Breve descripción

Una turbomáquina dinámica que utiliza un impulsor giratorio para acelerar líquidos radialmente hacia afuera, convirtiendo la energía cinética de rotación en presión de fluido y flujo continuo.

Uso / Función

• Uso principal: Trasvase de gran volumen de agua y líquidos para riego, distribución de agua potable, drenaje y sistemas de refrigeración de motores.
• Usos secundarios: Circulación de fluidos en procesos químicos, achique de minas y bombeo de aguas residuales.
• Escala: Doméstica / Agrícola / Industrial.

Principio de funcionamiento

La bomba centrífuga se basa en la aceleración hidrodinámica y la transferencia de cantidad de movimiento:

1. Entrada de fluido (Ojo): El líquido entra por la toma central (“ojo”) de una rueda provista de álabes curvos (el impulsor) que gira a gran velocidad.
2. Aceleración centrífuga: Al girar el impulsor, sus álabes impulsan el líquido hacia la periferia exterior mediante fuerza centrífuga, aumentando notablemente la velocidad y energía cinética del fluido.
3. Conversión en la voluta: El líquido sale de los extremos de los álabes hacia una carcasa en espiral de sección creciente (voluta), donde su alta velocidad se frena gradualmente, convirtiendo la energía cinética en presión estática.
4. Descarga continua: El fluido a alta presión es impulsado hacia la salida mientras se genera una zona de baja presión en el ojo del impulsor que aspira continuamente nuevo fluido.

Cómo crearlo

Versión funcional mínima

1. Fabricación de la carcasa: Fundir o soldar una carcasa de voluta en dos partes hecha de Hierro fundido o Acero resistente, con entrada axial central y salida tangencial.
2. Construcción del impulsor: Fabricar un disco giratorio con álabes curvos orientados hacia atrás, montado sobre un eje de transmisión central.
3. Eje y rodamientos: Montar el eje a través de un soporte de rodamientos sellado en la pared posterior de la carcasa, utilizando empaquetaduras de estopada con grasa para evitar fugas.
4. Ensamblaje: Montar con precisión el impulsor dentro de la voluta manteniendo una holgura mínima entre las puntas de los álabes y las paredes de la carcasa.
5. Acoplamiento: Conectar el eje de transmisión a un motor, eje de máquina de vapor o polea de correa.

Nivel técnico

Intermedio a Avanzado. Requiere un equilibrado dinámico preciso del impulsor y sellos de eje eficaces para evitar fugas de fluido.

Materiales necesarios

• Materiales esenciales:
  • Carcasa y impulsor: Hierro fundido o Hierro forjado.
  • Eje de transmisión y tornillería: Barra y pernos de Acero de alta resistencia.
  • Sellos de eje: Empaquetadura de fibra grafitada o juntas de cuero.
• Herramientas:
  • Torno, equipo de fundición o soldadura, taladro de columna, útil de equilibrado dinámico.

Variantes y mejoras

• Bomba centrífuga multietapa: Dispone varios impulsores en serie sobre un mismo eje para lograr altas presiones de elevación en pozos profundos o alimentación de calderas de vapor.
• Bomba de flujo axial (Hélice): Utiliza un rotor en forma de hélice para lograr grandes caudales de descarga a bajas presiones.
• Bomba autocebante: Incorpora un depósito integrado para purgar bolsas de aire automáticamente durante el arranque.

Límites y riesgos

• Cavitación: Funcionar con baja presión en la aspiración genera burbujas de vapor que colapsan violentamente sobre las superficies del impulsor, causando picaduras y fallos prematuros.
• Necesidad de cebado: Las bombas centrífugas estándar no pueden bombear gases ni autocebarse; la carcasa debe llenarse de líquido antes de arrancar.
• Funcionamiento en seco: Trabajar en vacío destruye rápidamente los sellos del eje y casquillos debido al calentamiento por fricción.