Cómo elegir una bomba centrífuga: 10 factores clave antes de comprar
Una bomba seleccionada incorrectamente puede consumir más electricidad, producir ruido excesivo, sufrir cavitación o requerir reemplazo frecuente de sellos y cojinetes. En muchos casos, comprar una bomba más grande no proporciona una mayor confiabilidad. En cambio, puede crear un flujo excesivo y obligar al sistema a depender de la estrangulación de la válvula.
Antes de comprar, evalúe los diez factores siguientes para seleccionar una bomba centrífuga que sea eficiente, confiable y adecuada para un funcionamiento a largo plazo-.
1. Definir la aplicación de la bomba
Comience por identificar lo que debe hacer la bomba.
Las bombas centrífugas se utilizan habitualmente en:
Sistemas de circulación HVAC
Suministro de agua para edificios
Torres de enfriamiento
Sistemas de refrigeración industriales
Riego
Equipos-de procesamiento de alimentos
Sistemas de tratamiento de agua.
Transferencia química
Sistemas de aumento de presión-
Diferentes aplicaciones requieren diferentes estructuras de bomba. Por ejemplo, un sistema HVAC puede necesitar una circulación estable y un control de velocidad-variable, mientras que un sistema de suministro de agua de gran-altura puede requerir unbomba multietapapara generar mayor presión.
También debe definir si la bomba funcionará de forma continua o solo por períodos cortos. Registre las condiciones de funcionamiento normales, mínimas y máximas en lugar de seleccionar la bomba sólo para un pico de demanda excepcional.
2. Determine el caudal requerido
El caudal es la cantidad de líquido que la bomba debe mover en un período determinado. Normalmente se expresa en metros cúbicos por hora, litros por minuto o galones por minuto.
El flujo requerido debe basarse en la demanda real del sistema, como por ejemplo:
Consumo de agua
Requisitos de circulación de agua-de refrigeración
Tiempo de llenado del tanque
Requisitos del equipo de producción.
Número de salidas de agua
Zona de riego
No elija una bomba sólo porque su flujo máximo sea superior a sus necesidades. El valor máximo mostrado en un catálogo no siempre es un punto de funcionamiento continuo adecuado.
Agregar un margen de seguridad excesivo también puede llevar a un sobredimensionamiento. Demasiado flujo puede aumentar la resistencia de la tubería, el consumo de energía, el ruido, la vibración y el desgaste de los componentes del sistema.
3. Calcule la altura dinámica total
La cabeza de la bomba representa la energía necesaria para mover el líquido a través del sistema. No es sólo la distancia vertical entre la fuente de agua y el punto de descarga.
La altura dinámica total normalmente incluye:
Cabeza estática
La diferencia de altura vertical entre la fuente de líquido y el punto de descarga final.
Pérdida por fricción
Resistencia creada por tuberías, codos, válvulas, filtros y otros accesorios.
Pérdida de presión del equipo
Pérdidas de presión a través de intercambiadores de calor, filtros, boquillas y equipos de proceso.
Presión de salida requerida
La presión que debe permanecer disponible al final del sistema.
El punto de funcionamiento de la bomba es donde la curva de rendimiento de la bomba se encuentra con la curva del sistema. Esto significa que una bomba no siempre funciona con el flujo y la altura impresos junto a su número de modelo. El punto de funcionamiento real depende de la resistencia del sistema de tuberías completo.
4. Verifique las propiedades del líquido
El líquido bombeado afecta directamente los materiales, la potencia del motor, el tipo de sello y el rendimiento hidráulico.
Proporcionar al proveedor la siguiente información:
nombre liquido
Temperatura de funcionamiento
Temperatura máxima
Concentración química
Densidad o gravedad específica
Viscosidad
Contenido sólido
Tamaño máximo de partícula
Las curvas de las bombas centrífugas estándar suelen basarse en agua limpia. Un líquido más viscoso puede reducir el flujo, la altura y la eficiencia de la bomba, al tiempo que aumenta la demanda de energía.
Los líquidos que contienen fibras, arena o partículas grandes pueden requerir un impulsor especial que no se obstruya. Una bomba de agua limpia-estándar puede bloquearse o desgastarse rápidamente en estas condiciones.
Las bombas centrífugas tampoco son adecuadas para todas las tareas. Los líquidos muy viscosos, la dosificación precisa de flujo-bajo y ciertas aplicaciones químicas pueden requerir otro tipo de bomba.
5. Elija el tipo de bomba centrífuga correcto
Existen varios diseños de bombas centrífugas y cada uno de ellos se adapta a diferentes condiciones de funcionamiento.
Una sola-etapa frente aBombas multietapa
Una bomba centrífuga de una sola-etapa tiene un impulsor. Se utiliza comúnmente para circulación de agua, transferencia, enfriamiento y otras aplicaciones de carga moderada-.
Una bomba centrífuga multietapa tiene varios impulsores conectados en serie. Cada impulsor agrega presión, lo que hace que este diseño sea adecuado para aplicaciones de alta-presión, como:
Aumento de la presión del edificio
alimentación de caldera
Sistemas de ósmosis-inversa
Limpieza a alta-presión
Suministro de agua industrial
Horizontalvs.Bombas verticales
Las bombas horizontales son de fácil acceso y se utilizan ampliamente en instalaciones industriales donde se dispone de suficiente espacio.
Las bombas verticales y{0}}en línea requieren menos espacio y, a menudo, se pueden instalar directamente en la tubería. Son útiles en salas de máquinas compactas y sistemas de circulación.
La elección correcta debe depender del flujo requerido, la altura, el espacio de instalación, el acceso de mantenimiento y la disposición de las tuberías.
6. Verificar NPSH y condiciones de succión
Las malas condiciones de succión pueden causar cavitación incluso cuando la bomba alcanza el flujo y la altura requeridos.
La cavitación ocurre cuando la presión en la entrada de la bomba cae por debajo de la presión de vapor del líquido. Se forman burbujas de vapor que luego colapsan dentro de la bomba.
Los síntomas comunes de cavitación incluyen:
Ruido-como gravilla
Vibración fuerte
Flujo reducido
Presión inestable
Superficies del impulsor picadas
Daños en el sello mecánico
Vida corta del rodamiento
Se deben comprobar dos valores importantes:
NPSHA:Cabezal de succión positivo neto disponible desde el sistema
NPHR:Altura neta de succión positiva requerida por la bomba
El NPSH disponible debe ser mayor que el requisito de la bomba con un margen de seguridad adecuado.
Para mejorar las condiciones de succión, mantenga el tubo de succión corto, evite bolsas de aire, reduzca codos innecesarios, use un diámetro de tubo adecuado y mantenga los filtros limpios.
7. Lea la curva de rendimiento de la bomba
Una curva de bomba es uno de los documentos más importantes en la selección de bombas centrífugas.
Suele mostrar:
Fluir
Cabeza
Eficiencia
poder absorbido
Requisito NPSH
Diámetro del impulsor
Velocidad de la bomba
Ubique el punto donde se encuentran el flujo requerido y la altura. Este es el punto de deber.
Es preferible que el punto de trabajo esté cerca del punto de mejor eficiencia de la bomba, o BEP. En este punto, la bomba normalmente funciona con alta eficiencia hidráulica y tensión mecánica relativamente baja.
Operar lejos del BEP puede aumentar el uso de electricidad, la vibración, las fuerzas radiales y el desgaste de los componentes. Por lo tanto, se debe verificar el rango operativo completo, incluido el flujo mínimo, el flujo normal, el flujo máximo, la demanda de energía y el NPSH.
8. Seleccione materiales y sellos mecánicos adecuados
Los materiales de la bomba deben ser compatibles con el líquido.
Las opciones de materiales comunes incluyen:
Hierro fundido para muchas aplicaciones de agua-limpia
Acero inoxidable para líquidos limpios o ligeramente corrosivos
Bronce para aplicaciones de agua seleccionadas
Acero inoxidable dúplex para entornos exigentes con cloruro
Aleaciones o plásticos especiales para determinados productos químicos.
La selección del material debe considerar la temperatura del líquido, el pH, el contenido de cloruro, la concentración y las partículas abrasivas.
El sello mecánico es igualmente importante. Es posible que un sello adecuado para agua limpia y fría no funcione bien con agua caliente, ácidos, álcalis, aceite o líquidos que formen cristales.
Pídale al proveedor que confirme los-materiales de la cara del sello, los elastómeros, las piezas metálicas y si se requiere un sistema de lavado o enfriamiento.
9. Confirme el motor y el método de control.
Antes de realizar el pedido, confirme el suministro eléctrico local:
Voltaje
Monofásico-o trifásico-
Frecuencia
Velocidad del motor
Método de inicio
No se debe esperar que una bomba diseñada para 50 Hz proporcione automáticamente el mismo rendimiento a 60 Hz. La frecuencia cambia la velocidad del motor y, por lo tanto, afecta el flujo de la bomba, la altura y la demanda de energía.
Verifique también la clase de eficiencia del motor, la clase de aislamiento, el grado de protección, la temperatura ambiente y la altitud de instalación.
Una unidad de frecuencia-variable puede resultar útil cuando cambia la demanda del sistema. Puede ajustar la velocidad de la bomba, mantener una presión constante, reducir la estrangulación de la válvula y reducir el uso de energía en sistemas de demanda variable-adecuados.
Sin embargo, no es necesario un VFD para todas las aplicaciones. Su valor depende de la curva del sistema, la altura estática, el programa de operación y el rango de control requerido.
10. Compare el costo del ciclo de vida-y el soporte del proveedor
El precio más bajo de la bomba no siempre proporciona el costo operativo más bajo.
El costo total del ciclo de vida-puede incluir:
Precio de compra
Instalación
Electricidad
Mantenimiento
Piezas de repuesto
Refacción
Tiempo de inactividad de la producción
Reemplazo final
La orientación industrial de organizaciones como el Instituto Hidráulico y el Departamento de Energía de EE. UU. destaca la importancia de los costos de energía y mantenimiento en los sistemas de bombeo. Una bomba eficiente y del tamaño correcto a menudo puede ahorrar más dinero durante el funcionamiento que la diferencia en el precio de compra original.
Antes de comprar, solicite:
Curva de rendimiento de la bomba
Ficha técnica
Hoja de datos del motor
dibujo de disposición general
lista de materiales
Manual de instalación
Lista de repuestos-recomendados
Informe de prueba de rendimiento
Para proyectos importantes, el estándar de prueba requerido y la tolerancia de aceptación deben acordarse antes de la producción. La norma ISO 9906 se utiliza comúnmente para las pruebas de aceptación del rendimiento hidráulico de bombas rotodinámicas.
Errores comunes en la selección de bombas centrífugas
Evite estos errores comunes:
Seleccionar solo por la potencia del motor
Selección por tamaño de entrada y salida
Utilizar el flujo máximo de catálogo como punto de trabajo
Ignorar las condiciones de succión
Agregar un margen de seguridad excesivo
Elegir materiales sin comprobar el líquido.
Comparar cotizaciones sin revisar el alcance técnico
Un proveedor profesional debe explicar por qué se recomienda un modelo y mostrar dónde aparece el punto de trabajo en la curva de rendimiento.
Información para enviar a su proveedor de bombas
Para una selección precisa, proporcione:
Solicitud
Flujo requerido
Presión de cabeza o de salida requerida
Líquido y temperatura
Gravedad específica y viscosidad.
Contenido de sólidos y tamaño de partículas.
Condiciones de succión
Tamaño de tubería y longitud aproximada.
Tensión, fase y frecuencia.
Horas de funcionamiento
Instalación interior o exterior
Materiales y certificaciones requeridos.
Los datos operativos completos pueden reducir la comunicación repetida y evitar que se solicite una bomba inadecuada.
EnBOMBA MINAMOTO, nuestro equipo de selección evalúa el punto de trabajo completo en lugar de recomendar una bomba basándose únicamente en la potencia del motor o el tamaño de la tubería. Envíenos sus datos de funcionamiento, la placa de identificación de la bomba existente o el plano del sistema para obtener una recomendación de bomba centrífuga adecuada.
Preguntas frecuentes
¿Qué información se necesita para elegir una bomba centrífuga?
La información principal incluye flujo, altura dinámica total, tipo de líquido, temperatura, condiciones de succión y suministro eléctrico. Las aplicaciones químicas o de aguas residuales pueden requerir datos adicionales sobre las propiedades-del líquido.
¿Es siempre mejor una bomba centrífuga más grande?
No. Una bomba de gran tamaño puede consumir más energía, crear un flujo excesivo y funcionar lejos de su punto de máxima eficiencia.
¿Cuál es la diferencia entre el flujo y la altura de la bomba?
El flujo es la cantidad de líquido que se mueve a lo largo del tiempo. La altura es la energía necesaria para levantar el líquido, superar la resistencia y mantener la presión de salida requerida.
¿Cuándo debo elegir una bomba multietapa?
Normalmente se selecciona una bomba multietapa cuando el sistema requiere una altura o presión mayor que la que una bomba de una sola-etapa puede proporcionar de manera eficiente.
¿Cuál es el mejor punto de eficiencia?
El punto de mejor eficiencia es donde la bomba alcanza su máxima eficiencia hidráulica. Operar cerca de este punto generalmente mejora el rendimiento energético y la confiabilidad.
¿Cómo se puede prevenir la cavitación de la bomba?
Mejore la disposición de succión, reduzca la altura de succión, use un tamaño de tubería de entrada adecuado, evite bolsas de aire, mantenga los filtros limpios y confirme que haya suficiente NPSH disponible.
¿Necesito un VFD para mi bomba centrífuga?
Un VFD es útil cuando cambia la demanda de flujo o presión. Puede que no sea necesario para sistemas que operan continuamente en un punto de trabajo estable.
