¿Qué es la bomba autocebante? | ¿Cómo funciona una bomba autocebante?
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La bomba autocebante es uno de los tipos de bombas más eficientes . Estas bombas no necesitan cebado manual. En la bomba autocebante, la presión del aire y la gravedad aseguran que haya una cantidad suficiente de agua en la cavidad de la bomba en todo momento y mantienen el aire fuera de la línea de succión o de la bomba. Este artículo explica el funcionamiento, los tipos y las aplicaciones de la bomba autocebante.
Una bomba autocebante es una bomba centrífuga que tiene la capacidad de extraer líquido de un nivel debajo de su puerto de succión sin una ayuda de cebado exterior.
El nombre de bomba autocebante representa que tiene la capacidad de cebarse a sí misma. Por esta razón, la cámara de cebado de accesorios o la carcasa deben tener líquido adecuado para cebar la bomba.
Estas bombas tienen la capacidad de eliminar aire durante el arranque antes de iniciar el proceso de bombeo normal.
El diseño exclusivo de la bomba autocebante le permite volver a cebarse en condiciones de elevación. Estos tipos de bombas levantan fluidos desde un nivel debajo de la bomba y expulsan aire de la línea de succión de la bomba sin herramientas externas.
Estas bombas tienen un modo de funcionamiento diferente al de las bombas centrífugas estándar . La bomba autocebante tiene un tanque de almacenamiento de agua incorporado. Este tanque permite eliminar el aire de la bomba y las líneas de succión recirculando el agua en la bomba durante el proceso de cebado.
El tanque de almacenamiento de agua está montado delante o encima del impulsor. En esta bomba, la capacidad de autocebado de la bomba se deriva de la capacidad de la bomba para retener agua después del cebado inicial.
Las bombas autocebantes generalmente se usan para aplicaciones donde el gas o el aire pueden quedar atrapados en los líquidos o donde la línea de succión no siempre está llena de líquido, como en el bombeo de aguas residuales, bombeo de irrigación y algunas otras aplicaciones.
Funcionamiento de la bomba autocebante
Una bomba autocebante es un tipo de bomba que contiene una cantidad suficiente de líquido en su cavidad para comenzar a bombear. Esto puede mejorar la eficacia operativa en la planta de proceso donde las bombas se emplean para múltiples procesos irregulares y repetitivos.
Para arrancar la bomba autocebante, debe haber agua u otro líquido en la carcasa de la bomba. El funcionamiento en seco de la bomba (incluso durante unos minutos) puede romper el sello mecánico y provocar fallas en la bomba.
Funcionamiento de la bomba autocebante
La bomba autocebante funciona en dos etapas de funcionamiento:
Modo de cebado
Modo de bombeo
En el modo de cebado , esta bomba funciona básicamente como una bomba de anillo líquido. El impulsor de la bomba recibe energía de un motor eléctrico o de un motor a través de un eje. El impulsor gira según la rotación del eje.
Cuando el impulsor comienza a girar, se crea un vacío en el ojo del impulsor. Debido a la creación de este vacío, el aire externo a alta presión comienza a ingresar a la bomba desde la línea de succión.
Al mismo tiempo, el aire exterior a alta presión genera un anillo líquido cilíndrico en la carcasa de la bomba. Este proceso crea un sello hermético y evita que el aire regrese a la línea de succión desde la línea de descarga.
Estas burbujas de aire están rodeadas por el fluido dentro de las palas del impulsor y transferidas a la válvula de salida. Allí, el aire es expulsado y el fluido regresa al depósito (“cámara de succión”) en la carcasa de la bomba bajo la acción de la gravedad.
A medida que se elimina el aire, el fluido asciende gradualmente hasta la línea de succión. Este procedimiento persiste hasta que el fluido haya reemplazado todo el aire en la línea de succión y la bomba. En este punto, comienza el modo de bombeo normal y se descarga el fluido. Si la válvula de descarga conectada no puede entregar este aire desprendido al sistema de línea de descarga aguas abajo, puede ser necesario usar una línea de derivación para vaciarlo.
Cuando la bomba está apagada, el diseño de la cámara de cebado garantiza que se retenga suficiente líquido en la carcasa. Debido a este líquido restante en la cavidad de la bomba, la próxima vez, la bomba se cebará sola. Esto significa que el aire y el agua se mezclarán nuevamente en la carcasa de la bomba para producir un fluido de bombeo hasta que la bomba esté completamente cebada nuevamente.
Si la bomba no se ha utilizado durante un largo período de tiempo, es esencial revisar la carcasa de la bomba para detectar evaporación o fugas antes de operarla.
Tipos de bombas autocebantes
Las bombas autocebantes tienen los siguientes tipos principales:
Bomba autocebante con cebado líquido
Bombas autocebantes cebadas por aire comprimido
Bomba autocebante cebada al vacío
1) Bomba autocebante de cebado líquido
Estas bombas tienen sus propias cámaras incorporadas o separadas (llamadas cámaras de cebado) que se llenan con el líquido para que la bomba sea autocebante. Si la cámara de cebado no tiene el líquido inicial, la bomba autocebante cebada con líquido no puede realizar el proceso de cebado o bombeo.
Esta bomba suele funcionar con una mezcla de aire y líquido. Convierte esta mezcla en un líquido que se puede bombear sin ayudas externas.
La cámara de cebado vierte el líquido en la bomba, lo que permite que el líquido en la bomba fluya libremente y elimina el aire de la bomba que detiene el funcionamiento de la bomba cuando es necesario.
2) Bombas autocebantes cebadas por aire comprimido
En esta bomba, el aire comprimido se transfiere desde una boquilla a un tubo cónico para generar un vacío, por lo que el aire en la carcasa de la bomba y en la tubería de succión se aspira con el aire comprimido y se libera a la atmósfera.
La válvula de retención atrapa el aire en la salida y solo permite que entre líquido a la carcasa de la bomba. Luego, el líquido reemplaza al aire y comienza el proceso de bombeo normal.
La bomba autocebante de aire comprimido no dispone de cámara de cebado y además frena la elevada acumulación de sólidos. Por lo tanto, estos se pueden utilizar en el sistema de alcantarillado. Tienen capacidad de funcionamiento en seco.
3) Bomba autocebante cebada al vacío
Una bomba autocebante cebada al vacío generalmente tiene una caja de flotador de sellado positivo y una bomba de vacío que se instalan en la salida de la bomba y cerca de la válvula de salida. Esto permite que la bomba evacue hasta llenarse de agua.
Tenga en cuenta que la altura extrema del agua que se puede elevar con una bomba de vacío es de 34 pies (al nivel del mar). Se trata de un vacío absoluto y no fluye agua. Este tipo de bomba tiene capacidad de funcionamiento en seco y también puede manejar aguas residuales.
¿Por qué se requiere cebado?
El cebado disminuye el riesgo de daños a la bomba durante el arranque al evitar que el corredor de la bomba quede atrapado en el aire. El cebado ayuda a la bomba a transferir el fluido requerido.
Para garantizar un funcionamiento fiable, en primer lugar es necesario cebar la bomba. Es decir, se expulsa aire o gas desde el puerto de entrada y el ojo del corredor y se reemplaza con el fluido de bombeo. Si el líquido no se llena completamente, la bomba no funcionará correctamente.
Métodos de cebado
El cebado de su bomba puede realizarse mediante una fuente externa que asegure el cebado, considerando el diseño o utilizando una bomba autocebante. A continuación se detallan algunas disposiciones externas que garantizan el cebado de la bomba:
Cebado manual
Cebado con bomba de vacío
Cebado con bomba de chorro
Cebado con separador
1) Cebado manual
En el cebado manual, el agua vierte manualmente en la entrada de la bomba. En este método, el agua se vierte directamente en la bomba mediante una válvula de entrada. Cuando se completa el proceso de cebado, todo el aire escapa de la válvula de salida y comienza la operación normal de bombeo.
2) Cebado con bomba de vacío
En este método de cebado, se utiliza una pequeña bomba autocebante, una bomba de desplazamiento positivo o una bomba de vacío para cebar la bomba centrífuga primaria.
La línea de succión de una bomba de vacío se conecta con la línea de presión de la bomba centrífuga principal . Esta bomba de vacío aspira todo el aire del tubo de succión y de la bomba primaria.
3) Cebado con bomba Jet
Este método permite que el agua de cabeza alta fluya a través de una boquilla. El diseño de la boquilla permite que la presión del chorro fuera de la boquilla sea menor que la presión atmosférica, lo que permite extraer agua del fregadero.
4) Cebado con Separador
En este método de cebado, se coloca una cámara de separación de aire y agua en el lado de salida de la bomba y un tubo de succión curvo se coloca parcialmente en el lado de entrada de la bomba. La sección curva del tubo de succión mantiene algo de agua en la bomba en todo momento.
El aire se separa y descarga por el puerto de salida de la bomba. Pero el agua tiene más peso que el aire y regresa a la cámara de separación.
Este diseño también forma parte de algunas bombas centrífugas autocebantes. En una bomba centrífuga autoaspirante con cámara de separación, el medio bombeado y las burbujas de aire que contiene se bombean a la cámara de separación mediante la acción de un corredor. Durante esto, el aire sale por el puerto de salida de la bomba, pero el agua retrocede y vuelve a ser acompañada por el corredor.
Este diseño tiene dos desventajas principales:
Uno es disminuir la eficiencia de la bomba.
Esta bomba necesita una cámara de separación que aumente el tamaño de la bomba.
¿Por qué necesita una bomba autocebante?
Los factores comunes por los que se debe utilizar una bomba autocebante se detallan a continuación.
La bomba autocebante está instalada sobre la fuente de agua. Por lo tanto, requiere menos infraestructura para su instalación.
Son de fácil acceso.
Son fáciles de reparar y mantener.
Un pozo húmedo no tiene equipo mecánico, por lo que no es necesario abrir la tapa del pozo, polipastos o grúas (como ocurre con las bombas sumergibles), lo que lo convierte en una opción más segura para los operadores.
Las siguientes son las razones principales por las que su bomba no se ceba:
Fuga de aire en la línea de succión.
Escombros en el impulsor
La bomba está limitada por aire.
1) Fuga de aire en la línea de succión.
Cuando el líquido de la bomba recircula y empuja el aire fuera de la cámara de entrega, intenta crear un área de baja presión.
Si la línea de succión de su bomba tiene problemas de fugas, el aire ingresará continuamente a la bomba. Debido a esta fuga, la bomba no liberará el aire por completo y tampoco producirá un área de baja presión. De esta manera, la fuga en la línea de succión crea problemas de cebado.
2) Residuos en el impulsor
Si hay residuos en el ojo del impulsor, estos residuos eliminan la capacidad hidráulica del impulsor para producir un área de baja presión para el cebado.
3) La bomba está atrapada por aire
Su bomba puede tener problemas de retención de aire en las siguientes condiciones:
Sin tubería para descarga de aire: Si la bomba no tiene ninguna tubería para descarga de aire, el aire no puede ser descargado a la atmósfera y en cambio se acumula en la sección de salida. Debido a que no hay tubería de descarga de aire, la bomba no puede generar un área de baja presión, por lo que se iniciará el proceso de cebado.
Presurización de la línea de descarga: si la válvula en la tubería de descarga de aire está cerrada y la válvula en la línea de aire de descarga se cierra nuevamente y no deja espacio para que drene el aire de la bomba.
Mayor holgura del impulsor: si el espacio entre la placa de desgaste y el impulsor es demasiado grande, será difícil para la bomba crear una zona de baja presión. Esto suele deberse al desgaste, pero también puede deberse a un montaje inadecuado.
Aplicaciones de la bomba autocebante
Las bombas autocebantes se utilizan más comúnmente para las siguientes aplicaciones:
Estas bombas se utilizan para bombear aguas grises o claras, aguas residuales industriales, aguas residuales sin tratar, agua, combustibles y más.
Transferir el producto a la línea de producción.
Bombee fluido de limpieza in situ (CIP) para limpiar y desinfectar tuberías y piezas.
Sistemas de tratamiento de aguas residuales.
Aumento de la presión del agua
Rescatar barcos
Inundación del sótano
Sistemas de riego
Sistemas de transferencia de líquidos
Ventajas y desventajas de la bomba autocebante
Ventajas
Desventajas
Estas bombas pueden manejar numerosos fluidos.
No puede funcionar sin la preparación inicial.
Estos tienen la capacidad de autocebado.
No puede secarse. Si lo opera en condiciones secas, el impulsor de la bomba podría dañarse.
Las bombas autocebantes también pueden funcionar con sólidos en suspensión, líquidos corrosivos y lodos.
Debido al requisito de depósito con una bomba, el tamaño de esta bomba de desplazamiento positivo es mayor que el de una bomba estándar, lo que puede crear problemas en aplicaciones que tienen limitaciones de espacio.
Estas bombas son las mejores para funciones de bombeo intermitentes y frecuentes.
El tanque de la bomba debe estar lo más cerca posible de la línea de producción para que no se vacíe durante el proceso de autocebado.
En comparación con una bomba sumergible, una bomba autocebante puede suministrar líquido de forma continua incluso si la bomba ya no está sumergida en un depósito o recipiente de líquido.
Estas bombas requieren un espacio mayor para controlar sólidos más grandes. Además, tienen una voluta más grande.
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