Hoy quiero escribir sobre la importancia de la succión en una bomba centrífuga y su correcta instalación, ya que son esenciales desde hogares hasta industrias de cualquier tipo. Hace un par de días fui a un rancho que acostumbro a visitar y tuve la oportunidad de saludar a Juan, quien es el vecino. Solo llevaba una toalla en el cuerpo y una jarra en la mano, lo cual se me hizo raro porque siempre lo veo con botas vaqueras, pantalones de mezclilla y tejana, como si fuera integrante de un grupo norteño. Le pregunté qué hacía y me dijo que desde temprano su bomba había dejado de funcionar y que ese problema se estaba haciendo recurrente. Entonces, se le prendió el foco y me dijo: “Tú que vendes bombas, a lo mejor me puedes ayudar”.
No tuve opción más que seguirlo hasta donde estaba la cisterna. Comentó que el agua se le había acabado en la noche, pero por fortuna el de la pipa lo había atendido y la situación no pasó a mayores. Sin embargo, a pesar de estar lleno el tanque, la bomba no trabajaba. Observando con atención, vi que dicha bomba era centrífuga, y una característica de estas es que “no succionan”. Esto significa que hay que hacerles un cebado. Pensé: “Qué fácil, ya arreglamos esto”. Le dije que solo había que quitar ese tapón y echar agua para “sacar el aire”, que en realidad es cebarla (hacerle priming, en pocho, para los del norte).
De inmediato me dijo: “¿Pues pa’ qué crees que traigo la jarra?”. Entendí que era algo común que le pasaba, pero a pesar de estar echando y echando agua, nunca consiguió llenar el pequeño tubo de PVC de una pulgada de diámetro y dos metros de longitud. Recordando que las bombas centrífugas no succionan, su problema era que la válvula de pie (la pichancha) estaba dañada, por lo cual en ese momento no logramos hacer funcionar la bomba.
Así como esta historia, me han tocado unas muy divertidas en el Bajío, donde es muy común tener cisternas para agua fría y de proceso. Por eso hoy quiero hablar de la importancia de la succión en las bombas centrífugas.
Las bombas centrífugas son esenciales en la industria, tan solo en estados unidos se estima que por lo menos el 20% de toda la energía eléctrica es consumida por ellas. Las puedes encontrar en centros comerciales, hospitales, industria maquiladora, agricultura y tratamiento de aguas, entre otras. Una de las claves para el funcionamiento eficiente de estas bombas es la correcta instalación y dimensionamiento de la tubería de succión.
Primero lo primero, las bombas centrífugas son dispositivos mecánicos diseñados para mover líquidos mediante la conversión de energía cinética en energía hidráulica. Funcionan gracias a un impulsor que rota dentro de una carcasa, creando un flujo centrífugo que impulsa el líquido hacia el exterior y lo dirige a través de la salida de la bomba. Tiene una succión y una descarga. Algo importante para recordar, la succión siempre es mayor o igual al diámetro de la descarga, para mantener la carcaza inundada, de lo contrario entraría aire, y eso nos causaría un problema mayor, el terror de las bombas, la cavitación, pero de eso hablaremos mas adelante.
La tubería de succión juega un papel crítico en el rendimiento de una bomba centrífuga. Una instalación incorrecta o un dimensionamiento inadecuado pueden provocar problemas significativos, como:
- Cavitación: La cavitación ocurre cuando la presión en la succión de la bomba cae por debajo de la presión de vapor del líquido, formando burbujas que pueden dañar el impulsor y reducir la eficiencia de la bomba.
- Pérdidas de carga: Una tubería de succión mal dimensionada puede generar pérdidas de carga excesivas, lo que se traduce en mayor consumo de energía (potencia).
- Aire atrapado: Un diseño inadecuado puede permitir la entrada de aire en la succión, lo que afecta negativamente el funcionamiento de la bomba y puede causar fallos mecánicos, vibración o ruido.
Dimensionar correctamente la tubería de succión implica considerar varios factores:
- Diámetro: El diámetro debe ser suficientemente grande para minimizar las pérdidas de carga pero no tan grande que aumente los costos innecesariamente. Una regla general es que la velocidad del líquido en la tubería de succión debe ser baja para evitar cavitación y otras pérdidas. Algunos autores recomiendan de 1 a 2 metros / segundo.
- Longitud: La longitud debe ser lo más corta posible para reducir las pérdidas de fricción. Si se requieren longitudes mayores, deben emplearse accesorios adecuados para minimizar las pérdidas adicionales.
- Material: El material debe ser compatible con el líquido bombeado y resistente a la corrosión y abrasión. Los materiales comunes incluyen acero inoxidable, PVC y hierro dúctil.
Una correcta instalación es tan importante como el dimensionamiento. Algunas prácticas recomendadas incluyen:
- Evitar codos y cambios bruscos de dirección: Minimizar los codos y las conexiones abruptas en la tubería de succión reduce las pérdidas de energía y el riesgo de cavitación.
- Incluir válvulas y filtros adecuados: Las válvulas de retención y los filtros de succión son esenciales para prevenir el retroceso del líquido y la entrada de partículas que podrían dañar la bomba.
- Asegurar la hermeticidad: Todas las conexiones deben estar bien selladas para evitar la entrada de aire. El uso de selladores adecuados y la comprobación de fugas son pasos críticos durante la instalación.
- Mantener una pendiente positiva hacia la bomba: Esto asegura que la gravedad ayude a mantener la línea de succión llena de líquido, evitando bolsas de aire.
Las imagenes de las instalacion de las bombas fueron tomadas del “manual de instalacion y operación de Berkeley, #F00634 (Rev. 8/12/02)”, desde mi punto de vista, uno de los mejores y mas graficos que he visto a través de mi carrera, y que siempre uso como referencia. si quieres el archivo completo escribeme y te comparto el original.
Conclusión.
La correcta instalación y dimensionamiento de la tubería de succión en una bomba centrífuga son fundamentales para garantizar su operación y eficiencia. Siguiendo las mejores prácticas y considerando factores clave como el diámetro, la longitud y el material de la tubería, los ingenieros y técnicos pueden prevenir problemas comunes y optimizar el rendimiento de sus sistemas de bombeo.
en SBV somos representantes de la marca TACO comfort, bombas TACO.
Autor:
ING. Jose Armando Razo.
Referencias y Recursos Adicionales
- “Fundamentals of Centrifugal Pumps” por Igor Karassik
- “Pump Handbook” por Igor Karassik, Joseph Messina, Paul Cooper, y Charles Heald
- Artículos técnicos en Pump & Systems Magazine
- HVAC pump handbook, 2nd edition. James B. Rishel