Bombas hidráulicas de paletas. Laboratorio Experimental Experimental de Sistemas M. Integrantes del equipo: Jorge A. Méndez Sánchez Arturo Páez López Jorge Santa Bárbara Cebada Alejandro Trujano Meza Fernando Islas Martínez Santiago Enrique López Córdova
Estructura Una bomba de paletas tiene un rotor circular sellado dentro de una carcasa redonda. El rotor puede estar en el centro de la bomba, pero por lo general está contra la pared entre la entrada y la válvula de salida. Tiene una o más paletas que giran alrededor de un círculo, transportando fluido desde la válvula de entrada hasta la válvula de salida. Mientras las paletas giran, están continuamente en contacto con las paredes de la carcasa.
Funcionamiento Para comprender el funcionamiento de este tipo de bombas durante la admisión hay que recurrir a la excentricidad. Gracias a la excentricidad se genera una zona, mediante las paletas y la carcasa, que hace la función de cierre hermético que impide que el aceite retroceda durante el funcionamiento de la bomba. A partir de esa zona y producto de la fuerza centrífuga, las paletas salen de las ranuras del rotor, ajustándose a la superficie interna del anillo, así entre cada par de paletas se crean cámaras que hacen aumentar el volumen y disminuir la presión, con lo que es posible asegurar el continuo suministro de aceite. El aceite es tomado de estas cámaras y trasladado a la zona de descarga.
¿Cómo trabajan las bombas de paletas? Cuando una paleta gira más allá de la válvula de entrada, se crea un vacío. El fluido es empujado a llenar el vacío; este fluido se desplaza junto con la paleta, mientras regresa hacia la válvula de salida. A medida que la paleta se acerca la válvula de salida, también se aproxima al punto en donde la paleta se conecta con la carcasa. El fluido es forzado dentro de un área más y más pequeña, aumentando su presión. Este fluido a presión no tiene donde fluir, sino a través de la válvula de salida. Incluso si el sistema ya está bajo presión, una bomba de paletas puede crear suficiente fuerza para mantener el líquido fluyendo a través de ella.
Características •
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Las bombas de paletas son usadas en instalaciones con una presión máxima de 200 bar. Un caudal uniforme (libre de pulsos) y un bajo nivel de ruido. El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal). Cuando la excentricidad sea cero no existe un caudal, por lo tanto, no se entregará líquido al sistema. Esto permite regular el caudal de las bombas de paletas. Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas.
Clasificación de las bombas de paletas Debido a la gran variedad de bombas de paletas, estás pueden clasificarse como: Bombas de paletas no compensadas. El alojamiento es circular y dispone de una abertura de aspiración y otra de expulsión. Las cámaras opuestas generan cargas laterales sobre el eje motriz. El caudal puede ser fijo o variable y la presión inferior a 175 bar. Bombas de paletas compensadas Sólo existen para caudales fijos. Su anillo elíptico permite utilizar dos conjuntos de aberturas de aspiración y de expulsión. Cuentan con dos cámaras separadas por 180 grados que equilibran las fuerzas laterales. Bombas de paletas fijas. No se utilizan en sistemas hidráulicos por su pequeña cilindrada y por ser ruidosas. Tienen el rotor elíptico, anillo circular y paletas fijas internamente.
Bombas de paletas flexibles Las paletas flexibles están montadas sobre un rotor de elastómero y dentro de una caja cilíndrica. En esta caja va un bloque en media luna que procura un paso excéntrico para el barrido de las paletas flexibles de rotor. Su bombeo maneja productos livianos, viscosos, sensibles al esfuerzo de corte y con partículas. Bombas de paletas desequilibradas o de eje excéntrico Un rotor con ranuras es girado por la flecha impulsora. Las paletas planas rectangulares se mueven por la fuerza centrífuga dentro de las ranuras del rotor y siguen a la forma de la carcasa de la bomba. El rotor está colocado excéntrico con respecto al eje de la bomba. El deslizamiento de contacto entre las superficies de paletas y carcaza generan desgaste. Bombas de paletas deslizantes La mayoría de las bombas de paletas deslizantes son de una cámara. Estas máquinas son de gran velocidad, de capacidades pequeñas o moderadas y sirven para fluidos poco viscosos. Según la forma de la caja hay también bombas de paletas deslizantes de doble o triple cámara.
Bombas pesadas de paleta deslizante Se trata de una bomba esencialmente lenta, para líquidos muy viscosos. Tiene una sola paleta que abarca todo el diámetro. Bombas de paletas oscilantes
Las paletas se articulan en el rotor. Es otro de los tipos pesados de bomba de paleta. Bombas de paletas rodantes Tienen ranuras en el rotor de poca profundidad, para alojar rodillos de elastómero en lugar de paletas. Bombas de leva y paleta Tienen una sola paleta deslizante en una ranura mecanizada en la caja cilíndrica y que, al mismo tiempo, encaja en otra ranura de un anillo que desliza sobre un rotor accionado y montado excéntricamente.
El rotor y los anillos ejercen el efecto de una leva que genera el movimiento de la paleta deslizante. Se emplea principalmente como bomba de vacío. Bombas de paletas equilibradas de 1000 lb/plg2 de presión (Vickers) Son bombas de paletas equilibradas y la carga hidráulica queda completamente dentro de la unidad de carcaza de la bomba. Están compuestas por dos bujes, un rotor, varias paletas, un anillo de leva y una espiga de localización. Estas bombas pueden girar en ambos sentidos según su necesidad. Al sustituir el anillo de levas con uno más grande o uno más pequeño, se pueden tener diversos volúmenes de rendimiento o salida de la bomba, pero en ciertas conversiones, el rotor, las paletas y el cabezal también deben cambiarse para acomodar el nuevo anillo. Estas bombas tienen una gran aceptación en las industrias.
Bombas de carrera doble: Este tipo de bomba doble posee un rendimiento elevado, bajo ruido de funcionamiento y suele ser muy adecuado para su uso en aplicaciones móviles sobre vehículos. En este caso las cámaras de presión y aspiración se encuentran enfrentadas dos a dos y se dice que la bomba está equilibrada hidráulicamente. Si hiciésemos un balance de cargas notaríamos que el único par resistente en la bomba es el par de giro del rotor entre las placas de mando. •
Vida útil de las bombas de paletas La vida útil de este tipo de bombas es muy grande, siempre y cuando se haga periódicamente una revisión y esto por la siguiente razón: Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas. Cuando ellas permanecen paradas por un tiempo prolongado, las paletas pueden pegarse dentro de sus ranuras de alojamiento. Estas adherencias se deben a los residuos de los productos transportados y como consecuencia, la bomba no trabajará. Para garantizar otra vez un buen funcionamiento hay que limpiar las piezas móviles y verificar que las paletas se deslicen libremente en sus guías. •
Ventajas principales de las bombas de paletas
Algunas de sus principales ventajas son: Mantenimiento sencillo y rápido. No hay compresión. Capacidad para transportar productos de alta viscosidad. Bomba volumétrica sea cual sea la velocidad de rotación o la viscosidad. Gran poder de aspiración. Sencillez técnica. Gran vida útil. Volumen de trabajo variable. Válvula de seguridad integrada permitiendo la protección del circuito. •
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Materiales de construcción de las bombas de paletas Para este tipo de bombas pueden seleccionarse los materiales de construcción según losfluidos y sus características de elevación: Carcasa: acero, aluminio. Rodete: fundición. Paletas: sintéticas. Superficie interior: fundición. Eje: acero aleado de alta resistencia. •
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Aplicaciones de las bombas de paletas Las bombas de paletas se aplican en diversas industrias y procesos, en las que destacan: Transferencia de producto en el sector petrolero. Transferencia de productos químicos. Transferencia de productos para la industria textil. Limpieza de aceite en circuitos cerrados. Transferencia de agua en instalaciones de refrigeración. Vaciado de freidoras industriales. Lubricación de máquinas herramientas. Lubricación de equipo ferroviario. Transferencia de agua en instalaciones de refrigeración. Lubricación de máquinas de obras públicas. •
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Industrias donde se encuentran. •
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Bebidas Procesamiento de alimentos Filtración Productos de cuidado personal Ingredientes y recubrimientos. Granjas lecheras y camiones cisterna Productos fluidos, viscosos o con pequeñas partículas en suspensión. Industria de cosméticos Industria química
