Bomba de lodo
¿Qué es una bomba de lodos?
Una bomba para lodos es una bomba fabricada para bombear líquidos que tienen partículas sólidas, así como disolventes, alcoholes, petróleo o ácidos. Las bombas para lodos son propensas al desgaste, por lo que su diseño debe ser robusto en comparación con otras bombas. Las bombas para lodos se accionan mediante motor eléctrico o hidráulico. Los fabricantes de bombas para lodos las fabrican de forma que sean lo bastante resistentes para soportar el desgaste, ya que trabajan en construcciones de alta resistencia añadiendo grandes ejes, diámetro del impulsor, dimensiones internas y cojinetes.
¿Cómo funciona una bomba de lodos?
Una bomba de lodos funciona convirtiendo la energía cinética del eje del motor para inducir el flujo mediante el aumento de la presión del fluido, lo que hace que éste empiece a girar tras entrar en la bomba. Este proceso hace que el medio gane presión y velocidad al salir del impulsor. En la bomba, hay un difusor que desacelera el flujo del medio, lo que aumenta la presión en el flujo. Esto hace que tanto la energía cinética como la presión del medio bombeado aumenten a medida que sale del impulsor. Esta energía es la responsable de transportar el fluido o medio hasta el destino deseado.
Componentes de la bomba de lodos
Rodete
El impulsor de la bomba de lodos puede estar hecho de materiales como elastómero, cromo de alta calidad o acero inoxidable. El impulsor es un componente giratorio que tiene paletas que se encargan de impartir fuerza centrífuga al medio que se bombea.
Carcasa
Se compone de una fundición que tiene revestimientos de desgaste para mejorar la alta presión de funcionamiento. La forma de la carcasa es semivoluta o concéntrica con eficiencias inferiores a las de la carcasa de voluta.
Eje y cojinete
El eje es de gran diámetro con un voladizo corto para reducir las vibraciones y la flexión. Los rodamientos utilizados son rodamientos de rodillos de alta resistencia alojados en un cartucho de rodamientos desmontable.
Manguito del eje
El manguito del eje es un manguito resistente, duro y anticorrosivo que tiene juntas tóricas en los extremos para proteger el eje.
Junta del eje
El cierre del eje de la bomba de lodo puede ser mecánico, de empaquetadura o de transmisión.
Conducir
El tipo de accionamiento de la bomba de lodo puede ser por acoplamiento de fluido, correa trapezoidal, dispositivo de conversión de frecuencia o accionamiento por reductor de engranajes.
Tipos de bombas de lodo
Las bombas de lodos son de varios tipos. Los tipos más comunes son las bombas centrífugas de lodos y las bombas de lodos de desplazamiento positivo.
- Bomba centrífuga para lodos
Las bombas centrífugas para lodos son bombas que pueden transportar una gran capacidad con una altura de elevación limitada. Las bombas centrífugas para lodos se utilizan habitualmente para bombear lodos por tuberías con una concentración de sólidos inferior a 70% en peso. Las bombas centrífugas para lodos pueden ser de tipo sumergible, horizontal o vertical.
Bomba centrífuga sumergible para lodos
Una bomba centrífuga sumergible para lodos es una bomba que funciona sumergida en un fluido. Es capaz de manejar lodos abrasivos. La bomba centrífuga sumergible para lodos tiene una entrada en la succión de la bomba que ayuda a aumentar la velocidad de los lodos mediante el uso de paletas en el impulsor giratorio. La acción de rotación de las paletas crea una fuerza centrífuga que es responsable de transportar el lodo a través de la carcasa hasta la descarga. La parte de la carcasa tiene forma de cuerno y contribuye a transformar la velocidad en presión.
El rendimiento de una bomba centrífuga sumergible para lodos viene definido por el diseño del impulsor y la carcasa. El rendimiento viene determinado, entre otras cosas, por el diseño de los álabes y el número de álabes del impulsor. Debido a la manipulación de lodos, la eficacia de las bombas centrífugas sumergibles para lodos puede verse alterada por las holguras y, por tanto, por la necesidad de construir componentes de la bomba que sean resistentes a la abrasión, teniendo en cuenta, entre otras cosas, el grosor de los materiales. Una bomba centrífuga sumergible para lodos se acciona mediante un motor eléctrico o hidráulico. Si es accionada por motor eléctrico, el impulsor es llevado por el eje del motor mientras que para el caso de accionamiento hidráulico, el motor está conectado directamente al eje principal de la bomba.
Figura 1: Bomba centrífuga sumergible para lodos.
Bombas centrífugas horizontales para lodo
Las bombas centrífugas horizontales para lodos son bombas cuyas piezas de desgaste son de caucho o metal duro. Son de gran tamaño, potentes y ofrecen una gran capacidad en comparación con las bombas centrífugas verticales para lodos. La bomba centrífuga horizontal para lodos es una bomba fiable para transportar limo, mineral y cenizas en la metalurgia, el carbón, la construcción y la minería, entre otros.
La bomba centrífuga horizontal para lodos es accionada por un motor mediante correas de poleas y un impulsor. El lodo entra en la bomba por el orificio de alimentación y sale por la acción del impulsor.
Figura 2: Bomba centrífuga horizontal para lodos.
Bomba centrífuga vertical para lodos
Las bombas centrífugas verticales para lodos son bombas que necesitan menos espacio en comparación con las bombas centrífugas horizontales para lodos. Están disponibles en caucho o metal duro. Las bombas centrífugas verticales para lodo utilizan un impulsor auxiliar que ayuda a reducir la contrapresión del impulsor y da más vida al sello. Los fabricantes de bombas de lodo centrífugas verticales producen la bomba de manera que sea ligera y fácil de instalar. Las bombas centrífugas verticales para lodo se utilizan principalmente para bombear lodo de mineral, mortero, lodo y otros medios similares que contienen partículas sólidas en suspensión.
Figura 3: Bomba centrífuga vertical para lodos.
Bombas de lodos de desplazamiento positivo
Las bombas de lodos de desplazamiento positivo son bombas que pueden transportar grandes alturas de elevación con una capacidad limitada. Se utilizan para bombear lodos a través de tuberías con altas concentraciones de sólidos. Las bombas de lodos de desplazamiento positivo funcionan de forma diferente a las bombas de lodos centrífugas. Las bombas de lodos de desplazamiento positivo utilizan piezas alternativas o giratorias para transportar el medio bombeado. El diseño de las bombas de lodos de desplazamiento positivo produce una presión que genera energía para impulsar el medio hasta el destino deseado. Sin embargo, las bombas de lodos de desplazamiento positivo bombean líquidos a una velocidad más lenta que las bombas centrífugas.
Figura 4: Vista en sección de una bomba de lodos de desplazamiento positivo.
Ventajas de la bomba de lodo
- Las bombas de lodo están diseñadas para tener un alto rendimiento, una refrigeración razonable, una lubricación razonable y una baja temperatura de trabajo.
- Las bombas de lodo tienen sus piezas de flujo fuertes para resistir el desgaste, tienen una larga vida útil, y su intervalo de mantenimiento es menor ahorrando así costes de reparación.
- La disposición de la caja de cojinetes de la bomba de lodo es razonable, el sellado es bueno y por lo tanto la fuga de fluido no es fácil.
- Las bombas de lodo funcionan con suavidad, por lo que tienen pocas vibraciones, y disponen de un amplio rango de caudal de ajuste.
- Las piezas de flujo de la bomba de lodo están diseñadas razonablemente para facilitar el desmontaje, reducir el consumo y ahorrar energía.
Desventajas de la bomba de lodos
- Las bombas de lodo se ven sometidas a intensas cargas de choque y latigazos en el eje que pueden acortar su vida útil.
- La construcción de la bomba de lodo necesita material grueso, a diferencia de otras bombas, lo que la hace un poco cara.
- La velocidad de la bomba de lodo debe ser acorde con el tipo de lodo (clasificación de abrasión), de lo contrario su vida útil será corta.
Aplicación de la bomba de lodo
Las bombas para lodos se utilizan en diferentes industrias como la minería, el drenaje, la agricultura, el procesamiento de minerales y el dragado. Por ejemplo, las bombas para lodos se utilizan para transportar sólidos en industrias mineras como las del carbón, el cobre y el fosfato, entre otras. Las bombas de lodo también se utilizan para limpiar vías fluviales en grava y arena, y también en alúmina y ácidos fosfóricos.
Solución de problemas de bombas de lodos
La bomba de lodos no puede arrancar
A veces la bomba de lodo no puede arrancar debido a algunas razones, tales como el embalaje muy apretado, los desechos se ha atascado el impulsor, cojinetes bordados y el eje de la bomba, o el eje de la bomba tiene un doblado. Cuando ocurre este problema, entonces es necesario comprobar la fuente de alimentación, y aflojar el tanque de desviación de agua y la empaquetadura, desmontar y limpiar el óxido y los residuos, y corregir el eje.
La bomba de lodos no absorbe agua
El hecho de que la bomba de lodo no absorba agua puede deberse a varias razones: hay entrada de aire en el sistema de tuberías de aspiración, hay aire en la bomba de lodo o hay entrada de aire en el cierre del eje. Para estos problemas, la solución es añadir algunas medidas de escape para mejorar el rendimiento del sellado y aumentar la presión del agua y el volumen de agua en el sello del eje.
Sobrecalentamiento de los rodamientos
El sobrecalentamiento de los cojinetes en las bombas de lodo puede deberse a varias razones, como que el eje de la bomba y el eje del motor no estén concéntricos, que la almohadilla de plástico del acoplamiento esté dañada, que entre aceite en la cámara de lodo o que el aceite tenga algo de suciedad.
Ruido y vibraciones
Las bombas de lodo pueden producir ruido y vibraciones debido a cojinetes dañados, bloqueo del impulsor o de la tubería, o un suministro insuficiente de lodo que provoque la evacuación de la bomba. Cuando esto ocurre, la solución es sustituir los cojinetes, aumentar el suministro de purín, cerrar la válvula de salida de la bomba y ajustar las características de la bomba para que coincidan con las de la tubería.
Sobrecalentamiento del motor
El sobrecalentamiento del motor de una bomba de lodos puede deberse a una tensión más baja, a que el motor ha estado sobrecargado durante mucho tiempo o a una conexión incorrecta del motor.
La solución a este problema puede resolverse ajustando la tensión, limitando el número de arranques, seleccionando correctamente la protección térmica, utilizando el motor según el valor nominal de calibración superior, comprobando que el motor está conectado correctamente.
Resumen
En este artículo se han tratado las bombas para lodos. Las bombas de lodos son bombas que se utilizan en diferentes industrias para bombear líquidos que tienen partículas sólidas y que pueden contener disolventes y ácidos o petróleo. Tres principalmente dos tipos de bombas de lodos que es la bomba centrífuga de lodos y bomba de lodos de desplazamiento positivo. Estos dos tipos pueden ser accionados mediante electricidad o mediante el uso de la hidráulica. Las bombas centrífugas para lodos también se clasifican en bombas sumergibles para lodos, bombas horizontales para lodos y bombas verticales para lodos.
Las bombas de lodos, al igual que otros dispositivos electromecánicos, pueden presentar problemas técnicos, como sobrecalentamiento del motor, ruidos y vibraciones, sobrecalentamiento de los cojinetes y fallos al arrancar. Sin embargo, estos problemas pueden solucionarse fácilmente siguiendo las instrucciones del fabricante o consultando a un experto en bombas.