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Capítulo II Conceptos básicos 7 2.1 CONCEPTO DE BOMBA Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energía a la corriente del fluido impulsándolo, desde un estado de baja presión estática a otro de mayor  presión. Están compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energía es transmitida como energía mecánica a travs de un eje, para posteriormente convertirse en energía !idráulica. El fluido entra a"ialmente a travs del ojo del impulsor, pasando por los canales de ste y suministrándosele energía cintica mediante los álabes que se encuentran en el impulsor para posteriormente descargar el fluido en la voluta, el cual se e"pande gradualmente, disminuyendo la energía cintica adquirida  para convertirse en presión estática. 2.2 CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS. #e pueden considerar dos grandes grupos$ despla%amiento positivo &reciprocantes y rotativas' y cinticas &centrífugas, efecto especial y turbina regenerativa'. 2.2.1 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Estas bombas guían al fluido que se despla%a a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro. (El movimiento del despla%amiento positivo) consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cáma ra. *or consiguiente, en una máquina de despla%amiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo &mbolo', sino que  puede tener movimiento rotatorio &rotor'.

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Capítulo II Conceptos básicos

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2.1 CONCEPTO DE BOMBA

Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energía a la corriente

del fluido impulsándolo, desde un estado de baja presión estática a otro de mayor 

 presión. Están compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se

encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energía es transmitida

como energía mecánica a travs de un eje, para posteriormente convertirse en energía

!idráulica. El fluido entra a"ialmente a travs del ojo del impulsor, pasando por los

canales de ste y suministrándosele energía cintica mediante los álabes que se

encuentran en el impulsor para posteriormente descargar el fluido en la voluta, el cual

se e"pande gradualmente, disminuyendo la energía cintica adquirida  para

convertirse en presión estática.

2.2 CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS.

#e pueden considerar dos grandes grupos$ despla%amiento positivo &reciprocantes

y rotativas' y cinticas &centrífugas, efecto especial y turbina regenerativa'.

2.2.1 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Estas bombas guían al fluido que se despla%a a lo largo de toda su trayectoria, el

cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo,

un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro. (Elmovimiento del despla%amiento positivo) consiste en el movimiento de un fluido

causado por la disminución del volumen de una cámara. *or consiguiente, en una

máquina de despla%amiento positivo, el elemento que origina el intercambio de

energía no tiene necesariamente movimiento alternativo &mbolo', sino que  puede

tener movimiento rotatorio &rotor'.

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#in embargo, en las máquinas de despla%amiento positivo, tanto reciprocantes

como rotativas, siempre !ay una cámara que aumenta de volumen &succión' y

disminuye volumen &impulsión', por esto a stas máquinas tambin se les denomina

volumtricas.

2.2.1.1 RECIPROCANTES. Llamadas tambin alternativas, en estas máquinas, el

elemento que proporciona la energía al fluido lo !ace en forma lineal y alternativa.

La característica de funcionamiento es sencilla depende del llenado y vaciado

sucesivo de receptáculos de volumen fijo, para lo cual cierta cantidad de agua es

obligada a entrar al cuerpo de la bomba en donde queda encerrada

momentáneamente, para despus ser for%ada a salir por la tubería de descarga. +e lo

anterior se deduce, en trminos generales, que el gasto de una bomba reciprocante es

directamente proporcional a su velocidad de rotación y casi independiente de la

 presión de bombeo.

2.2.1.2 ROTATIVAS. Llamadas tambin rotoestáticas, debido a que son

máquinas de despla%amiento positivo, provistas de movimiento rotatorio, y son

diferentes a las rotodinámicas. Estas bombas tienen muc!as aplicaciones segn el

elemento impulsor. El fluido sale de la bomba en forma constante, puede manejar 

líquidos que contengan aire o vapor. #u principal aplicación es la de manejar 

líquidos altamente viscosos, lo que ninguna otra bomba puede reali%ar y !asta  puede

carecer de válvula de admisión de carga.

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2.2.2 BOMBAS CINÉTICAS

2.2.2.1 CENTRÍF!AS. #on aquellas en que el fluido ingresa a sta por el eje y

sale siguiendo una trayectoria perifrica por la tangente.

2.2.2.2 EFECTO ESPECIAL. Las bombas capaces de soportar el servicio con

metales líquidos se conocen como bombas electromagnticas. La fuer%a impulsora

en las bombas electromagnticas no proviene de un sistema impulsor mecánico a

 base de pistón. La fuer%a ejercida sobre el metal líquido proviene de la aplicación

inteligente de los principios del electromagnetismo. Los metales líquidos son

conductores elctricos. #i por ellos circula una corriente elctrica en presencia de un

campo magntico, se produce el mismo fenómeno que ocurre en los motores

elctricos. La interacción de los dos campos, elctrico y magntico, origina la

aparición de una fuer%a sobre el metal líquido. E"isten varios procedimientos  para

!acer circular una corriente por el metal líquido y para crear el campo magntico

e"terno necesario, al igual que ocurre en las máquinas elctricas tradicionales. *ero

la característica más importante, comn a todos los tipos de  bombas

electromagnticas es la ausencia de partes móviles en contacto con el metal líquido.

2.2.2." TRBINA RE!ENERATIVA. En este tipo se producen remolinos en el

líquido por medio de los álabes a velocidades muy altas, dentro del canal anular 

donde gira el impulsor. El líquido va recibiendo impulsos de energía no se debe

confundir a las bombas tipo difusor de po%o profundo, llamadas frecuentemente

 bombas turbinas aunque no se asemeja en nada a la bomba perifrica.

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- continuación se muestra un esquema con la amplia clasificación de las

 bombas$

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PISTÓN

RECIPROCANTE  BALANCÍN

DIAFRAGMA

DESPLAZAMIENTO

POSITIVO   ENGRANAJE

LÓBULO

ROTATIVA TORNILLO

 ALABE

CAVIDAD

PROGRESIVA

BOMBAS

IMPULSOR EN

VOLADIZO

CENTRíFUGA

IMPULSOR

ENTRE

RODAMIENTOS

TIPO TURBINA

CENTRíFUGA

REVERSIBLE

CINÉTICA

EFECTO

ESPECIAL   CARCAZA

ROTATIVA

IMPULSOR EN

VOLADIZO

TURBINA

REGENERATIVA   IMPULSOR

ENTRE

RODAMIENTOS

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2." BOMBAS CENTRÍF!AS

na bomba centrífuga es una máquina que consiste de un conjunto de  paletas

rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o cora%a. #e

denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la

acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuer%a de esta misma

acción. -sí, despojada de todos los refinamientos, una bomba centrífuga tiene dos

 partes principales$ &/' n elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flec!a, y

&0' un elemento estacionario, compuesto por una cubierta, estoperas y c!umaceras.

En la figura 0./ se muestra una bomba centrífuga

F#$. 2.1.% 1omba centrífuga

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Los elementos constructivos de que constan son$

a) &a tu'()ía *( a+p#)a,#-& que concluye prácticamente en la brida de

aspiración.

b) El #/pul+o) o )o*(t($ formado por una serie de álabes de diversas formas

que giran dentro de una carcasa circular. El rodete va unido solidariamente al

eje y es la parte móvil de la bomba. El líquido penetra a"ialmente por la

tubería de aspiración !asta el centro del rodete, que es accionado por un

motor, e"perimentando un cambio de dirección más o menos brusco,  pasando

a radial, &en las centrífugas', o permaneciendo a"ial, &en las a"iales',

adquiriendo una aceleración y absorbiendo un trabajo. Los álabes del rodete

someten a las partículas de líquido a un movimiento de rotación muy rápido,

siendo proyectadas !acia el e"terior por la fuer%a centrífuga, de forma que

abandonan el rodete !acia la voluta a gran velocidad, aumentando su  presión

en el impulsor segn la distancia al eje. La elevación del líquido se  produce

 por la reacción entre ste y el rodete sometido al movimiento de rotación2 en

la voluta se transforma parte de la energía dinámica adquirida en el rodete, en

energía de presión, siendo lan%ados los filetes líquidos contra las paredes del

cuerpo de bomba y evacuados por la tubería de impulsión. La carcasa,

&voluta', está dispuesta en forma de caracol, de tal manera, que la separación

entre ella y el rodete es mínima en la parte superior2 la separación va

aumentando !asta que las partículas líquidas se encuentran frente a la abertura

de impulsión2 en algunas bombas e"iste, a la salida del rodete, una directri% de

álabes que guía el líquido a la salida del impulsor antes de introducirlo en la

voluta.

c) &a tu'()ía *( #/pul+#-&$ La finalidad de la voluta es la de recoger el

líquido a gran velocidad, cambiar la dirección de su movimiento y

encaminarle !acia la brida de impulsión de la bomba. La voluta es tambin un

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transformador de energía, ya que disminuye la velocidad &transforma parte de

la energía dinámica creada en el rodete en energía de presión', aumentando la

 presión del líquido a medida que el espacio entre el rodete y la carcasa

aumenta.

F#$. 2.2.% 1omba centrífuga, disposición, esquema y perspectiva

Este es, en general, el funcionamiento de una bomba centrífuga aunque e"isten

distintos tipos y variantes. La estructura de las bombas centrífugas es análoga a la de

las turbinas !idráulicas, salvo que el proceso energtico es inverso2 en las turbinas se

aprovec!a la altura de un salto !idráulico para generar una velocidad de rotación en

la rueda, mientras que en las bombas centrífugas la velocidad comunicada por el

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rodete al líquido se transforma, en parte, en presión, lográndose así su

despla%amiento y posterior elevación.

2.".1 PARTES CONSTITTIVAS DE NA BOMBA

CENTRÍF!A

Es importante mencionar que e"iste gran diversidad de dise3os pero se  pueden

identificar dos partes fundamentales$

4 n elemento estacionario que consiste en la carca%a, los cojinetes y  prensa

estopas.

4 Elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flec!a.

#e identifican más de /75 elementos de los cuales los más usados se muestran a

continuación$

F#$. 2.".% *artes constitutivas de una bomba centrífuga

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LISTA DE PARTESTa'la 2.1 Lista de partes constitutivas de una 1omba 6entrifuga

1. 6arca%a 22. 6ontratuerca del cojinete 02. *asador del acoplamiento

1.A 6arcasa &mitad inferior' 2. uerca del impulsor  0. apa de agujero de acceso

1.B 6arcasa &mitad superior' 20. -nillo de cabe%a de

impulsor 

34. 6ollar del árbol

2. Impulsor  25. -nillo de tapa de estopero 52. 6ollar de empuje

. *ropulsor  2. -nillo de cierre !idráulico 54. Espaciador de cojinete

3. 8rbol de la bomba "1. 6ubierta de cojinete 40. ubo de alojamiento del eje

5. -nillo de la carcasa "2. 6u3a del impulsor  4. #ello

4. -nillo de impulsor  "". 6ubierta de cojinete

&e"terno'

1. a%ón de succión

. apa de succión "0. apa de cojinete &interno' 161. ubo de la columna

11. apa de estopero "3. 6u3a de la !lice 16". 6ojinete del conector 

1". Empaquetadura "5. apa de cojinete &e"terno' 12". apa de e"tremo de

cojinete

1. 9anguito del árbol ". 1uje de cojinete 120. -ceitera o grasera

10. a%ón de descarga 6. +esviador  125. ubo de sello

13. 6ojinete &interno' 2. -coplamiento &mitad en el

impulsor'

15. 6ollarín del estopero . -coplamiento &mitad en la

 bomba'

14. 6ojinete & e"terno' 3. 6u3a del acoplamiento

1. 1astidor  4. 1uje del acoplamiento

26. uerca de manguito del

árbol

06. 6ontratuerca del

acoplamiento

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F#$. 2. Impulsor en voladi%o de una 1omba 6entrífuga

F#$. 2.0 1omba 6entrífuga ipo turbina

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2.".2 VENTA7AS DE LAS BOMBAS CENTRÍF!AS

Las bombas centrífugas, debido a sus características, son las bombas que más se

utili%an en la industria. Las ra%ones de estas preferencias son las siguientes$

4 #on aparatos giratorios.

4  :o tienen órganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy

sencillos.

4 La impulsión elctrica del motor que la mueve es bastante sencilla.

4 *ara una operación definida, el gasto es constante y no se requiere

dispositivo regulador.

4 #e adaptan con facilidad a muc!as circunstancias.

4 1ajo mantenimiento.

-parte de las ventajas ya enumeradas, se unen las siguientes ventajas económicas$

4 El precio de una bomba centrífuga es apro"imadamente ; del precio de la

 bomba de mbolo equivalente.

4 El espacio requerido es apro"imadamente /<= del de la bomba de mbolo

equivalente.

4 El peso es muy peque3o y por lo tanto las cimentaciones tambin lo son.

4 El mantenimiento de una bomba centrífuga sólo se reduce a renovar el

aceite de las c!umaceras, los empaques de la presa>estopa y el nmero de

elementos a cambiar es muy peque3o.

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2."." APLICACIONES DE LAS BOMBAS CENTRÍF!AS

- continuación se nombrarán las diversas aplicaciones de las bombas. -!ora

 pasaremos a e"aminar algunas de las industrias, sistemas y procesos donde las

 bombas desempe3an un papel de suma importancia. +esde luego el tema es

demasiado largo para cubrirlo completamente, las descripciones que se darán tienen

 por objetivo proporcionar una idea general de la variedad de equipos de  bombeo

empleados en los servicios pblicos e industrias, para satisfacer sus necesidades.

2.".".1 PLANTAS TERMOELÉCTRICAS

Los elementos básicos de una planta termoelctrica son la caldera y el grupo

turbogenerador. - fin de mejorar el ciclo básico se conecta un condensador en la

descarga de la turbina, el ciclo de alimentación de agua a la caldera y de condensado

requiere un mínimo de tres bombas$ la bomba de condensado que envía el agua

desde el condensador !asta los calentadores, la bomba de alimentación a la caldera,

y la bomba de circulación que impulsa el agua fría a travs de los tubos del

condensador, con, lo que se logra condensar el vapor.

2.".".2 PLANTAS DE ALMACENAMIENTO

+ebido a que los recursos !idroelctricos son cada día más escasos en el mundo,

fue necesario construir plantas de almacenamiento con turbobombas, que trabajan

como turbinas en los momentos en que la carga del sistema es más alta, y como

 bombas cuando la carga del sistema es baja.

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2."."." PLANTAS DE ENER!ÍA NCLEAR 

La característica principal de las bombas usadas en plantas nucleares es la

má"ima reducción de fugas, para evitar cualquier posibilidad de contaminación con

material radioactivo, la segunda característica es la confiabilidad del equipo. Los

líquidos manejados incluyen agua pesada, agua radioactiva, sodio líquido, lodos

radiactivos. El continuo aumento de plantas nucleares para la generación de energía

elctrica requiere que se construyan más, y mayores bombas, dise3os nuevos que

 permitan reducir el costo total de este tipo de centrales.

2.".". SERVICIO PARA LA MARINA

Los servicios de las bombas son de suma importancia en los barcos tanto

mercantes, militares o de pasajeros. Las bombas centrífugas se usan para servicios

au"iliares de condensador, drenajes atmosfricos, desperdicios, alimentación de

calderas, salmueras, circulación, agua potable, protección de incendio, agua fresca y

servicios generales.

2.".".0 AERON8TICA

na rama de ingeniería tan moderna, complicada y e"acta como la aeronáutica,

no puede prescindir de equipos de bombeo. Las bombas se usan en los sistemas de

mando, de calefacción, de refrigeración, lubricación, etc. *ero no solo son

importantes los sistemas de bombeo de las unidades en vuelo, sino tambin los que

se usan en las instalaciones de dise3o y prueba de aviones.

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2.".".3 INDSTRIA 9ÍMICA

La industria química es la que presenta problemas de bombeo más complejos y la

que requiere bombas para manejar sustancias de diferente naturale%a. Las materias

 primas en estado líquido generalmente son abastecidas en carros tanque de donde

deben bombearse a travs de diferentes partes del sistema de tubería, las  bombas

centrífugas se usan en las plantas químicas para manejar apro"imadamente el ?5@

de los líquidos corrosivos, la ra%ón de esto, es la ventaja que presentan de trabajar 

con !olguras más amplias, lo cual es de gran importancia cuando se usan aleaciones

ino"idables.

2.".".5 INDSTRIA PETROLERA

El transporte de líquidos en la industria petrolera se !ace a travs de miles de

Ailómetros en el mundo entero, tanto en oleoductos y gasoductos. En ciertos casos el

ducto puede servir para transportar diferentes fluidos, las estaciones de  bombeo

están instaladas a intervalos adecuados, a lo largo del ducto, pues an en terreno

 plano las cargas de fricción son grandes y se requieren bombas de alta presión.

2.".".4 REFINACIÓN

El proceso de refinación es uno de los procesos industriales más complejos y el

que requiere mayor variedad de bombas. Los productos que se manejan en una

refinería tienen densidades que varían desde 5.B a mayores que /.52 viscosidades

menores que las del agua y otras tan altas que ni siquiera las bombas centrífugas las

 pueden manejar2 las temperaturas llegan a =C5 D, y las presiones alcan%an !asta

/055 *si.

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#in embargo, la industria petrolera es la que !a !ec!o el mayor esfuer%o  para

estandari%ar sus procesos lo cual se observa en las normas -.*.I. &-merican

*etroleum Institute'.

2.".". INDSTRIA PAPELERA

El papel se fabrica a partir de la celulosa obtenida de diferentes tipos de madera,

ca3a de a%car, desperdicios de papel, etc.

E"isten fábricas de pulpa de papel, papel y otros que elaboran ambos  productos.

La manufacturera de la pulpa consiste en separar fibras de celulosa y transformarlas

en una pasta adecuada para la manufactura de papel, cartón, celofán y gran variedad

de otros productos. na fábrica de pulpa utili%a bombas que manejan líquidos tales

como agua, ácidos. En algunos casos se necesita una bomba au"iliar especial o un

alimentador tipo tornillo que ayuda a la pulpa de alta consistencia a entrar a la

 bomba.

2.".".16 INDSTRIA TE:TIL

Las bombas de fábricas te"tiles manejan colorantes, agua, sulfuro de carbono,

ácidos, sosa cáustica, acetatos, alco!oles, sales, engomado entre otros. #e usan

muc!as bombas de medición y dosificación en las aplicaciones te"tiles para manejar 

soluciones de decolorantes, control de *F del agua de lavado de las fibras sintticas,

etc.

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2.".".11 INDSTRIA DEL ;LE

Las 1ombas 6entrífugas son las más comunes en este tipo de industria, los

líquidos bombeados son$ solventes, aceites suavi%adores, modificadores,

catali%adores, salmuera, láte", etc. Esta industria tiene un desarrollo paralelo a la

 petro>química y a la automovilística.

2.".".12 MINERIA < CONSTRCCIÓN

Las bombas que se usan en estas actividades, especialmente manejan líquidos

con sólidos en suspensión. Las aplicaciones en minería de carbón incluye

eliminación de agua, alimentación de filtros, manejo de productos pesados,  bombeo

de sumideros de carbón, etc.

En los diferentes procesos de la minería, tanto de materiales metálicos como no

metálicos, las bombas se usan en las fases del proceso de beneficio, alimentación de

clasificadores, recuperación de productos entre otros.

En construcción se usan bombas centrífugas portátiles accionadas por motores de

combustión interna, ya que en el lugar de la construcción generalmente se carece de

energía elctrica suficiente.

2.".".1" INDSTRIA SIDER=R!ICA

Las principales aplicaciones de las bombas centrífugas en la industria siderrgica

son$ enfriamiento de molinos, enfriamiento de !ornos, servicios de suministro de

agua, remoción de escorias en los lingotes, etc.

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+ebido a que la industria siderrgica tiene procesos continuos se requieren más

 bombas duraderas lo cual obliga al fabricante a usar materiales de alta resistencia.

En cualquier país la industria siderrgica es uno de los mayores consumidores de

equipos de bombeo.

2.".".1 CALEFACCIÓN

Los sistemas de calefacción de edificios requieren bombas de circulación de agua

caliente y en algunos casos, unidades para el retorno de condensados. *ara ello se

usan bombas centrífugas peque3as.

2.".".10 SISTEMAS DE SMINISTRO DE A!A POTABLE

En esta ultima parte del siglo GG, el agua potable constituye uno de los líquidos

más preciados. El constante aumento de la población y el agotamiento de los

recursos naturales cercanos agravan el problema. *or ello aumentan constantemente

los caudales de líquido que se necesita bombear desde lugares cada ve% más

distantes, en este caso las bombas centrífugas son las más usadas.

2.".".13 SISTEMAS DE A!A RESIDALES

Las bombas que manejan aguas residuales tanto en peque3os sistemas

industriales como en los grandes de bombeo de aguas negras a las ciudades, son

 bombas centrífugas de flujo mi"to o de flujo a"ial que pueden manejar gastos

elevados con presiones elevadas.

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2.".".15 INDSTRIA ALIMENTÍCIA

Heneralmente las bombas para el manejo de alimentos o bombas sanitarias como

tambin se les conoce, deben tener características especiales que no son necesarias

en otros tipos de servicio. Están !ec!as de acero ino"idable, monel, aluminio,

cristal, porcelana u otras aleaciones, para evitar que las aletas del impulsor da3en la

apariencia de los alimentos, las bombas centrífugas usadas en esta industria tienen

impulsores con solo una o dos aletas, y a menudo se fabrican con el impulsor del

tipo caracol, sin aletas.

2.". PESTA EN MARC;A DE NA BOMBA CENTRÍF!A

*ara poner en marc!a una bomba centrífuga !ay que tener presente las

siguientes consideraciones$

4 6omprobar todos los purgadores, bridas, líneas, etc., asegurándose de que nose !a olvidado ninguna junta ciega.

4 #i la bomba está recin instalada, comprobar que puede girar sin dificultad

rodándola a mano. 6omprobar que el sentido de rotación del motor es el

correcto.

4 6omprobar la lubricación de los cojinetes y demás partes móviles.

4 6omprobar los cierres líquidos.

4 6errar la válvula de impulsión, abrir la de aspiración plenamente y llenar de

líquido la carcasa. *rguese el aire o vapor por el purgador situado en la parte

más alta de la carcasa.

4 *oner en marc!a la bomba !asta alcan%ar la presión normal y abrir entonces

la válvula de impulsión lentamente y asegurarse que la presión se mantiene

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en su valor. Fay que tener en cuenta que si se abre demasiado rápidamente la

válvula de impulsión, se puede originar una pulsación repentina con la

 prdida de la succión.

2.".0 PARADA DE NA BOMBA CENTRÍF!A

4 6errar la válvula de impulsión2 sto reduce la carga del motor y evita el

retroceso si la válvula de retención no funcionase.

4 *arar el motor o turbina.

4 +ejar la bomba llena de líquido a menos que el producto tenga un alto  punto

de congelación o viscosidad. En este caso vaciar la bomba cerrando

 previamente la válvula de aspiración. -brir la purga de presión de la  bomba.

olver a cerrar esta purga. #i la bomba se deja preparada para entrar en

servicio, dejar la aspiración abierta.

4 #i se va a !acer en la bomba alguna reparación, cerrar todas las válvulas de

 bloqueo y vaciar la bomba.

2.".3 COMPROBACIONES DE NA BOMBA CENTRÍF!A EN

FNCIONAMIENTO

4 6omprobar la presión de descarga.

4 6omprobar la empaquetadura. #i tiene anillo empaquetador, comprobar que

no está sobrecalentada o comprobar la presión si tiene engrase de anillo. #i el

cierre es mecánico no se precisa ajuste.

4 6omprobar el nivel de aceite lubricante en la envoltura del cojinete.

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4 6omprobar manualmente si e"iste una e"cesiva vibración y ruidos.

2.".5 TERMINOLO!ÍA EMPLEADA EN EL MANE7O DE

BOMBAS CENTRÍF!AS

2.".5.1 CADAL

Es el volumen de líquido que pasa a travs de una sección determinada en la

unidad de tiempo, en este caso se e"presará en l<s, que para flujo incompresible se

e"presa &J'$

+onde$

J K 6audal de fluido &l<s'.

Q KV

 A

2.1

K elocidad del fluido a travs de la sección &m<s'.

- K 8rea de la sección perpendicular a la dirección del fluido &m0

'

2.".5.2 ALTRA TOTAL

#e entiende como altura total &F', al incremento total de energía impartida al

líquido por la bomba, medido entre la sección de succión y descarga, e"presado en

metros de columna de agua &m'.

2.".5." PNTO DE S;TT > OFF#e entiende como el punto de la curva característica donde el caudal es nulo, en

la mayoría de los casos este punto proporciona la mayor energía disponible de la

 bomba.

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2.".5. ALTRA DE DESCAR!Aepresentada como &!+', es la altura pie%omtrica del líquido impulsado por la

 bomba, medida en la boca de descarga, referida al nivel de referencia y e"presada en

metros de columna de agua &m'.

2.".5.0 ALTRA DE SCCIÓN

Es pie%omtrica del líquido impulsado por la bomba, medida en la boca de

succión, referida al nivel de referencia y e"presada en metros de columna de agua

&m'. se representa como !#.

2.".5.3 ALTRA TOTAL DE DESCAR!A

Es la energía total e"presada en metros, como resultado de la suma de la energía

 potencial y la energía cintica, en la sección de descarga, se representa como F+.

La ecuación de cálculo es$

V0

 H   D

K h DM   D 

0N  g 2.2

+onde$

F+ K -ltura total de descarga.

!+ K -ltura de descarga.

+ K elocidad de descarga &m<s'.

g K -celeración de la gravedad &?.=/ m<s0'.

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2.".5.5 ALTRA TOTAL DE SCCIÓNEs la energía total e"presada en metros, como resultado de la suma de la energía

 potencial y la energía cintica, en la sección de succión, se representa como F#.

La ecuación de cálculo es$

+onde$

F# K -ltura total de succión.

!# K -ltura de succión.

d K elocidad de succión &m<s'.

 H  S

KhS 

V0

M  S  

0N  g 

2."

g K -celeración de la gravedad &?.=/ m<s0'.

2.".5.4 VELOCIDAD DE ROTACIÓN

#e define como la cantidad de vueltas que reali%a el eje de la bomba en un

minuto, e"presada generalmente en r.p.m.

2.".5. VELOCIDAD ESPECÍFICA

La velocidad específica representada como :#, se define como aquella velocidad

en r.p.m, en la que un impulsor geomtricamente similar pero de menor tama3o que

el impulsor original, produciría una carga unitaria a una capacidad unitaria. Es

importante decir que este nmero carece de significado físico, es un nmero

adimensional que permite dise3ar las características de operación, es representativo

del punto de má"ima eficiencia de la bomba en cuestión, es decir los  parámetros

involucrados en la ecuación corresponden al punto mencionado.

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2.".5.16 PRESIÓN DE VAPOR Es aquella presión a la cual un líquido se convierte en vapor al agregarse calor,

en los ensayos, se e"presa en *a.

2.".5.11 AREA DE DESCAR!A

Es el área neta de la sección de descarga, calculada tomando como diámetro el

medido en la sección donde se encuentra el punto de toma de presión de descarga,

e"presado en m0

. &-+'. En trminos generales el área se calcula en base a la

siguiente e"presión aplicada a tubería de sección circular.

+onde$

O N  D0

 A KP

2.

- K epresenta el área de la sección circular perpendicular a la dirección del

fluido bien sea en la descarga o en la succión &-+' o &-#'.

2.".5.12 AREA DE SCCIÓN

Es el área neta de la sección de descarga, calculada tomando como diámetro el

medido en la sección donde se encuentra el punto de toma de presión de succión,

e"presado en m0. &-#'.

2.".5.1" VELOCIDAD DE DESCAR!AEs la velocidad promedio del líquido a travs de la sección donde se mide la

altura de descarga, e"presada en m<s. &+'.

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2.".5.15.2 ALTRA NETA DE SCCIÓN DISPONIBLEEs característico del lado de succión de la bomba, se define como la diferencia

entre la altura de aspiración absoluta y la presión de vapor del fluido en las

condiciones de funcionamiento y debe ser siempre mayor a la requerida. #e calcula

 por medio de la siguiente ecuación$

 NPSH   D

K h A

R hVP

R h s

Rh 

 f  

2.0

+onde$

!- K Es la presión absoluta.

!vp K Es la presión de vapor del líquido.

!s K Es la carga estática del líquido sobre el eje de la  bomba.

!f K Es la prdida de carga debida al ro%amiento dentro del sistema de succión.

2.".5.14 POTENCIA =TIL

Es conocida en algunos te"tos como potencia a la salida &*u', es la  potencia

!idráulica disponible a la salida del impulsor, e"presada en ST.

2.".5.1 POTENCIA ELÉCTRICA

Es la potencia o energía que reside en la entrada de un motor y es abastecida

desde una red elctrica &*e'.

2.".5.26 POTENCIA EN EL E7E

Es la potencia que reside sobre el eje de la bomba que es tambin conocida como

 potencia al freno &*'.

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2.".5.21 EFICIENCIA TOTAL DE LA BOMBA#e define como la relación entre la potencia til de la bomba y la potencia total

en el eje de la bomba.

2.".5.22 N=MERO DE RE<NOLDS

Es un parámetro adimensional que relaciona la densidad, diámetro de la tubería

de conducción, velocidad de transporte y la viscosidad absoluta del fluido, usado

 para determinar el rgimen bajo el cual se encuentra el fluido en movimiento,  biensea laminar o turbulento, se considera laminar cuando el nmero de reynolds es

menor a 0555, entre 0555 y P555 se considera %ona crítica y mayores a P555

rgimen turbulento. & e'. #e calcula por medio de la siguiente ecuación$

 R KU NV  N  D

eV

2.3

+onde$

U K +ensidad del fluido &Sg. <m

W

'. K elocidad del fluido &m<s'.

+ K +iámetro de la tubería &m'.

V K iscosidad absoluta &*aNs'.

2.".5.2" PÉRDIDAS DE ENER!ÍA DEL FLIDO

#e Entiende por prdidas a todas aquellas disminuciones de energía en la

conducción de un fluido a lo largo de una red de tuberías, dic!as prdidas se  pueden

deber a diversas ra%ones entre las cuales se destaca$

4 *rdidas por ro%amiento con las paredes de la tubería, este tipo de  prdida

contribuye a la disminución de la presión y se debe al acabado superficial de

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la superficie de la tubería de conducción, depende tambin del diámetro

interior, velocidad, densidad y viscosidad del fluido.

4 6ambios repentinos en la succión de la tubería.

4 6ambios de dirección.

4 Xbstrucciones en la tubería.

Las prdidas se pueden clasificar en$

2.".5.2".1 PÉRDIDAS MA<ORES O DE FRICCIÓN

#on las que crecen linealmente con el desarrollo de la conducción, y se deben

al ro%amiento de las partículas de agua entre sí con las paredes de la tubería.

2.".5.2".2 PÉRDIDAS MENORES O LOCALES

#on aquellas que ocurren en una %ona definida de la conducción y que son

originadas por accesorios que se encuentran en la tubería.

2.".5.2 CEBADO DE NA BOMBA CENTRÍF!A

-lgunos tipos de bombas para su correcto funcionamiento necesitan estar llenas

de fluido, en caso que estn llenas de aire no funcionarían correctamente, es lo que

se conoce como cebado de la bomba. Este fenómeno se produce en concreto en las

 bombas centrífugas, estas son máquinas sin capacidad autocebante, al contrario que

las bombas de despla%amiento positivo que en general son todas autocebantes2 es

decir an llenas de aire son capaces de llenar de fluido el circuito de aspiración.

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En un circuito como el mostrado en el esquema adjunto sin ningn dispositivo

adicional al parar la bomba centrífuga el fluido del circuito de aspiración cae !acia

el depósito vaciándose la bomba.

F#$. 2.3.% 6ircuito

*or lo tanto en instalaciones de bombeo cuyo esquema coincide con el indicado

en el esquema adjunto es necesario un sistema adicional para evitar que la bomba se

descebe. -lgunos de estos sistemas se indican a continuación$

4 #e puede construir un orificio en la parte superior de la carcasa de la bomba y

arrojar agua sobre el mismo para que la bomba al encenderse est llena de

agua y pueda bombear correctamente. :o se trata de un sistema muy eficiente.

4 #e puede usar una válvula de pie. *ermite el paso del líquido !acia la  bomba

 pero impiden su regreso al depósito una ve% se !a apagado la bomba con loque impide el descebe de la tubería de impulsión. *uede presentar  problemas

cuando el fluido tiene suciedad que se deposita en el asiento de la  bomba

disminuyendo su estanqueidad, por otra parte supone una prdida de carga

más o menos importante en la tubería de impulsión por lo que aumenta el

riesgo de que se produ%ca cavitación en la bomba.

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4 so de una bomba de vacío. La bomba de vacío es una bomba de

despla%amiento positivo que e"trae el aire de la tubería de impulsión y !ace

que el fluido llegue a la bomba centrífuga y de este modo quede cebada.

4 *or ltimo otra posibilidad consiste en instalar la bomba bajo carga, es decir 

 por debajo del nivel del líquido, aunque esta disposición no siempre es

 posible.

2.".5.20 PR!A DE N INSTRMENTO DE MEDICIÓN

Es una operación que consiste en e"traer completamente el aire mediante la

introducción del fluido de ensayo evitando que entren partículas sólidas.

2.".5.23 CAVITACIÓN EN BOMBAS CENTRÍF!AS

Las bombas centrífugas funcionan con normalidad si la presión absoluta a la

entrada del rodete no está por debajo de un determinado valor2 cuando el líquido a

 bombear se mueve en una región donde la presión es menor que su presión de vapor,

vapori%a en forma de burbujas en su seno, las cuales son arrastradas junto con el

líquido !asta una región donde se alcan%a una presión más elevada y allí

desaparecen2 a este fenómeno se le conoce como cavitación, cuyas consecuencias se

describen a continuación$ si a la entrada del rodete la presión es inferior a la  presión

 parcial del vapor pv, se forman las burbujas de vapor que disminuyen el espacio

utili%able para el paso del líquido, se perturba la continuidad del flujo debido al

desprendimiento de gases y vapores disueltos, disminuyendo el caudal, la altura

manomtrica, el rendimiento de la bomba etc. En su recorrido da3an los conductos

de paso del líquido en el tubo de aspiración y llegan a una %ona en el rodete, de

 presión superior a la presión de vapor, en la que, instantáneamente, toda la fase de

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vapor pasa a líquido, de forma que el volumen de las burbujas pasa a ser ocupado

 por el líquido, en forma violenta, que se acompa3a de ruidos y vibraciones, lo cual

se traduce en un golpeteo sobre los álabes, que se transmite al eje, cojinetes, cierres

mecánicos, etc.

2.".5.25 COEFICIENTE DE CAVITACIÓN

Es la relación que e"iste entre la carga o altura de succión disponible y la carga o

altura total de descarga, bombeo o elevación. &Y'.

+onde$

Y K 0./P N/5>P

 :#P<W

Y  K  N PSH

 D 

 H T 

2.5

2.".5.24 CONE:IONES DE LAS BOMBAS CENTRÍF!AS

+e acuerdo a las necesidades del sistema pueden requerirse variaciones del

caudal o de la carga o altura, para dic!os casos se emplean dos tipos de

disposiciones de las bombas, en serio o en  paralelo.

2.".5.24.1 BOMBAS EN SERIE

#e obtiene un aumento de cargas o alturas, manteniendo constante el caudal.

2.".5.24.2 BOMBAS EN PARALELO

#e obtiene un aumento en el caudal, manteniendo constante el cabe%al o la altura.

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2.".5.2 CRVA CARACTERÍSTICA 9%; DE NA BOMBA.#e puede definir como el resultado gráfico de los parámetros que identifican el

rendimiento de una bomba y que por ende son elementos que permiten su selección,

los parámetros involucrados son$

4 Hasto, capacidad o caudal &J'.

4 6arga o altura &F'.

4 *otencia en el eje &*'.

4 Eficiencia &Z'.

4 elocidad de rotación &:'.

Estos parámetros son interdependientes, sus variaciones están representadas en

curvas propias de cada bomba, y son estas las que permiten reconocer el punto deeficiencia má"ima por lo que se puede visuali%ar rápidamente el gasto y carga

adecuados para el mejor desempe3o de la bomba. En la figura que se muestra a

continuación se muestra una curva característica para un rango variado de diámetros

y una velocidad determinada de revoluciones.

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F#$. 2.5.% 6urva característica de una bomba centrífuga para diferentes diámetros.

2.".5."6 ALTRA EST8TICA O ALTRA !EOMÉTRICA ?@

La carga estática, puede obtenerse con mediciones directas. #e trata de ladistancia vertical que el agua se despla%a desde el nivel más alto del tanque que

alimenta a la tubería de succión !asta el nivel más alto del tanque de descarga.

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F#$. 2.4. #ucción negativa

La figura 0.B representa una succión negativa, donde se indica claramente los

tramos de succión y descarga con sus respectivos accesorios. #e tendrá entonces en la

tubería de succión una caída de presión por efecto del roce que se denotara !fs, una

velocidad s, una altura de succión !s y un diámetro de succión +s. En la descarga se

tendrá un !fd, una velocidad de descarga d, una altura de descarga !d y un diámetro

de descarga +d al cual se considera como el inmediato superior al de la succión. *ara

este primer caso y considerando cada tramo por separado, la ecuación para la -ltura

estática queda de la siguiente forma$

! K -ltura de descarga &d' M -ltura de succión. &n'

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F#$. 2..%. #ucción positiva

La figura 0.7 representa una succión positiva, la altura geomtrica que la  bomba

debe vencer en este caso es menor, para este caso la altura estática &!' es$

! K -ltura de descarga [ -ltura de succión.

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2.".4 MATERIALES PARA PARTES DE BOMBAS CENTRÍF!ASTa'la 2.2 Lista de materiales para partes de una 1omba 6entrífuga

CLASE DE MATERIALES < SS ABREVIATRAS

Parte

Mat()#al

ASTM

I%1 I%2 S%1 S%"

-6

-6

 :I>E#I#7

6-6-\-   #I FIEX :+I+X FIEX :+I+X -6EX -L

6-1X:X

-6EX -L

6-1X:X

*-E# I:7E:-#

&-\X:E#, +I#XE#,+I--H9-'.

I9*L#X.

 :X

#I

FIEX :+I+X

FIEX :+I+X

1X:6E

1X:6E

FIEX :+I+X

FIEX :+I+X

 :I>E#I#7

 :I>E#I#7

-:ILLX# +E +E#H-7E

+E 6-6-\- :X FIEX :+I+X 1X:6E FIEX :+I+X :I>E#I#7

-:ILLX# +E +E#H-7E

+E I9*L#X  :X FIEX :+I+X 1X:6E FIEX :+I+X :I>E#I#7

LE6F-   #I -6EX -L

6-1X:X

-6EX -L

6-1X:X

-6EX -L

6-1X:X

-6EX -L

6-1X:X

9-:H- +E LE6F-

*--

E9*-JE7-+-

 :X /0@ 6X9X

E:+E6I+X

1X:6E +X /0@ 6X9X

E:+E6I+X

/0@ 6X9X

E:+E6I+X

9-:H- +E LE6F-

*-- #ELLX 9E6-:I6X :X -6EX I:XG>

/0@ 6X9X

-6EX I:XG>

/0@ 6X9X

-6EX I:XG>

/0@ 6X9X

-6EX I:XG>

/0@ 6X9X

1]E H-H-:7-   :X FIEX :+I+X 1X:6E FIEX :+I+X :I>E#I#7

9-:H-# +E

I:7EE7-*-#

 :X FIEX :+I+X 1X:6E FIEX :+I+X :I>E#I#7

1]E# +E I:7EE7-*-#  :X FIEX :+I+X 1X:6E FIEX :+I+X :I>E#I#7

1I+- +EL

*E:#-E#7X*-< #ELLX.#I -6EX I:XG. W/B -6EX I:XG. W/B -6EX I:XG. W/B -6EX I:XG. W/B

]:- +E L- 6-6-\-

6-1E\-L +E +E#6-H-

< L-- +E #66IX:

 :X

#I

-#1E#X 6X:

E#*I-L +E -6EX

I:XG.

-6EX -L

6-1X:X

-#1E#X 6X:

E#*I-L +E -6EX

I:XG.

-6EX -L

6-1X:X

-#1E#X 6X:

E#*I-L +E

-6EX I:XG.

-6EX -L

6-1X:X

-#1E#X 6X:

E#*I-L +E

-6EX I:XG.

-6EX -L

6-1X:X

1]E# +E LE6F-

6XL9:- < 7-\X:

 :X :I7ILX 1X:6E 6-1X:X

ELLE:X

 :I7ILX

7X:ILLEI-   #I-6EX -L

6-1X:X

-6EX -L

6-1X:X

-6EX -L

6-1X:X

-6EX -L

6-1X:X

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2.". MANTENIMIENTO PREVENTIVO

2."..1. INSPECCIÓN DEL E9IPO DE CONTROL ?TABLERO@

a. astros de #ucio, *olvo, X"ido$ se limpiara el sucio y el polvo con aspiradora2

las partes metálicas o"idadas serán raspadas y repintadas.

'. evisar la barras y los terminales de 6one"ión$ /m .?5). -pretando todas las

uniones, empalmes y otros. :ormalmente el sobre calentamiento es causado  por 

empalmes y uniones flojas. Estos puntos notan por su color negro &signo de

quemadura que es diferente al color original de las barras pintadas y pulidas'.

,. Inspeccionar los contactos por desgaste de la superficie de contacto, su alineación

o si tienen en la superficie de contacto puntos sobresalientes o quemaduras, en

cualquiera de estos casos !ay que cambiar el contacto da3ado o  preferiblemente

todo el juego de contactos.

*. erificar que todas las partes mecánicas funcionen correctamente

(. #i el 6ontactor es instalado en un lugar muy sucio o en un ambiente corrosivo,!ay que efectuar esa inspección más a menudo.

. :o utili%ar limas o papel de lija para rectificar los contactos  plateados.

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$. 6uerpo de contactores els y #olenoides$ 1uscar el recalentamiento de las

diferentes partes. Inspeccionar la bobina, eliminar polvo, grasa, corrosión,

cone"iones flojas y descargas superficiales.

. 6ontactos$ revisarlos por quemadura o rugosidad e"cesiva.

#. esortes$ erificar la presión en las superficies de los contactos y que esta seaigual para todos.

 . erminales fle"ibles$ buscar cables endurecidos o !ilos rotos< quemados.

. 6aja 9etálica$ er en el interior y e"terior de la caja si esta tiene polvo, o"ido,

corrosión, signos de golpes o tuercas y tornillos flojos.

l. els de sobrecarga$ erificar si su amperaje corresponde al del motor, si están

sucios u o"idados, si las cone"iones están flojas.

/. recuencia de control$ 6!equera la secuencia de operación de los rels de control

y de los arrancadores. 6ontrolar el c!isporroteo de los contactos.

&. usibles$ 6omprobar el correo amperaje del fusible y la presión de las  pin%as

 porta fusibles.

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o. Instrumentos de control$

4 Limpie%a y verificación de su funcionamiento cada mes &isor, *resostatos,

manómetros y electrodos'.

4 álvula de seguridad, cada mes debe graduarse de C a /5 lbs. *or encima

de la presión de trabajo.

p. ibración en la bomba

4 +esalineación$ verificar la alineación angular, como paralela entre la

 bomba y la impulsión, alinear segn el fabricante (b.)

4 -nclajes de las bombas$ evisar y c!equear las partes &tornillos y tuercas'

que ajustan a las bases de la motobomba.

2."..2 REVISIÓN DE COMPRESOR 

a. El compresor no debe funcionar más de /5 a /C minutos seguidos &como

má"imo'.

'. #e debe revisar el nivel de -ceite de cada mes y cambiar -ceite cada W &tres'

meses.

,. erificar el estado de las correas cada mes, pensionado y alineación de las

 poleas.

*. 6ambio de las correas cada W &tres' meses.

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2.".." REVISIÓN DE LAS BOMBAS < TBERÍAS

a. Inspeccionar las tuberías de las bombas a la descarga &uniones, codos'.

'. evisar las álvulas de +renaje, 6!ecA, de 6ompuerta, etc., y cambiar las que

no funcionen. 9antenimiento correctivo.

,. erificar el funcionamiento de los manómetros antes y despus de las

 bombas.

*. evisión del motor$ erificación de su consumo elctrico &-mperaje, oltaje,

recuencia' y su temperatura E"terna.

2.".16 MANTENIMIENTO CORRECTIVO

2.".16.1 PROBLEMAS EN LAS BOMBAS

#e apaga la bomba con problemas a travs de su botonera y se c!equean los

siguientes aspectos en la misma$

a. uido anormal de su funcionamiento$ 6avitación &insuficiente el caudal que entra

a la carcasa y el alabe impulsor', demasiada profundidad de succión que se

verificara con el vacuómetro o el indicador combinado &verificar con la curva de

eficiencia del fabricante el :*#F'

'. -ire etenido$ #e debe purgar el aire contenido dentro de la carcasa de la  bomba,

que puede tambin causar ruido y afectar el buen funcionamiento de la bomba.

,. +efectos mecánicos$ erificar rotura de pie%as e"ternas o internas, desgaste de

cojinetes, desalineación de la bomba o del impulsor.

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2.".16.2 NO ;A< DESCAR!A DE A!A

a. erificar el nivel de agua en el tanque de almacenamiento y c!equear el

estado del flotante elctrico, verificar si las llaves de entrada y salida del  pulmón

están totalmente abiertas.

'. 1omba +escebada$ Esto significa que el tubo de succión quedo vacío, por lo

tanto se !ace necesario llenar por completo el tubo de aspiración desde la válvula de

 pie !asta la carcasa de la bomba.

,. #i una ve% reali%ado el paso (b), la bomba no descarga agua observar si !ay

fugas en las juntas y accesorios del tubo de aspiración sacar aire acumulado en la

carcasa. 6omprobar el desgaste de empacaduras o tornillos de unión, verificar la

 perdida de agua e"cesiva flujo en la prensaestopas o sellos mecánicos.

*. Hiro en la dirección Incorrecta$ Esto puede ocurrir cuando !ay un cambio de

fases, por lo tanto se !ace necesario verificar el giro del motor con la flec!a

direccional en la carcasa de la bomba.

(. Xbstrucción total o *arcial del impulsor y las uberías$ desarmar la bomba e

inspeccionar el impulsor, las tuberías y válvulas, limpiarlas o cambiarlas en caso deencontrar alguna obstrucción mecánica.

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2.".16." PRESIÓN INSFICIENTE.

a. 9arc!a +emasiado lenta$ comprobar si el motor esta bien conectado a la red y

recibiendo voltaje adecuado y corriente de la debida frecuencia.

'. +efectos 9ecánicos$ Xbservar si el rodete está defectuoso o si !ay desgaste

de anillos o de la empaquetadura &inspeccionar rodetes, anillos y empacaduras'

eempla%ar si !ay secciones de alabe muy desgastadas por abrasividad del agua o

tiempo de operación.