas.
- Estas bombas tienen un bajo rendimiento debido a la gran holgura para permitir el flujo de agua y sólidos.
Solución de problemas de la bomba autocebante de agua sucia
Caudal cero a través de la bomba
- No hay corriente en el motor principal. Compruebe que hay corriente en el motor (eléctrico). Compruebe también que todos los cables de alimentación estén bien conectados para garantizar la transmisión de potencia.
- Obstrucción del impulsor. Desmonte la bomba siguiendo las instrucciones del fabricante de la bomba autoaspirante de agua sucia y limpie los materiales que puedan obstruirla.
- ¿La bomba ha estado mucho tiempo sin bombear agua, o es nueva? Cebe la bomba manualmente.
- Filtro obstruido. Compruebe el filtro para eliminar el material de bloqueo.
- La válvula de aspiración está obstruida. Limpie el material obstruido.
- Sentido de giro incorrecto. Asegúrese de que el sentido de giro del motor coincide con la flecha indicada en la carcasa de la bomba.
Sobrecalentamiento de los rodamientos
- Desalineación del eje. Compruebe si el acoplamiento y los ejes están perfectamente alineados y vuelva a alinearlos correctamente.
- Las tapas de los rodamientos están excesivamente apretadas. Afloje las tapas.
- Los rodamientos no están lubricados. Lubrique los cojinetes adecuadamente.
La bomba produce mucho ruido y vibraciones
- La conexión bomba-fundación está floja. Apriete la bomba adecuadamente.
- Los rodamientos están desgastados. Sustituya los rodamientos.
- Impulsor parcialmente obstruido. Abra la bomba y limpie los materiales obstruidos.
- Desalineación del eje. Alinee el eje correctamente.
Resumen
Las bombas de agua sucia autocebantes se utilizan para bombear agua limpia y sucia con partículas sólidas. La bomba se ceba primero por sí misma antes de iniciar el trasvase regular de agua. El proceso de cebado ayuda a expulsar el aire contenido en la bomba o en la tubería de aspiración. El proceso de cebado conlleva la rotación del impulsor que produce un vacío en el interior de la bomba. Este vacío arrastra agua hacia el interior de la bomba junto con el aire. La mezcla de agua y aire sube por la bomba hasta la descarga, pero debido a la baja densidad del aire, el aire sale de la bomba por el orificio de descarga y el agua vuelve a la bomba por gravedad. El proceso se repite varias veces para garantizar la expulsión de todo el aire, y el bombeo propiamente dicho vuelve a empezar.
Los fabricantes de bombas autocebantes de agua sucia han producido varios tipos de bombas, como bombas de una etapa, bombas multietapa, bombas de accionamiento magnético, bombas de motor diesel y bombas Monoblock. Las ventajas de esta bomba son su fácil instalación y reparación, su capacidad de autocebado, su elevado caudal y su gran fiabilidad, su versatilidad de tamaño y su bajo nivel de ruido y vibraciones. Los usos de la bomba incluyen la lucha contra incendios, la construcción, la agricultura, la desalinización, la minería, el suministro de agua municipal y el achique de agua.