Las bombas de pistón

¿Qué son las bombas de pistón?

Las bombas de pistón son utilizadas generalmente en la industria por su alto rendimiento y por la facilidad de poder trabajar a presiones superiores 2000 lb/plg2 y tienen una eficiencia volumétrica aproximadamente de 95 a 98%.

Clasificación de las bombas de pistón

Debido a la gran variedad de las bombas de pistón, estas pueden clasificarse como:

• Bombas de pistón radial: Los pistones se deslizan radialmente dentro del cuerpo de la bomba que gira alrededor de una flecha.
• Bombas de pistón axial: Los pistones se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora.
• Bombas de pistón de barril angular (Vickers): Las cargas para impulsión de la bomba y las cargas de empuje por la acción del bombeo van soportadas por tres cojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolas de hilera doble.
  Este diseño de bomba ha dado un excelente servicio a la industria aeronáutica.
• Bombas de pistón de placa de empuje angular (Denison): Este tipo de bombas incorpora zapatas de pistón que se deslizan sobre la placa de empuje angular o de leva. La falta de lubricación causará desgaste.

Principales características de las bombas de pistón

En la gran variedad de las bombas de pistón encontramos las siguientes características:

• Bombeo de productos particulados y productos sensibles a esfuerzos de cizalla.
• Manejo de frutas y verduras enteras, hojas, rodajas, trozos y dados de fruta.
• Diseño higiénico.
• Temperatura de trabajo: 120º C o más según el diseño.
• Trabajo en vacío.

Aplicaciones y uso de las bombas de pistón

Las bombas de pistón tienen aplicaciones en diversas industrias, en las que destacan:

• Industria de proteínas.
• Pastelería y dulces.
• Productos lácteos.
• Bebidas.
• Frutas y verduras.
• Comidas preparadas/pre-cocinadas.
• Farmacia.
• Higiene personal.
• Medio ambiente.

Las bombas neumáticas de pistón

Las bombas neumáticas de pistón están compuestas de un motor de aire y de una estructura definida “grupo de bombeo”.

Las partes fundamentales del motor neumático son el pistón y el dispositivo de válvulas. Este permite la inversión automática del movimiento del pistón.

El caudal de una bomba de pistón depende de la cantidad de material que suministra en cada ciclo

Principio del funcionamiento de las bombas neumáticas de pistón

Estas bombas de pistón funcionan acopladas a un motor neumático alternativo accionado con aire.

El movimiento alternativo se repite indefinidamente mientras esté conectado el suministro de aire, independientemente de si la bomba está alimentada con líquido o no.

Bombas con pistón oscilante

Estas pequeñas unidades son apropiadas para aplicaciones en los más diferentes sectores. La estructura de la bomba exige una instalación en lugares protegidos.

Bombas con pistón oscilante Estas pequeñas unidades son apropiadas para aplicaciones en los más diferentes sectores. La estructura de la bomba exige una instalación en lugares protegidos.

Las bombas de pistón axiales con plato inclinado giratorio

Este tipo de bomba puede trabajar en ambas direcciones. El plato inclinado es movido por el eje y el ángulo del plato determina la carrera del pistón. Las válvulas son necesarias para dirigir el flujo en la dirección correcta.

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Clasificación de las bombas hidráulicas

Entre diferentes maneras de clasificar bombas, encontramos dos principales grupos:

• Bombas volumétricas o de desplazamiento positivo, entre las que se encuentran por ejemplo las alternativas, rotativas y las neumáticas, pudiendo decir a modo de síntesis que son bombas de pistón, cuyo funcionamiento básico consiste en recorrer un cilindro con un vástago.
• Bombas dinámicas o de energía cinética: Fundamentalmente consisten en un rodete que gira acoplado a un motor. Entre ellas se sitúan las regenerativas, las especiales, las periféricas o de turbinas y una de las más importantes, las centrífugas.

Para todos los tipos de bombas para líquidos hay que evitar la cavitación. Este fenónemo se genera por un vacío dentro del sistema y daña al mismo.

Bombas volumétricas o de desplazamiento positivo

En las bombas de desplazamiento positivo existe una relación directa entre el movimiento de los elementos de bombeo y la cantidad de líquido movido.

Todas las bombas de desplazamiento positivo cuentan de una pieza giratoria con varias aletas (paletas) que se mueven en una carcasa muy ajustada. Esto evita fugas del producto dentro de la bomba y aumenta la eficiencia del bombeo. El líquido queda atrapado en los espacios entre las aletas y pasa a una zona de mayor presión. Un dispositivo corriente de este tipo es la bomba de engranajes, formada por dos ruedas dentadas engranadas entre sí. En este caso, las aletas son los dientes de los engranajes.

En todas estas bombas, el líquido se descarga en una serie de pulsos, y no de forma continua, por lo que hay que tener cuidado para que no aparezcan condiciones de resonancia en los conductos de salida que podrían dañar o destruir la instalación.

En las bombas alternativas se colocan con frecuencia cámaras de aire en el conducto de salida para reducir la magnitud de estas pulsaciones y hacer que el flujo sea más uniforme.

Una de las más importantes en esta clasificación son las alternativas:

• En este tipo de bombas la energía mecánica recibida se transforma directamente en energía de presión que se transmite hidrostáticamente en el sistema hidráulico.
• En las bombas de desplazamiento positivo siempre debe permanecer la descarga abierta, pues a medida que la misma se obstruya, aumenta la presión en el circuito hasta alcanzar valores que pueden ocasionar la rotura de la bomba. Por tal razón siempre se debe colocar inmediatamente a la salida de la bomba una válvula de alivio o de seguridad. con una descarga al tanque y con registro de presión.

Bombas alternativas

Las bombas alternativas constan de un pistón que oscila en un cilindro. Este cuenta con válvulas que regulan el flujo de líquido hacia el cilindro y desde el cilindro. Estas bombas hay de acción simple y de acción doble:

La bomba de acción simple bombea solamente en un lado del pistón.

La bomba de doble acción bombea siempre en ambos lados del pistón. Estas bombas pueden tener una o varias etapas. Las bombas alternativas de etapas múltiples tienen varios cilindros colocados en serie. De esta manera el cilindro siguiente puede aprovechar lo generado en los cilindros anteriores.

Bombas de energía cinética

Un elemento rotativo mueve el fluido en el sentido de su rotación generando energía por razón a su movimiento pudiéndose variar dependiendo de la masa y resistencia de la línea de descarga.

Bombas de volumen fijo o bombas de desplazamiento fijo

Estas bombas se caracterizan porque entregan un producto fijo a velocidad constante. Este tipo de bomba se usa más comúnmente en los circuitos industriales básicos de aplicación mecánica de la hidráulica.

Estas bombas son de desplazamiento fijo a una velocidad constante. Su principal aplicación es en los circuitos industriales básicos de aplicación mecánica.

Bombas de paletas (aletas)

Según la forma de la caja hay bombas de simple, doble o triple cámara. La mayoría de bombas de paletas deslizantes son de una cámara (monocelulares). Estas máquinas son de gran velocidad, de capacidades pequeñas o moderadas y manejan fluidos poco viscosos.

Bombas de pistón

Las bombas de pistón son consideradas de alto rendimiento y eficiencia volumétrica, utilizadas generalmente en las industrias.

Bombas de volumen variable

Las bombas de volumen variable o de desplazamiento negativo, son las que desplazan una cantidad variable de líquido dependiendo de la presión del sistema. A mayor presión menor cantidad de líquido desplazará.

A este caso pertenecen:

• Las bombas de engrenajes: Los volúmenes variables para bombas de engranes únicamente son utilizables si se varía la velocidad de impulsión de la bomba. El factor de escape uniforme prohíbe la eficiencia constante con velocidad variable y elimina a las bombas de engranes para uso potencial de volumen variable.
• Las bombas centrífugas: Su elemento propulsor es el rodete giratorio. En este tipo de bombas, se transforma la energía mecánica recibida en energía hidro-cinética imprimiendo a las partículas cambios en la proyección de sus trayectorias y en la dirección de sus velocidades.
  Es muy importante en este tipo de bombas que la descarga de las mismas no tenga contrapresión pues si la hubiera, dado que la misma regula la descarga, en el caso límite que la descarga de la bomba estuviera totalmente cerrada, la misma seguiría en movimiento NO generando caudal alguno trabajando no obstante a plena carga con el máximo consumo de fuerza matriz.
• Las bombas de pistón: Son las mejores adaptadas para diseños de volumen variable, y las bombas axiales de pistón generalmente son consideradas como las más eficientes de todas las bombas, y son por sí solas las mejores para cualquier condición de volumen variable. Las bombas radiales de pistón son también utilizables para producir volúmenes variables.

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Las bombas de engranajes

¿Qué son las bombas de engranajes?

La bomba de engranajes es una bomba mecánica, volumétrica, donde unas cámaras de trabajo desplazan el líquido.

La cavidad de aspiración tiene que estar herméticamente sellada y aislada de la descarga o impulsión. Se admite la existencia de pequeñas filtraciones de líquido.

Las bombas de engranajes son autoaspirantes, o autocebantes.

La capacidad de las bombas de engranajes puede ser grande o pequeña y su costo variará con su capacidad de presión y volumen.

Clasificación de las bombas de engranajes

Debido a la gran variedad de las bombas de engranajes, estas pueden clasificarse como:

• Bombas de engranes de baja presión: La rotación es hacia el orificio de entrada desde el punto de engrane. Conforme los dientes de los dos piñones se separan, se formará una cavidad y se producirá un vacío en el orificio de entrada.

• Bombas de engranajes de alta presión: Los factores que mejoran la capacidad de una bomba para desarrollar un vacío alto en la admisión, también producirán incrementos muy favorables en la eficiencia volumétrica y total de la bomba.

• Bombas de engranajes de 1500 lb/plg2 (Tándem): Una de las características de estas bombas es que se incorporan engranes dentados rectificados con acabados lisos y con tolerancias muy cerradas. Las bombas de engranajes montadas en Tándem cuentan con una sola flecha motriz.

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