Bomba sumergible para lodos
¿Qué es una bomba sumergible para lodos?
Una bomba sumergible para lodos y fangos es un tipo de bomba que puede sumergirse completamente en líquido y es ideal para bombear tanto lodos como fangos. Los lodos y los fangos son fluidos que contienen grandes cantidades de sólidos. Sin embargo, el lodo es más blando y espeso, mientras que el purín es menos viscoso. Dado que la bomba funciona en el líquido, el motor está encerrado en juntas estancas al aire y al líquido y está acoplado estrechamente al cuerpo de la bomba. Una bomba sumergible para lodos empuja el líquido hacia la superficie convirtiendo la energía eléctrica suministrada por un motor en energía cinética del fluido. La energía cinética se convierte entonces en energía de presión, que genera el flujo del lodo o lodo a través de la Bomba. Funciona bien en el bombeo de lodos espesos, arcilla, aguas residuales, los peores lodos y materiales similares. Una bomba sumergible para lodos fabricantes también esta bomba para transferir sólidos abrasivos tan grandes como 2,5 pulgadas y gestionar caudales tan altos como miles de litros por segundo.
Figura: Presentación de una bomba sumergible para lodos
Los fabricantes de bombas sumergibles para lodos diseñan la bomba para ofrecer una gran fiabilidad, facilidad de uso y mantenimiento. Su exclusivo sistema de sellado y su diseño modular aumentan la flexibilidad de las bombas. También están disponibles en múltiples configuraciones, tamaños y capacidades de bombeo para adaptarse a los distintos requisitos de las aplicaciones. Las bombas sumergibles para lodos se utilizan en muchos sectores, como plantas de tratamiento de aguas residuales, productos químicos, petróleo, sumideros de molinos, balsas de residuos y muchos más.
Componentes de una bomba sumergible para lodos
Carcasa de la bomba
La carcasa de la bomba suele ser de hierro fundido y estar aislada para proteger los componentes eléctricos y de funcionamiento de la unidad. La carcasa de la bomba contiene el impulsor y las secciones de aspiración y descarga. También incluye la cámara de voluta, que ayuda a convertir la energía cinética en altura de presión. Los fabricantes de bombas sumergibles para lodos suelen dividir la carcasa en el plano horizontal para facilitar el desmontaje y la extracción de todo el impulsor. Las dos partes se mantienen unidas mediante pernos y pasadores de fijación.
La carcasa de la bomba es de dos tipos: de voluta y difusora. La carcasa de voluta consiste en un diseño en espiral en el que el paso del líquido aumenta gradualmente alrededor de toda la circunferencia de la carcasa. La carcasa difusora es circular y contiene varios álabes guía que rodean el impulsor en el conjunto de la bomba.
Motor
El motor eléctrico que se utiliza principalmente con la bomba sumergible para lodos es un motor de inducción de jaula de ardilla, bipolar y trifásico. El motor es la fuente de energía mecánica para hacer funcionar la bomba. El motor también está herméticamente sellado para evitar que entre agua en el motor. Este motor está diseñado para funcionar a distintas corrientes y tensiones.
Rodete
El impulsor es la parte central giratoria de la Bomba cuya finalidad es proporcionar la fuerza centrífuga para desplazar el fluido a través de la Bomba. Está diseñado con álabes que ayudan a aumentar la velocidad del líquido. Los impulsores de la bomba se fabrican con hierro fundido de grano fino o acero fundido. El número de impulsores de una bomba es igual al número de etapas de la bomba. Los fabricantes de bombas sumergibles para lodos clasifican los impulsores en función de la geometría constructiva, la dirección del flujo y el tipo de aspiración.
Eje
La finalidad del eje es transferir pares mecánicos del motor al impulsor durante el funcionamiento de la bomba. El eje de la bomba suele estar acoplado al motor eléctrico. Los fabricantes de bombas sumergibles para lodos utilizan acero inoxidable y acero al carbono para fabricar los ejes de las bombas con el fin de mejorar la capacidad de los ejes para superar cargas pesadas y vibraciones durante el funcionamiento de la bomba.
Rodamientos
Los cojinetes soportan el eje y el impulsor y garantizan su correcta alineación con los extremos fijos bajo fuerzas radiales y axiales. Los enfoques también reducen la fricción entre el eje giratorio y el estator y contienen el movimiento relativo del conjunto del rotor.
Sección de admisión/separador de gases
La sección de aspiración es el colector de succión, que suministra el fluido de bombeo al ojo del impulsor. Las aplicaciones con baja presión de fondo pueden contener una cantidad significativa de gases que pueden dañar la Bomba. En tales aplicaciones, la sección de admisión se sustituye por un separador de gases que separa los gases del fluido cuando éste entra en la Bomba.
Cable eléctrico
Una bomba sumergible para lodos recibe energía a través de un cable eléctrico. El cable consta de una serie de conductores que ayudan a cumplir los requisitos del motor. Puede estar galvanizado para superar condiciones submarinas extremas.
Válvulas de retención y purga
El propósito de la retención es mantener una columna entera de agua por encima de la Bomba. Sin ella, el fluido de la tubería fluiría a través de la Bomba cuando el motor se detuviera. La válvula de purga se instala inmediatamente encima de la válvula de retención, y ayuda a evitar que se tire de la tubería mojada.
¿Cómo funciona una bomba sumergible para lodos?
Cuando se pone en marcha la bomba, el motor hace girar el eje y el impulsor a un número de revoluciones muy elevado. A medida que el impulsor gira, desplaza el líquido dentro de la bomba, creando un vacío en el centro del impulsor. Este vacío hace que se aspire cada vez más líquido dentro de la bomba cuando ésta está en funcionamiento. Mientras el impulsor gire, el líquido será aspirado continuamente para ser trasvasado. El líquido de la carcasa de la bomba gira con el impulsor. Debido a la fuerza centrífuga que actúa sobre el impulsor, el líquido es empujado desde el centro del impulsor hacia los bordes exteriores. Finalmente, entra en la carcasa en espiral con una energía cinética y una velocidad del fluido muy elevadas. En la voluta, la velocidad del fluido disminuye lentamente debido a la expansión gradual de la trayectoria del flujo, y parte de la energía cinética se convierte en energía de presión estática. Después de salir de la carcasa en espiral, el fluido entra en la tubería de descarga a una presión muy alta, lo que permite desplazarlo hasta donde sea necesario.
Figura: Presentación de una bomba sumergible para lodos
Tipos de bombas sumergibles para lodos
Bomba centrífuga sumergible para lodos
La bomba centrífuga sumergible para lodos utiliza un impulsor giratorio para mover el fluido y está diseñada principalmente para lodos con concentraciones que no superen el setenta por ciento de sólidos en peso. También se presentan en configuraciones verticales u horizontales.
Figura: Muestra una bomba centrífuga sumergible para lodos.
Bomba sumergible para lodos de desplazamiento positivo
El tipo de bomba sumergible para lodos de desplazamiento positivo utiliza un pistón alternativo o un tornillo giratorio para mover y transferir el líquido. Son perfectas para lodos y fangos con mayores concentraciones de material sólido.
Bomba sumergible multietapa para lodos
Una bomba sumergible para lodos de tipo multietapa consta de más de dos impulsores en cámaras diferentes dispuestos en serie. Esta bomba es potente, ya que la energía de presión de salida aumenta con el número de impulsores utilizados. Como tal, puede funcionar en aplicaciones que necesitan más energía de presión. Sin embargo, su coste es superior al de las bombas con un impulsor. Además, su reparación y mantenimiento son más complicados debido a los impulsores utilizados.
Figura: Bomba sumergible multietapa para lodos.
Aplicaciones de una bomba sumergible para lodos
Los fabricantes de bombas sumergibles para lodos diseñan esta bomba para su uso en plantas de tratamiento de aguas residuales, químicas, minería petrolífera, agricultura, construcción y muchas otras aplicaciones industriales en las que el líquido contiene un alto porcentaje de sólidos. Los usos típicos incluyen:
- Se utilizan para el trasvase de lodos y fangos.
- Se utilizan en la perforación de pozos para elevar líquidos a la superficie
- Se utilizan en los sistemas de riego.
- Se utilizan para manipular agua de mar.
- Se utilizan para bombear líquidos abrasivos.
- Se utilizan para tareas generales relacionadas con lodos y fangos.
- Se utilizan en la construcción de puertos.
- Las bombas sumergibles para lodos y fangos se aplican en sumideros de escorrentía de carbón.
- Se utilizan para la retirada de sedimentos, la transferencia de cenizas y la limpieza de barcazas y tanques.
Ventajas de una bomba sumergible para lodos
- El funcionamiento de una bomba sumergible para lodos no está sujeto a cavitación.
- Es cómodo y fácil de usar.
- Es muy eficiente y ahorra energía.
- Puede manejar contenido deslizante sin que se dañe la bomba.
- Son sumergibles y, por tanto, más eficaces que las bombas de succión, ya que utilizan la presión directa para mover el fluido.
- El diseño herméticamente sellado permite que la bomba mantenga el fluido alejado de las piezas mecánicas de la unidad, lo que garantiza que la bomba funcione sin cortocircuitos.
- El uso de presión directa para empujar el fluido a través de la unidad también hace que la bomba sea más eficaz para mover líquidos a grandes distancias.
- Las bombas sumergibles para lodos son autocebantes, por lo que no requieren ninguna preparación antes de ponerse en marcha.
- Son resistentes a la corrosión y al desgaste abrasivo gracias a los materiales de alta resistencia utilizados para fabricar los impulsores y la carcasa.
- Están diseñadas con sensores que avisan al usuario cuando hay un problema mecánico o eléctrico en la bomba.
Desventajas de una bomba sumergible para lodos
- Una bomba de lodos sumergible puede sobrecalentarse si no está totalmente sumergida.
- Puede producirse el desgaste de la junta, que es difícil de notar en el entorno subacuático, causando fugas o dañando los componentes internos de la bomba. Las fugas de la bomba pueden causar corrosión y averías graves en el motor.
- Tiene unos costes iniciales más elevados que sus homólogos no sumergibles porque es más técnico.
Resolución de problemas de una bomba sumergible para lodos
El motor no funciona
- Hay un disyuntor activado o un fusible fundido. Restablezca el disyuntor si es necesario. Inspeccione la bomba en busca de un fusible fundido y sustitúyalo.
- Inspeccione el panel de entrada principal. No hay alimentación eléctrica para controlar el panel. Compruebe que los cables de alimentación están conectados según la guía del fabricante de la bomba sumergible de lodos.
- Sedimentos pesados alrededor de la Bomba. Inspeccione la bomba en busca de acumulaciones y límpiela.
- Los cables de la bomba están rotos. Inspeccionar y cambiar los cables si es necesario.
El motor se sobrecalienta
- El motor está defectuoso. Inspeccione y sustituya el motor si es necesario.
- El motor está mal instalado. Asegúrese de que la bomba está instalada según las recomendaciones del fabricante de la bomba sumergible para lodos.
- Un rayo o una tormenta provocan un pico de tensión. Instala una protección externa contra sobretensiones para evitar este problema
Baja capacidad de bombeo
- La bomba se invierte. Invertir las polaridades de la bomba
- Hay una obstrucción en la tubería de descarga. Inspeccione y despeje las tuberías de descarga de cualquier obstrucción.
- La carcasa de la bomba o el impulsor están parcialmente obstruidos. Inspeccione y limpie el interior de la bomba.
Descarga cero de la bomba
- Invierta las polaridades del motor. La bomba funciona al revés. Compruebe que el sentido de giro del motor sigue la guía del fabricante de la bomba sumergible para lodos.
- El tubo de descarga está obstruido. Inspeccione y limpie el tubo de descarga.
- El impulsor está obstruido. Limpie el impulsor para eliminar cualquier obstrucción.
Vibración y ruido excesivos de la bomba
- Desalineación significativa entre el eje de la bomba y el eje del motor. Inspeccionar y realinear los ejes.
- Algunos componentes de la bomba están desequilibrados. Inspeccionar y reequilibrar los componentes de la bomba
- Los cojinetes de la bomba o el impulsor están desgastados. Inspeccione los cojinetes y el impulsor en busca de desgaste y sustitúyalos si es necesario.
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. Inspeccionar y sustituir el impulsor o el anillo de estanqueidad desgastados.
Resumen
Una bomba sumergible para lodos es una bomba que puede sumergirse totalmente en agua y es ideal para bombear tanto lodos como purines. Dispone de un motor completamente cerrado con juntas estancas al aire y al agua y está acoplada estrechamente al cuerpo de la bomba. La Bomba empuja el agua hacia la superficie convirtiendo la energía eléctrica suministrada a un motor en energía mecánica y luego en energía cinética del fluido. Las bombas sumergibles para lodos se utilizan habitualmente en plantas de tratamiento de aguas residuales, químicas, minería petrolífera, agricultura, construcción y muchas otras aplicaciones industriales en las que el agua contiene un alto porcentaje de sólidos. Pueden bombear fluidos abrasivos con tamaños de sedimentos de unas 2,5 pulgadas y gestionar caudales elevados. Los fabricantes de bombas sumergibles para lodos las diseñan para ofrecer alta fiabilidad, facilidad de uso y mantenimiento, y funcionamiento sin cavitación. Las hay centrífugas, de desplazamiento positivo y multietapa. Las centrífugas son las más comunes y pueden ser horizontales o verticales.