Bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
¿Qué es una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo?
Una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo es un tipo de bomba centrífuga con un eje largo que se sumerge en el líquido bombeado durante su funcionamiento. En una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo, el impulsor está anclado verticalmente en un extremo y cuelga del motor y la placa base; de ahí que se utilice el término en voladizo. El motor de la bomba se apoya en la parte superior de la placa base y está refrigerado por aire, mientras que todos los demás componentes están montados debajo de la placa base. El eje en voladizo de la bomba está soportado por cojinetes de alta resistencia situados por encima de la superficie del líquido. Sin embargo, en una bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical sólo el impulsor, los casquillos y la carcasa están sumergidos en el líquido del sumidero. El diseño en voladizo vertical elimina la necesidad de juntas, cojinetes o válvulas antirretorno de aspiración sumergidos, así como los problemas de mantenimiento asociados a estos componentes adicionales. Las bombas sumergibles de sumidero en voladizo vertical se utilizan en aplicaciones en las que la temperatura del líquido bombeado es superior a 40 grados centígrados y el motor eléctrico sumergible no puede refrigerarse eficazmente.
Figura: que muestra la configuración de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
Componentes de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
Carcasa
La carcasa de la bomba es un estrecho conducto de aire que rodea el impulsor. La carcasa actúa como recipiente de contención de la presión y tiene puertos de succión y descarga. También convierte la energía cinética del fluido en una cabeza de presión y dirige el caudal fuera de la bomba a través de la tubería de impulsión. Los fabricantes de bombas sumergibles de sumidero vertical en voladizo utilizan hierro fundido para la carcasa de la bomba porque disipa fácilmente el calor al fluido circundante. También se emplean materiales de acero inoxidable y acero aleado cuando la bomba se va a utilizar con líquidos corrosivos.
Rodete
El impulsor es la parte del conjunto del rotor formada por una serie de álabes curvados hacia atrás. La función principal del impulsor es aumentar la energía cinética y la presión del fluido. Suele ir montado en el eje de la bomba y alojado en una carcasa estanca.
Eje
El eje es un componente mecánico rotativo montado sobre cojinetes y conectado al motor principal mediante un acoplamiento. Su función principal es soportar el impulsor.
Rodamientos
La función principal de los cojinetes es mantener el eje y el conjunto del rotor en su sitio y alinearlos correctamente con los extremos fijos bajo la acción de fuerzas radiales y axiales. También ayudan a contener el movimiento relativo del rotor y a minimizar la fricción entre el eje giratorio y el estator. Las bombas sumergibles de sumidero vertical en voladizo están equipadas con cojinetes antifricción de bolas estándar lubricados con grasa o aceite.
Entrada de la bomba
La entrada de la bomba es el punto por el que el líquido bombeado entra en la carcasa de la bomba. Es el punto de menor presión en cualquier bomba. El extremo inferior de la tubería de aspiración está provisto de un filtro para evitar la entrada de cuerpos extraños.
Tubería de suministro
El objetivo principal de la tubería de aspiración es conectar la carcasa de la bomba a la fuente de salida. El fluido bombeado se transporta al lugar requerido a través de esta tubería.
¿Cómo funciona una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo?
Cuando se pone en marcha el motor eléctrico, la energía eléctrica que se le suministra se convierte en energía mecánica, que se transmite al rotor de la bomba a través del acoplamiento y el eje de la bomba. Al girar el rotor, las paletas del impulsor transmiten gran energía cinética al medio bombeado. Mientras el impulsor gira, entra más líquido en la carcasa de la bomba y la fuerza centrífuga que actúa sobre el impulsor hace que el líquido se desplace radialmente hacia fuera a gran velocidad tangencial, alejándose del centro de rotación del impulsor. El flujo arremolinado a la salida del impulsor se dirige entonces hacia el difusor, donde la velocidad extrema del flujo de fluido disminuye gradualmente, dando lugar a la conversión de la energía de alta velocidad en una cabeza de alta presión. Esta elevada presión de salida permite a la bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo empujar el líquido hacia la superficie y trasladarlo al lugar designado a través de la tubería de impulsión.
Figura: Funcionamiento de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
Tipos de bombas sumergibles de sumidero verticales en voladizo
Una sola etapa bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
El tipo de bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical de una sola etapa tiene un impulsor para impartir movimiento al fluido. Este es el diseño más sencillo de la bomba y es menos costoso de adquirir.
Figura: configuración de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo de una etapa.
Bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo de doble etapa
La bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo de doble etapa tiene dos impulsores para mover el fluido a través de la bomba, y funciona como dos bombas conectadas en serie.
Bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo de varias etapas
El tipo de bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo multietapa tiene más de un impulsor, lo que proporciona la funcionalidad de varias bombas dispuestas en serie. El diseño multietapa puede bombear el fluido a una presión más alta que su homólogo de una o dos etapas. También tiene unas fugas mínimas porque la altura de presión por etapa es menor.
Bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo con cojinetes sumergidos
En este tipo de bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo, los cojinetes de la bomba están situados por debajo de la superficie del líquido bombeado. Los manguitos partidos del conjunto de cojinetes sumergidos se sujetan a la columna de la bomba mediante pernos pasantes. Estos pernos facilitan el desmontaje y el mantenimiento de la bomba.
Figura: configuración de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo con cojinetes sumergidos.
Aplicaciones de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
Una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo satisface de forma excelente todas las aplicaciones que implican el paso y procesamiento de líquidos limpios o contaminados, o lodos. Los fabricantes de bombas sumergibles de sumidero verticales en voladizo dotan a la unidad de una gran adaptabilidad gracias a una amplia gama de diseños que se adaptan a muchas aplicaciones de bombas de sumidero. Pueden encontrarse en plantas químicas, instalaciones de tratamiento de aguas residuales, fabricación de pasta y papel, centrales eléctricas, etc. Las bombas sumergibles de sumidero verticales en voladizo tienen los siguientes usos:
- Las bombas sumergibles verticales de sumidero en voladizo se utilizan para bombear aguas residuales industriales
- Se utilizan para transferir efluentes de locales comerciales
- Se utilizan para manipular líquidos corrosivos y abrasivos
- Se utilizan para transportar lodos fibrosos abrasivos o lodos no fibrosos que contienen sólidos de gran tamaño
- También se utilizan para manipular lodos pesados con sólidos de hasta 70%
Ventajas de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
- Una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo tiene un diseño sencillo y robusto con facilidad de mantenimiento.
- El coste del ciclo de vida de la bomba es mínimo gracias a sus requisitos de mantenimiento excepcionalmente bajos.
- La bomba puede funcionar en seco sin sufrir daños.
- Su funcionamiento es muy fiable.
- La bomba se autoceba porque el nivel del líquido está normalmente por encima de la voluta.
- La bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo no tiene cavitación porque no se produce ningún pico de presión cuando el líquido bombeado fluye a través de la bomba.
- La bomba es muy eficiente desde el punto de vista energético porque no necesita energía para aspirar el fluido hacia la carcasa de la bomba.
- El diseño en voladizo vertical de la bomba ahorra espacio.
Desventajas de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
- Dado que la bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo está sumergida, el personal de mantenimiento no puede observar los componentes de la bomba durante su funcionamiento. Esto dificulta un poco el diagnóstico y la reparación de averías de la bomba.
- La bomba está sujeta a un desgaste indetectable en condiciones de inmersión, lo que puede provocar fugas o fallos en la bomba.
- La bomba es más cara que las bombas no sumergibles.
- Se requiere una grúa para desinstalar la bomba y ésta debe transportarse a un centro de reparación local para su inspección y reparación debido a la ausencia de una estructura en la superficie.
Resolución de problemas de una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo
La bomba no arranca
- Hay un fusible fundido o un disyuntor disparado. Inspeccione la bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical en busca de un fusible fundido y sustitúyalo si es necesario. Restablezca el disyuntor si está activado.
- Receptáculos de fusibles sucios o corroídos. Compruebe y limpie los receptáculos de fusibles según sea 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 descarga de la bomba es insuficiente
- La bomba no está totalmente sumergida. Asegúrese de que la bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical esté sumergida en el medio bombeado según sea necesario.
- La retención está mal instalada o defectuosa. Inspeccione la válvula de retención, corrija su posición o sustitúyala si es necesario.
- El funcionamiento de la bomba está invertido. Invierta las polaridades del motor. Asegúrese de que el sentido de giro del motor coincide con el indicado por el fabricante de la bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo en la carcasa de la bomba.
- La bomba tiene aire. Asegúrese de que el sistema de bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical no contenga aire.
- Impulsor obstruido. Inspeccione el impulsor y elimine cualquier material obstruido.
El funcionamiento de la bomba es ruidoso
- Desgaste excesivo de los rodamientos. Inspeccione el estado de los rodamientos del conjunto del rotor o del interior del motor y sustitúyalos si es necesario.
- Hay aire en el fluido. Asegúrese de que la bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo está sumergida adecuadamente para evitar la formación de vórtices en la superficie del fluido.
- La bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo está trabajando en cavitación. Asegúrese de que la altura de presión de aspiración neta no sea demasiado baja y cumpla las especificaciones del fabricante de la bomba. Asegúrese de que las válvulas de la línea de aspiración están completamente abiertas.
- La bomba está funcionando fuera del rango de trabajo de diseño. Asegúrese de que la bomba funciona dentro del intervalo de trabajo recomendado por el fabricante de la bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical.
La bomba vibra excesivamente
- Algunos de los componentes de la bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical están desequilibrados. Inspeccione y reequilibre los componentes si es necesario.
- Eje oblicuo o desequilibrado. Inspeccione el eje y sustitúyalo o equilibrelo según sea necesario.
- El impulsor está muy desgastado o defectuoso. Inspeccione y sustituya el impulsor por otro del fabricante de la bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo si es necesario.
El protector de sobrecarga se dispara con demasiada frecuencia
- Tensión incorrecta. Utilice un voltímetro a través de los terminales de línea para determinar si la bomba está recibiendo el voltaje diseñado por el fabricante de la bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical.
- El protector está expuesto a la luz solar directa. Dé sombra o ventile la caja.
- El nivel del interruptor de parada es demasiado bajo. Suba el interruptor de parada al nivel recomendado por el fabricante de la bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical.
- La densidad o viscosidad del líquido es demasiado alta. Asegúrese de que la bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo es adecuada para la aplicación.
El motor se sobrecalienta
- Se produce una sobretensión y un pico de tensión debido a una tormenta o a la caída de un rayo. Instale la bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical con protección externa contra sobretensiones.
- La bomba no está totalmente sumergida en funcionamiento. Asegúrese de que la pieza de la bomba sumergible está totalmente sumergida.
- El motor está mal cableado. Consulte a un técnico electricista autorizado para que inspeccione el cableado del motor y corrija cualquier deficiencia.
- El motor está funcionando fuera de sus límites de diseño. Asegúrese de que el motor se utiliza dentro de los límites de diseño especificados por los fabricantes de la bomba.
- Uso de lubricantes incorrectos. Asegúrese de que el lubricante es el adecuado para la bomba sumergible de sumidero en voladizo vertical.
- La bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo está sobrecargada. Asegúrese de que el motor recibe la cantidad correcta de corriente y tensión.
Resumen
Una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo es un tipo de bomba centrífuga que contiene un eje voladizo y una cabeza de bomba anclada verticalmente en un extremo y que cuelga del motor y la placa base. La bomba está diseñada para funcionar por debajo de la superficie del líquido bombeado. En una bomba sumergible de sumidero vertical en voladizo, el motor y los cojinetes están montados en la parte superior de la placa base y permanecen por encima del líquido bombeado, mientras que el impulsor o impulsores de la bomba, los casquillos y la carcasa están sumergidos en el líquido del sumidero. Las bombas sumergibles de sumidero vertical en voladizo son perfectas para todas las aplicaciones que impliquen el paso y procesamiento de líquidos limpios o contaminados, o lodos. Los fabricantes de bombas sumergibles de sumidero verticales en voladizo proporcionan a las unidades una gran adaptabilidad gracias a una amplia gama de diseños que se ajustan a diversas aplicaciones en muchas industrias, como plantas químicas, centrales eléctricas, etc. Las bombas sumergibles verticales en voladizo son autocebantes, de construcción robusta, fáciles de mantener y muy fiables.