Bomba de flujo axial vertical

La construcción de bombas de flujo axial vertical se caracteriza por un diseño único que permite un movimiento eficiente del fluido en dirección axial. En el corazón de estas bombas hay un eje vertical con palas impulsoras adjuntas. El eje suele estar soportado por cojinetes en ambos extremos para garantizar una rotación suave y minimizar la vibración. El impulsor, que es el componente clave responsable del movimiento del fluido, está montado en el extremo inferior del eje.

Las palas del impulsor están cuidadosamente diseñadas y fabricadas para optimizar el flujo de fluido. Por lo general, están curvados o torcidos para crear la aceleración de fluido más efectiva. El número de palas puede variar según el diseño específico de la bomba y los requisitos de la aplicación, pero la mayoría de las bombas de flujo axial vertical tienen entre tres y seis palas.

Alrededor del impulsor hay una carcasa estacionaria, a menudo denominada taza de la bomba. Esta carcasa está diseñada para guiar el flujo de fluido y albergar el conjunto del impulsor. El recipiente de la bomba suele estar hecho de materiales duraderos como hierro fundido, acero inoxidable o bronce para resistir las presiones y los posibles efectos corrosivos del fluido bombeado.

Encima del impulsor y del recipiente de la bomba se encuentra la columna de descarga, que dirige el fluido bombeado hacia arriba. La longitud de esta columna puede variar según la profundidad de instalación y los requisitos de bombeo. En la parte superior del conjunto de la bomba se encuentra el cabezal de descarga, donde el fluido sale de la bomba y se dirige al sistema de tuberías conectado.

El motor que impulsa la bomba de flujo axial vertical normalmente está montado encima del cabezal de descarga sobre una placa base sustancial. Esta disposición mantiene el motor alejado de posibles inundaciones y permite un fácil acceso para mantenimiento. El motor está conectado al eje de la bomba a través de un sistema de acoplamiento, que puede incluir un acoplamiento flexible para adaptarse a desalineaciones menores y reducir la transmisión de vibraciones.

Operación

El funcionamiento de las bombas de flujo axial vertical se basa en el principio de aceleración axial del fluido. Cuando se activa la bomba, el motor hace girar el eje vertical, lo que hace que el impulsor gire dentro del recipiente de la bomba. A medida que el impulsor gira, sus palas están diseñadas para acelerar el fluido axialmente, es decir, paralelo al eje de la bomba.

A medida que el fluido fluye a través del impulsor, gana velocidad y presión. El diseño curvo de las palas del impulsor crea un área de baja presión en un lado y un área de alta presión en el otro, "levantando" efectivamente el fluido e impulsándolo hacia arriba. Esta acción crea un flujo continuo de fluido a través de la bomba.

Después de pasar por el impulsor, el fluido de alta velocidad ingresa al difusor. El difusor es un componente crítico ubicado aguas abajo del impulsor, generalmente integrado en la taza de la bomba o en la columna de descarga. Su función principal es convertir la energía cinética del fluido que se mueve rápidamente en energía de presión.

El difusor logra esta conversión a través de una serie de pasajes en expansión cuidadosamente diseñados. A medida que el fluido se mueve a través de estos conductos, su velocidad disminuye gradualmente mientras que su presión aumenta. Este proceso se basa en el principio de Bernoulli, que establece que en dinámica de fluidos, un aumento en la velocidad de un fluido ocurre simultáneamente con una disminución de la presión o una disminución de la energía potencial del fluido.

El fluido ahora de alta presión y menor velocidad continúa su viaje hacia la columna de descarga y sale a través del cabezal de descarga. Desde allí, ingresa al sistema de tuberías conectado para su distribución a su destino previsto, ya sea una planta de tratamiento de agua, un sistema de riego u otra aplicación.

Vale la pena señalar que la eficiencia de esta operación depende de varios factores, incluido el diseño del impulsor y difusor, la velocidad de rotación de la bomba y las características del fluido que se bombea. Los ingenieros deben considerar cuidadosamente estos factores al seleccionar e implementar bombas de flujo axial vertical para garantizar un rendimiento óptimo.

Ventajas de utilizar una bomba de flujo axial vertical

Las bombas de flujo axial vertical ofrecen varias ventajas importantes que las convierten en la opción preferida para muchas aplicaciones de bombeo a gran escala:

Alto caudal: una de las principales ventajas es su capacidad para manejar caudales muy altos. Estas bombas están diseñadas para mover grandes volúmenes de fluido de manera eficiente, lo que las hace ideales para aplicaciones como control de inundaciones, sistemas de riego y circulación de agua de refrigeración en plantas de energía.

Aplicaciones de baja altura: destacan en aplicaciones de baja a media altura. Si bien es posible que no generen tanta presión como otros tipos de bombas, pueden mover enormes cantidades de fluido contra presiones de cabeza relativamente bajas, lo cual es perfecto para muchos escenarios de gestión del agua.

Eficiencia energética: debido a su diseño, pueden ser altamente eficientes energéticamente, especialmente cuando operan en su punto de mejor eficiencia. Esto puede generar importantes ahorros de energía con el tiempo, particularmente en operaciones a gran escala donde las bombas funcionan continuamente.

Eficiencia espacial: la configuración vertical de estas bombas las hace muy eficientes en el espacio. Ocupan un espacio relativamente pequeño en comparación con su capacidad de bombeo, lo que puede ser una ventaja crucial en instalaciones donde el espacio es limitado.

Operación sumergida: muchas bombas de flujo axial vertical están diseñadas para funcionar parcial o totalmente sumergidas. Esto los convierte en excelentes opciones para aplicaciones como control de inundaciones o bombeo desde pozos o embalses profundos.

Riesgo mínimo de cavitación: el diseño de bombas de flujo axial vertical, particularmente la ubicación del impulsor cerca o debajo de la superficie del agua, reduce el riesgo de cavitación. Esto puede dar como resultado una vida útil más larga de la bomba y un funcionamiento más confiable.

Facilidad de mantenimiento: en muchos diseños, el motor y otros componentes críticos están ubicados por encima del nivel del agua, lo que facilita el acceso a ellos para mantenimiento y reparaciones sin la necesidad de retirar todo el conjunto de la bomba.

Versatilidad: las bombas de flujo axial vertical pueden manejar una amplia gama de fluidos, incluidos agua, aguas residuales y diversos líquidos industriales. Esta versatilidad los hace valiosos en múltiples industrias.

Durabilidad: Cuando se diseñan y mantienen adecuadamente, las bombas de flujo axial vertical pueden ser extremadamente duraderas y duraderas, incluso en condiciones operativas difíciles.

Escalabilidad: estas bombas se pueden diseñar y fabricar en una amplia gama de tamaños, desde unidades relativamente pequeñas para aplicaciones industriales hasta bombas masivas para control de inundaciones o proyectos hidroeléctricos.

Fabricantes de bombas de flujo axial vertical

Tianjin Kairun ha desarrollado un sistema integral de garantía de calidad que cubre todos los aspectos de la producción de bombas, desde el desarrollo y diseño inicial, pasando por la fabricación y las pruebas, hasta el servicio posventa. Este enfoque holístico del control de calidad ayuda a garantizar que sus bombas de flujo axial vertical cumplan con los más altos estándares de rendimiento y confiabilidad.

El compromiso de la empresa con la calidad comienza en la etapa de desarrollo, donde los ingenieros trabajan para crear diseños innovadores que satisfagan las necesidades específicas de los clientes y al mismo tiempo cumplan con los estándares de la industria. Su proceso de diseño incorpora lo último en modelado de dinámica de fluidos y ciencia de materiales para optimizar el rendimiento y la eficiencia de la bomba.

Durante la fase de fabricación, Tianjin Kairun emplea técnicas de producción avanzadas y rigurosas medidas de control de calidad. Cada componente se inspecciona cuidadosamente para garantizar que cumpla con especificaciones precisas antes del ensamblaje. El uso de materiales de alta calidad y mecanizado de precisión ayuda a garantizar la longevidad y confiabilidad de sus bombas.

Las pruebas son una parte fundamental del proceso de garantía de calidad de Tianjin Kairun. Cada bomba se somete a pruebas de rendimiento exhaustivas para verificar que cumple o supera los criterios de rendimiento especificados. Esto puede incluir pruebas de caudal, presión, eficiencia y durabilidad en diversas condiciones operativas.

Quizás uno de los aspectos más importantes del servicio de Tianjin Kairun es su compromiso con el soporte posventa. Entienden que la compra de una bomba de flujo axial vertical es una inversión importante y se esfuerzan por brindar soporte a sus clientes durante toda la vida útil de la bomba. Esto incluye brindar asistencia técnica, soporte de mantenimiento y respuesta rápida a cualquier problema que pueda surgir.

Para aquellos en el mercado de bombas de flujo axial vertical, Tianjin Kairun agradece sus consultas y está listo para ayudarlos a seleccionar la bomba adecuada para aplicaciones específicas. Puede contactarlos en catherine@kairunpump.com para obtener más información sobre sus productos y servicios.

Referencias:

1. Karassik, I. J., Messina, J. P., Cooper, P. y Heald, C. C. (2008). Manual de bombas (4ª ed.). Educación McGraw-Hill.

2. Gülich, JF (2020). Bombas centrífugas (3ª ed.). Saltador.

3. Tuzson, J. (2000). Diseño de bombas centrífugas. John Wiley e hijos.

4. Lobanoff, VS y Ross, RR (2013). Bombas centrífugas: diseño y aplicación (2ª ed.). Elsevier.

5. Nelik, L. (1999). Bombas centrífugas y rotativas: fundamentos con aplicaciones. Prensa CRC.