BOMBEO DE LIQUIDOS VISCOSOSHasta este momento hemos estudiado el fluido-agua en condiciones normales y, por consiguiente, si el fluido a elevar tiene una viscosidad superior a la del agua, los valores de caudal, altura y rendimiento de la bomba vienen modificados en funcin de la resistencia a la circulacin del fluido, debiendo aplicarse factores de correccin sobre los valores de la bomba. Resumiendo:El funcionamiento de las bombas centrifugas varia al variar lquidos viscosos, lo que habr que tener presente cuando queramos transportar fluidos de diferente viscosidad y peso especfico distintos a los del agua siendo aconsejable consultar con el fabricante. Entenderemos por viscosidad de un lquido a aquella propiedad que genera una resistencia (friccin interna) respecto del movimiento relativo entre dos capas adyacentes. O dicho de otro modo, viscosidad es la propiedad que tienen los lquidos o fluidos de oponerse al desplazamiento entre capas a causa de las fuerzas de atraccin reciprocas entre las molculas, o bien puede definirse como el rozamiento o resistencia interna de las molculas de un fluido al moverse. Como orientacin, la tabla 2.2 refleja la viscosidad para diversos lquidos en centipoises a 21C.

Podemos distinguir la viscosidad dinmica o absoluta y la viscosidad cinemtica.En los problemas de bombeo se emplea la viscosidad cinemtica para el clculo de prdidas de carga y para la caracterizacin del flujo mediante el nmero de Reynolds, que se logra dividiendo la viscosidad dinmica por la densidad, obteniendo, entonces, las dimensiones de longitud al cuadrado dividido por el tiempo. En el S.I. la unidad de viscosidad cinemtica es 1 m 2/sFUNCIONAMIENTOLas bombas centrfugas mueven un cierto volumen de lquido entre dos niveles; son pues, mquinas hidrulicas que transforman un trabajo mecnico en otro de tipo hidrulico. Los elementos constructivos de que constan son:a) Una tubera de aspiracin, que concluye prcticamente en la brida de aspiracin.b) El impulsor o rodete, formado por una serie de labes de diversas formas que giran dentro de una carcasa circular. El rodete va unido solidariamente al eje y es la parte mvil de la bomba. El lquido penetra axialmente por la tubera de aspiracin hasta el centro del rodete, que es accionado por un motor, experimentando un cambio de direccin ms o menos brusco, pasando a radial, (en las centrfugas), o permaneciendo axial, (en las axiales), adquiriendo una aceleracin y absorbiendo un trabajo. Los labes del rodete someten a las partculas de lquido a un movimiento de rotacin muy rpido, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza centrfuga, de forma que abandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidad, aumentando su presin en el impulsor segn la distancia al eje. La elevacin del lquido se produce por la reaccin entre ste y el rodete sometido al movimiento de rotacin; en la voluta se transforma parte de la energa dinmica adquirida en el rodete, en energa de presin, siendo lanzados los filetes lquidos contra las paredes del cuerpo de bomba y evacuados por la tubera de impulsin. La carcasa, (voluta), est dispuesta en forma de caracol, de tal manera, que la separacin entre ella y el rodete es mnima en la parte superior; la separacin va aumentando hasta que las partculas lquidas se encuentran frente a la abertura de impulsin; en algunas bombas existe, a la salida del rodete, una directriz de labes que gua el lquido a la salida del impulsor antes de introducirlo en la voluta.c) Una tubera de impulsin .La finalidad de la voluta es la de recoger el lquido a gran velocidad, cambiar la direccin de su movimiento y en caminarle hacia la brida de impulsin de la bomba. La voluta es tambin un transformador de energa, ya que disminuye la velocidad (Transforma parte de la energa dinmica creada en el rodete en energa depresin), aumentando la presin del lquido a medida que el espacio entre el rodete y la carcasa aumenta. Este es, en general, el funcionamiento de una bomba centrfuga aunque existen distintos tipos y variantes. La estructura de las bombas centrfugas es anloga a la de las turbinas hidrulicas, salvo que el proceso energtico es inverso; en las turbinas se aprovecha la altura de un salto hidrulico para generar una velocidad de rotacin en la rueda, mientras que en las bombas centrfugas la velocidad comunicada por el rodete al lquido se transforma, en parte, en presin, logrndose as su desplazamiento y posterior elevacin.BOMBAS ROTATORIASEstas bombas, como ya antes se dijo no tienen vlvulas ni partes reciprocantes; el movimiento del lquido es efectuado por la accin combinada de dos elementos giratorios semejantes a las ruedas dentadas. En la bomba Stone-Paramor, el elemento giratorio que es acoplado directamente a la flecha motora, es un pin de cuatro dientes que engrana con una corona dentada de seis dientes.Esta corona gira dentro de la armadura de la bomba a 2/3 de la velocidad con que gira la flecha motora. Una lengeta fija de forma creciente y saliente de la armadura, impide el de descarga a la de succin. La forma en la cual el lquido es llevado de la entrada de la succin a la descarga se ve claramente en la figura 112, donde los puntos son usados para indicar las posiciones sucesivas del lquido en el hueco dejado entre el pin y la corona, despus de que la flecha ha girado 1/8 de revolucin. Cuando se bombea aceite lubricante contra una presin de unos 7 kg/cm2 a esta mquina tiene una eficiencia mecnica de ms de 70% y una eficiencia, volumtrica de 95%. No debe intentarse el emplearla para el bombeo de lquidos delgados. Debido a su gasto de descarga casi uniforme, las bombas positivas rotatorias pueden trabajar a grandes velocidades sin el peligro de que se presenten presiones de inercia ni an en el caso de no ser empleadas Cmaras de aire. Las bombas Stone-Paramor, por ejemplo, con una capacidad de 720 litros por minuto pueden trabajar a 300 r.p.m.

CALCULOSNecesariamente debemos llevar acabo determinados clculos para encontrar aquella bomba centrifuga; de la instalacin que tenemos en proyecto; dando datos y frmulas que pueden tener una aplicacin prctica. ALTURA (H): La expresin altura significa la distancia vertical existente entere una superficie libre de agua y una cota de referencia. En los trminos de bombeo, el termino altura se refiere tanto a una bomba como al conjunto de tuberas. La altura de una bomba es la distancia que se puede elevar el lquido.

ALTURA GEOMETRICA (Hg).Es la altura medida verticalmente desde el nivel del agua o lquido a elevar, hasta el punto ms alto de impulsin de la tubera o descarga. Esta al tura se divide en dos: altura de aspiracin(Ha) y altura de impulsin(Hi) o lo que s igual :Hg= Ha +HiALTURA DE ASPIRACION (Ha): Es la altura entre el nivel del agua o lquido a bombear y el eje de la bomba. En lo prctica no puede ser superior a 8 metros. En el caso especial de bombear agua caliente, gasolina, alcohol, etc. Esta altura se debe disminuir segn la tensin o presin del vapor del lquido considerado a la temperatura de bombeo. ALTURA DE IMPULSIN: Tambin llamada de elevacin, es la altura entre el eje de la bomba y el punto ms alto en que va a subir el agua. ALTURA MANOMETRICA (Hm): Representa la suma de la altura geomtrica ms las prdidas de carga, o sea la presin efectiva que va a vencer la bomba para elevar el agua o lquido desde su nivel ms bajo hasta el punto de elevacin ms alto. PERDIDAS DE CARGA (Pc): Son las fuerzas que se oponen al avance del agua en las tuberas, producidas por rozamiento interno debido a su rugosidad, dimetro, longitud y velocidad con que circula el agua. Tambin influyen los accesorios, como curvas, llaves de paso, etc; adems de otros factores como la temperatura del agua y la altura sobre el nivel del mar, que merman el potencial de la bomba.Hm = Hg + Pc EJEMPLO DE CLCULO PARA LA ALTURA MANOMETRICA:Un sencillo modelo de clculo, fundamentado en la figura 2.4, reflejara la manera de enfocar el tema

DATOS DE INSTALACION:Li = Longitud de la impulsin = 215 m.La = longitud de aspiracin = 7m.Di = Dimetro de tubera de impulsin = 125 mm.Da = Dimetro de aspiracin =150mm.Hi= Altura de impulsin=32m.Ha= Altura de aspiracin=5m.Q= caudal a elevar = 100

Sabemos que:Hg= Ha +Hi(1) y a su vez,Hm = Hg + Pc(2) Por consiguiente, nos bastara encontrar:La altura de aspiracin (Ha) y su prdida de carga (Pca) o sea, Ha +Pca. La altura de impulsin (Hi) y su prdida de carga (Pci), o sea, Hi + Pci Sustituyendo en las formulas (1) y (2), determinamos la altura manomtrica (Hm) es decir. Hm = (Ha +Pca) + (Hi + Pci ) + un porcentaje de altura de seguridad.