Las bombas tienen una amplia gama de aplicaciones, sirviendo para varios propósitos. En el ámbito doméstico, se utilizan habitualmente para el riego y el suministro de agua. En entornos industriales, las bombas son esenciales para bombear agua de pozos, así como para manipular sustancias gaseosas y volátiles. Los servicios públicos municipales a menudo dependen de bombas en pequeñas salas de calderas. Existen diferentes tipos de equipos de bombeo, cada uno con sus propias características, diseño y finalidad. En este artículo, nos centraremos en las bombas de vórtice, que han ganado popularidad en los últimos años.
Dónde se utiliza la bomba vortex
La bomba de vórtice funciona principalmente para bombear agua, aunque también es capaz de transportar sustancias gaseosas. Hay varios tipos diferentes de bombas vortex, pero todas tienen un impulsor con álabes especialmente diseñados. La principal diferencia entre las bombas vortex radica en su capacidad para trabajar con pequeñas cantidades de agua y, al mismo tiempo, proporcionar una presión suficiente. En consecuencia, estas bombas se utilizan sobre todo en situaciones en las que es necesario mantener una gran altura de elevación con un volumen de agua limitado. Las bombas vortex se utilizan tanto en entornos domésticos como industriales. Se suelen utilizar en sistemas automáticos de suministro de agua y en sistemas de riego. También son adecuadas para trasvasar varios tipos de líquidos e incluso pueden funcionar como compresores para aumentar la presión del sistema de suministro de agua. En concreto, una bomba vortex se utiliza para los siguientes fines:
- Las estaciones de bombeo automatizadas se utilizan habitualmente para suministrar agua a las casas de campo.
- Las gasolineras utilizan bombas para trasvasar gasolina y queroseno.
- Las calderas de baja potencia pueden beneficiarse del uso de bombas para el suministro de combustible.
Las bombas vortex se emplean con frecuencia en la industria química para transportar sustancias químicamente agresivas. El proceso de fabricación de las bombas vortex implica el uso de aleaciones químicamente resistentes que son difíciles de moldear y fundir.
Diseño y principio de funcionamiento
Como ya se ha mencionado, el principal componente operativo de este dispositivo es una rueda (impulsor) equipada con álabes que actúan como paletas. Estos álabes se colocan radial u oblicuamente respecto al eje de la rueda. El impulsor propiamente dicho es un disco de acero adornado con hoyos a lo largo de su circunferencia exterior, que sirven de base para las paletas.
Dentro de la carcasa cilíndrica gira la rueda con los álabes, con el objetivo de minimizar la distancia entre los extremos de los álabes y la pared de la carcasa. El principio que rige la acción de una bomba de vórtice reside en la atracción y arremolinamiento del agua en un vórtice a través del impulsor. Con un gasto mínimo de energía, la fuerza del flujo se amplifica significativamente, lo que en última instancia provoca la expulsión de líquido a alta presión por la salida.
Cabe mencionar que las conexiones de entrada y salida de la bomba están situadas en la parte superior de la máquina. Este diseño particular garantiza la capacidad de autocebado del líquido durante el funcionamiento inicial del equipo.
La bomba de vórtice posee un canal de fundición característico que une la salida con la entrada, estando separadas por un deflector especializado. El deflector incluye al menos dos álabes, y el espacio entre el deflector y el impulsor no mide más de 0 mm.2 mm. Como resultado, el movimiento del impulsor y el agua bombeada genera una fuerza centrífuga que eleva la presión. Gracias a esta construcción, no sólo fue posible aumentar la presión de salida, sino también bombear sustancias gas-líquido.
Gracias a sus características de diseño, la bomba vortex ofrece un rendimiento aproximadamente 7 veces superior al de una bomba centrífuga del mismo tamaño de impulsor y velocidad de rotación.
Ventajas e inconvenientes de las bombas de vórtice
Las bombas vortex presentan ventajas e inconvenientes. Las ventajas de estas bombas incluyen una elevada altura a la salida, la capacidad de autoaspiración de agua, la capacidad de bombear tanto líquidos como sustancias volátiles y la capacidad de manejar estructuras con gas. Además, estos dispositivos no sólo pueden bombear agua, sino también transportarla por tuberías. Las bombas sumergibles con sistema vortex pueden utilizarse a profundidades de hasta 20 metros.
El principal inconveniente de la bomba de vórtice es su bajo factor de rendimiento, que es de aproximadamente el 45%. Si se requiere una gran capacidad de producción, sería más rentable optar por una bomba centrífuga. Los modelos considerados sólo se emplean en grandes empresas cuando las bombas centrífugas no son viables. Además, las bombas vortex son incapaces de manejar agua con inclusiones de partículas sólidas y no son adecuadas para sustancias viscosas.
Clasificación
Las bombas de vórtice pueden identificarse en función de diversos factores. En la actualidad, existen varias categorías de dispositivos de vórtice:
- Bombas de vórtice abierto y cerrado;
- Bombas vortex sumergibles y de superficie;
- Bombas vortex combinadas.
Cada tipo cumple una función distinta y posee características estructurales únicas.
Bombas de vórtice abierto y cerrado
Una característica distintiva de una bomba de vórtice abierto en comparación con una bomba de vórtice cerrado es la utilización de álabes más largos, un menor diámetro del impulsor en relación con el canal de salida y una conexión únicamente entre el canal anular y la conexión de descarga. En cambio, las bombas de vórtice cerrado tienen álabes más cortos colocados en varios ángulos, un diámetro del impulsor que coincide con el diámetro de la cámara interior y un canal que une los puertos de entrada y salida.
En esto se diferencia el funcionamiento. El agua entra por la entrada y pasa a la cámara de trabajo, donde es enviada en forma de vórtice al canal de conexión y luego sale a presión por el tubo de salida. En los dispositivos cerrados, como la cámara de trabajo y la rueda tienen el mismo diámetro, el agua pasa inmediatamente al canal de conexión, donde se forma un vórtice y aumenta la presión.
Modelos sumergibles y de superficie
Es fácil distinguir entre estos modelos basándose en sus nombres: los modelos sumergibles se colocan directamente en el medio bombeado, mientras que los modelos de superficie se sitúan en las proximidades. La aplicación preferida para el primer tipo es el bombeo de líquidos o sustancias menos viscosas, mientras que el segundo tipo se utiliza habitualmente para la circulación de agua, como en los sistemas de riego o para el suministro de agua doméstica.
Versiones combinadas
La manipulación de sustancias muy contaminadas puede realizarse con modelos de vórtice libre. Estos modelos se utilizan habitualmente como bombas fecales o de drenaje, sobre todo en plantas de tratamiento de aguas residuales y en la industria minera, donde se emplean para bombear el agua de los pozos durante la perforación.
El rendimiento de las bombas centrífugas de vórtice es superior al de los modelos clásicos de vórtice. Son capaces de trabajar con líquidos que tienen una temperatura máxima de calentamiento de 105 grados centígrados. La diferencia clave radica en la instalación simultánea de impulsores centrífugos y de vórtice.
Las bombas de vacío de tipo vórtex son un tipo de soplante. Tienen diversas aplicaciones, como distribuir aire caliente o frío y lograr un pequeño vacío. Un uso común es el secado de recipientes de vidrio y la aireación de masas de agua.
Qué bomba es mejor: una bomba vortex o una centrífuga
Para determinar cuál es superior, si una bomba vortex o una centrífuga, es crucial examinar detenidamente las características distintivas de las bombas vortex:
- Tienen un tamaño más pequeño y un precio inferior en comparación con las bombas centrífugas;
- Tienen capacidad para generar altas presiones;
- Pueden manipular sustancias puras;
- Tienen un nivel de ruido relativamente alto.
En la actualidad, las bombas de vórtice pueden proporcionar capacidades de 8 a 60 metros cúbicos por hora, con una altura de elevación de 25 a 250 metros.
Al considerar los modelos vortex, se puede deducir que son los más apropiados para uso industrial, ya que pueden bombear algo más que líquidos. Sin embargo, su elevado nivel de ruido las hace inadecuadas para un uso residencial o cercano. Por su precio asequible y su tamaño compacto, son ideales para estaciones de bombeo pequeñas, donde pueden funcionar con caudales bajos pero alturas elevadas. Además, son muy adecuadas para fines agrícolas, como el suministro de agua para sistemas de riego en granjas. Estas bombas también destacan como estaciones auxiliares de calderas y pueden utilizarse como compresores para la circulación de agua. Además, su construcción y reparación son sencillas.
Sugerencia! Se recomienda adquirir estas bombas para pequeñas explotaciones o la industria química. En otros ámbitos, pueden ser menos eficaces en comparación con las variantes centrífugas.
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