Dicen por ahí que todos los días se aprende algo nuevo y hoy les voy a platicar acerca de un tema del que muchos tal vez no han escuchado nunca… “las bombas hidráulicas”; sé que puede parecer un tanto técnico, sin embargo, voy a tratar de explicarles de la manera mas sencilla y coloquial lo que son, para que sirven y quien las inventó… ¿Me acompañan?
Comenzaré diciendo que una bomba hidráulica es una maquina capaz de transformar la energía con la que funciona (generalmente mecánica o eléctrica) en energía para el fluido que intenta mover. Dicho de otra forma, suministra al fluido la fuerza y la presión necesarias para cumplir determinada función.
Muy probablemente pienses que nunca has visto una, o que no tienes idea de lo que son, ¡Pero te aseguro que prácticamente todos los días las utilizas tal vez incluso sin saberlo!... las bombas de agua, tienen muchas aplicaciones y son tan comunes como:
Subir agua a la cima de un edificio o de la cisterna al tinaco de tu casa (bomba de agua)
Extraer fluidos debajo de la tierra (pozo petrolífero o bomba subterránea de extracción de agua)
Bombear liquido por sistemas (como en sistemas de refrigeración o aire acondicionado)
Dirección hidráulica en los vehículos (Para que ‘dar vuelta’ sea más sencillo, no hacemos toda la fuerza nosotros, sino que nos ayuda una bomba hidráulica).
Movimiento y accionamiento de palas mecánicas (en una Retroexcavadora, en un camión volcador, etc).
Desde hace milenios el hombre aprendió a abastecerse de agua mediante mecanismos para transferirla de un lugar a otro. Ejemplos de estas máquinas primitivas son la noria movida por accionamiento humano o tracción animal y el malacate, empleados por las antiguas culturas egipcias y babilónicas.
La primera bomba hidráulica conocida fue diseñada por Arquímedes en el siglo III a. C. y se conoce como el tornillo de Arquímedes. Su diseño consiste en un tubo o cilindro rodeado por una superficie helicoidal dentro de otro tubo de mayor diámetro, el movimiento de este aparato se conseguía gracias a un molino o por trabajo manual. Debido a que el tornillo rota, este hace que el líquido que se encuentra debajo ascienda por la superficie helicoidal que lo rodea. Se usó principalmente para sistemas de irrigación y para sacar agua de minas u otros sitios poco accesibles.
¿Sabías que el tornillo de Arquímedes se usa aún en nuestros días? En el año de 2001 el ingeniero de suelos John Burland utilizó un tornillo de Arquímedes para estabilizar la Torre de Pisa, lo que hizo fue retirar pequeñas cantidades de subsuelo saturado de agua por debajo de la parte norte de la torre utilizando el tornillo. De esta forma se corrigió su inclinación.
Asimismo, se utiliza en todo el mundo como sistema eficiente para el transporte de sólidos y líquidos. Desde plantas de tratamiento de agua a fábricas de cemento, procesadoras de alimentos, estaciones de bombeo, etc.
¿CÓMO FUNCIONAN LAS BOMBAS HIDRÁULICAS?
El principio básico de funcionamiento de las bombas hidráulicas en realidad es sencillo, todo comienza en la entrada de la bomba donde se crea un vacío y aumenta el volumen dentro de la misma máquina.
Los líquidos del depósito fluyen debido a la diferencia de presión que se genera entre el vacío que hay en la bomba y la presión atmosférica que hay en el depósito; esto permite que los líquidos vayan hacia la entrada de dicho aparato gracias a una línea de succión.
Posteriormente el líquido, ya sea aceite o agua, es expulsado de la bomba y el volumen dentro de la misma disminuye. De este modo, el ciclo vuelve a comenzar cada vez que se genera presión en el depósito, lo que depende de los usos que se le den a cada bomba.
El funcionamiento de las bombas también depende del tipo de máquina, ya que actualmente existen bombas que se utilizan con fines diversos, por lo que cada una tiene una forma de utilización que vale la pena conocer.
Según su principio de funcionamiento, las bombas hidráulicas se clasifican en dos tipos principales que a su vez tienen subtipos, tal como podemos ver en esta tabla:
TIPOS DE BOMBAS ALTERNATIVAS U OSCILANTES:
Bombas de membrana
Bombas de émbolo
BOMBAS DE MEMBRANA
En este tipo de bombas el aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elásticas (membranas) que varían el volumen de la cámara, aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente. El funcionamiento de las bombas de membrana es muy simple. El movimiento alternativo de las membranas genera la succión y la impulsión del producto a través de las válvulas. Este movimiento es producido por aire comprimido, el cual es distribuido a una membrana u otro por la válvula de aire.
BOMBAS DE ÉMBOLO
es una bomba de desplazamiento positiva, diseñada para bombear altos contenidos de sólidos (sólidos del 18-20 %), que comúnmente se encuentran en influyentes no tratados. Se utilizan principalmente en la industria del petróleo, del gas, petroquímica y refinerías. Trabajan contra presiones muy altas, frecuentes en el procesamiento de petróleo y gas natural.
TIPOS DE BOMBAS ROTATIVAS:
Bombas de engranajes.
Bombas de paletas.
Bombas de tornillo.
Bombas de pistón.
Bomba peristáltica
BOMBAS DE ENGRANAJES
Las bombas hidráulicas de engranajes son las que más se utilizan como fuente de alimentación hidráulica. Están conformadas por dos engranes que permanecen unidos y que giran dentro de la cubierta de la misma bomba.
El funcionamiento de estas bombas comienza cuando el líquido entra a la máquina por medio de un canal de succión, ubicado entre el engranaje exterior y el interior; en este punto conviene aclarar que el engranaje exterior es mayor que el ubicado en la parte interna.
Una vez que esto sucede, el líquido fluye por los espacios que quedan entre los dientes de los engranes, esta estructura tiene una forma de media luna, lo que sirve para que el líquido se divida y además se pueda sellar la entrada y la salida.
Después, “la presión del líquido es elevada justo antes de que este salga por el conducto de salida, luego los dientes de los dos engranes se acoplan y forman un sello equidistante, que fuerza al líquido a salir.
Este tipo de bombas hidráulicas tienen diferentes aplicaciones, es común verlas como parte de las instalaciones de la industria petroquímica, ya que sirven como medios de filtración y lubricación.
BOMBAS DE PALETAS
Las bombas de paletas tienen un rotor que se caracteriza por sus ranuras, es decir, las paletas que son impulsadas hacia la parte exterior gracias a la fuerza centrífuga que genera el motor cuando gira, ya que está conectado a un eje impulsor.
La función de las paletas es sellar las paredes de la cubierta, para que puedan transportar un líquido de la misma manera que lo hacen las bombas de engranajes; por ello, es común que sean utilizadas en compañías que se dedican a fabricar equipos industriales.
Entre las principales ventajas de estas bombas se encuentra su capacidad media, que trabajan bien con líquidos delgados y lo pueden hacer en seco por periodos cortos de tiempo.
BOMBAS DE TORNILLO
Otra de las bombas hidráulicas que más se conocen es la de tornillo, la cual utiliza estos componentes de forma helicoidal (de hélice) para poder moverse dentro de una camisa que genera el movimiento de un líquido, entre el tornillo y dicha camisa.
Su principal función es la bombear fluidos viscosos, que, al tener mucho contenido de sólidos, no necesitan ser removidos antes de que se lleve a cabo el proceso de bombeo.
BOMBAS DE PISTONES
Estas bombas funcionan por medio de la hidrostática, es decir, que a partir de una variación del volumen se genera también una variación en la presión. Para trabajar correctamente necesitan de cilindros que succionan líquido por medio de aspas, pues cuando giran crean una corriente de absorción.
Lo que hacen los pistones es lanzar el fluido, comprimirlo y luego darle un empuje que le permite alcanzar una buena presión, y con esto la bomba puede trabajar. Una de sus aplicaciones más populares está en el sector industrial, dentro de la maquinaria que hace cortes con chorros de agua.
BOMBA PERISTÁLTICA
Este tipo de bomba, permite el desplazamiento de distintos tipos de fluidos. Estos fluidos son contenidos en un tubo flexible en forma de “C” en el interior de la cubierta. Una pareja de rodillos o zapatas aprietan el tubo flexible, y mediante un movimiento de rotación van trasegando el fluido del interior del tubo.
Como te podrás haber dado cuenta, las bombas hidráulicas se pueden utilizar para un sinfín de cosas, en SICASA las utilizamos para los sistemas hidrosanitario (alimentación y presión de agua), para los sistemas de aire acondicionado de agua helada (chillers), para albercas, para los sistemas contra incendios, riego, en fin… se usan prácticamente en todo lo que hacemos, y nuestros ingenieros son expertos en la materia, así que si necesitas asesoría, conocer más acerca del tema o simplemente necesitas diseñar un sistema eficiente para tu hogar, empresa o negocio, no dudes en contactarnos.
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