Repaso a los principales tipos de bombas y sus ámbitos de aplicación

En numerosas industrias, como la manufacturera y la agrícola, las bombas son equipos indispensables. Seleccionar la bomba que mejor se adapte a sus necesidades puede ser más fácil si conoce los distintos tipos y aplicaciones de cada una de ellas. Existe una bomba para cada uso, ya sea para transportar productos químicos, aceite o agua.

En este post examinaremos los distintos tipos de bombas, haciendo hincapié en sus características y aplicaciones más comunes. Cada tipo de bomba tiene ventajas específicas, desde bombas de desplazamiento positivo que ofrecen caudales precisos hasta bombas centrífugas que gestionan grandes volúmenes de líquido.

También repasaremos las situaciones ideales para utilizar cada tipo de bomba para que pueda decidir cuál es la mejor para sus necesidades particulares. Esta guía le ayudará a seleccionar la bomba adecuada para su tarea, tanto si gestiona operaciones industriales como si trabaja en un proyecto doméstico.

Clasificación general

En la actualidad existen más de 3.000 tipos diferentes de bombas. Sus funciones y estructuras varían, y pueden utilizarse en diversos contextos. Las dos categorías principales de esta diversidad son las bombas volumétricas y las dinámicas. Las bombas volumétricas son aparatos en los que el material se mezcla continuamente con la entrada y la salida mientras se mueve como resultado de variaciones en el volumen de la cámara. Se pueden separar en

• de membrana;
• rotativa;
• pistón.

Los modelos dinámicos son aquellos en los que las tuberías de entrada y salida de la bomba están siempre conectadas, y el agua se mueve con la cámara como resultado de fuerzas hidrodinámicas. Hay dos tipos de bombas dinámicas: de chorro y de paletas. Centrífugas, axiales y de vórtice son los distintos tipos de bombas de paletas.

A continuación se examina con más detalle cada uno de estos tipos de bomba y su clasificación.

Dispositivos rotativos

Un examen de las bombas de agua comienza con los componentes giratorios. La ausencia de válvula es su principal característica. Dicho de otro modo, el funcionamiento de una bomba de agua rotativa es que empuja el agua hacia fuera. Un rotor, elemento único de trabajo, es el encargado de llevar a cabo este proceso. Esto se lleva a cabo de la manera descrita a continuación: El agua se filtra en la sala de operaciones. El movimiento del rotor a lo largo de las paredes interiores de la cámara de trabajo cambia el volumen del área encerrada, lo que hace que el agua sea forzada a salir de acuerdo con las leyes físicas.

Ventajas de las bombas rotativas:

• alta eficiencia;
• autocebantes de agua;
• la posibilidad de invertir el suministro de agua;
• bombeando sustancias de cualquier viscosidad y temperatura;
• bajo nivel de ruido;
• sin vibraciones.

Uno de los inconvenientes es que es necesario garantizar la pureza de los líquidos bombeados (excluidas las inclusiones sólidas). Además, se necesitan reparaciones costosas debido a su intrincado diseño.

Las industrias química, petrolera, alimentaria y naval utilizan bombas rotativas por su capacidad para trabajar con materiales viscosos y agresivos. La producción de petróleo utiliza activamente bombas de tornillo, un subtipo de bombas rotativas. En el sector de los servicios públicos, se emplean para mantener constante la presión del sistema de calefacción, de modo que la bomba no necesite refrigeración ni lubricación.

Modelos de pistón

El fundamento mecánico del dispositivo de bomba de pistón es el desplazamiento de agua. Aunque se trata de una de las primeras formas de agua, el aparato es mucho más complejo ahora que en el pasado. Estas bombas, en particular, se caracterizan por una carcasa robusta y ergonómica, una base de elementos bien desarrollada y numerosas opciones flexibles de conexión al suministro de agua. En este sentido, son habituales tanto en las empresas como en la vida cotidiana.

La bomba es un cilindro hueco de metal, que, de hecho, es un caso – se está moviendo fluido en ella. El impacto físico en él lleva a cabo Émbolo, cuyo funcionamiento puede asemejarse al de una prensa hidráulica. El funcionamiento de este dispositivo se basa en movimientos alternativos. Al moverse hacia arriba (movimiento alternativo), se crea un vacío en la cámara, lo que garantiza la aspiración del agua. El agua entra en la cámara a través de una entrada con una válvula, que en ese momento abre el orificio. Al retroceder, esta válvula vuelve a su sitio, y la válvula de salida se abre. En este caso, el pistón exprime el agua. Casi el mismo principio funciona la jeringa más común.

Esta operación tiene un inconveniente: el flujo desigual del líquido. Se utilizan varios pistones simultáneamente para eliminar este fenómeno; su movimiento periódico garantiza un flujo suave.

Existen bombas de pistón de doble efecto. En este caso, el agua recorre todo el cilindro varias veces debido a la presencia de válvulas en ambos lados. Esto significa que a medida que el pistón se mueve, destila el agua dentro de la zona de trabajo y expulsa una parte de ella de la bomba. Como resultado, la pulsación de la tubería podría disminuir. Un inconveniente del diseño de tipo doble es que tiene un sistema más complicado, lo que reduce su fiabilidad.

Las bombas de pistón tienen dos ventajas principales: su sencillez y durabilidad, y su baja productividad. Aunque en general es posible aumentar el rendimiento de este tipo de bomba, hacerlo no tiene sentido porque hay alternativas más asequibles a las bombas de agua que pueden ofrecer una mayor potencia.

Este tipo de equipo de bombeo tiene una amplia gama de aplicaciones. Permiten trabajar con mezclas explosivas y ambientes químicos agresivos, además de con agua. Estos dispositivos no se utilizan para trabajos pesados porque no pueden bombear grandes cantidades de líquido. No obstante, la industria química utiliza con frecuencia estas bombas. Además, con su ayuda puede disponer de un sistema independiente de suministro de agua para el riego o su casa. La industria alimentaria es otro ámbito en el que estos artilugios han demostrado su eficacia. Esto tiene sentido dado que los modelos de pistón son sensibles a los materiales que pasan a través de ellos.

Dispositivos de diafragma

Un tipo de equipo relativamente nuevo para bombear líquidos y otras sustancias es la bomba de diafragma. Gracias a una membrana o diafragma único, este tipo de equipo puede funcionar con un medio gaseoso. Se mueve alternativamente y modifica el volumen de la cámara de trabajo según una ciclicidad predeterminada.

El diseño del dispositivo consta de:

• diafragma;
• cámara de trabajo;
• varilla para conectar el diafragma al eje de accionamiento;
• mecanismo de manivela;
• válvulas para proteger contra el flujo de materia hacia atrás;
• tuberías de entrada y salida.

Estas bombas pueden constar de una o dos cámaras funcionales. Los dispositivos de una sola cámara son más frecuentes, mientras que los de dos cámaras se utilizan en entornos que exigen una mayor productividad.

El proceso es el siguiente: la membrana se dobla al arrancar la varilla, aumentando el volumen de la cámara y produciendo la ilusión de vacío en su interior. Este fenómeno garantiza la absorción del medio bombeado. Tras el llenado de la cámara, el material es forzado a través del tubo de salida cuando la varilla empuja la membrana hacia su posición y provoca una caída repentina del volumen. Además, una válvula automática se superpone a la entrada para evitar el retorno del líquido o gas durante el tráfico de retorno.

Hay modelos que tienen dos válvulas paralelas. En este caso, el procedimiento se ejecuta de forma idéntica, con sólo dos cámaras funcionales. A medida que uno se mueve, sale agua de él, y viceversa. Se considera que estos artilugios son más eficientes.

Ventajas de las bombas de membrana:

• puede funcionar en cualquier entorno
• tamaño reducido;
• trabajo silencioso
• carece de vibraciones;
• simplicidad y fiabilidad de la estructura;
• eficiencia energética
• mantienen una alta pureza de la sustancia bombeada;
• bajo precio;
• larga vida útil;
• no requieren un mantenimiento especial ni frecuente, no necesitan lubricación;
• una persona sin formación especial puede sustituir las piezas dañadas;
• tienen una gran versatilidad.

Al ser tantas las ventajas, no se han encontrado inconvenientes dignos de mención.

la bomba de membrana se utiliza mucho en granjas (en ordeñadoras), en farmacia y en medicina. En el ámbito nuclear, se emplean en la producción de alimentos. Ayudan en la creación de bombas de succión que se utilizan en la industria gráfica, en la fabricación de barnices y colores, y en otros ámbitos en los que se requiere la manipulación de materiales peligrosos y tóxicos. Trabajar con estas últimas es seguro porque las bombas de membrana tienen un alto grado de estanqueidad.

Las bombas de chorro

El tipo de dispositivo más básico entre todos es el modelo de chorro. Tras su desarrollo en el siglo XIX, se emplearon por primera vez en minas para bombear aire o agua fuera de probetas médicas. La gama de aplicaciones es aún mayor en la actualidad.

El diseño de la bomba de chorro es muy sencillo, por lo que prácticamente no requiere mantenimiento. Consta de cuatro partes: una cámara de aspiración, una tobera, un difusor y un depósito de mezcla. Todo el funcionamiento del dispositivo se basa en la transferencia de energía cinética, mientras que la fuerza mecánica no se utiliza aquí. La bomba de chorro tiene una cámara de vacío en la que se aspira agua. A continuación se desplaza a lo largo de un tubo especial, en cuyo extremo hay una boquilla. Debido a la disminución del diámetro, el caudal aumenta, entra en el difusor, y de él a la cámara de mezcla. Aquí, el agua se mezcla con el líquido funcional, debido a lo cual disminuye la velocidad, pero se mantiene la presión.

Las bombas de chorro tienen diversas formas, como eyector, inyector y elevador.

1. Eyector sólo bombea la sustancia. Funciona con agua.
2. Principio de funcionamiento bomba inyectora – inyección de una sustancia. Se utiliza para bombear vapor.
3. Ascensor se utilizan para bajar la temperatura del portador, lo que se consigue mezclándolo con un líquido funcional.

Como resultado, las bombas de chorro pueden funcionar con gas, vapor o agua. Además, tienen capacidad para elevar líquidos (función airlift) y combinar diversas sustancias.

Muchas industrias diferentes utilizan con frecuencia este tipo de bomba. Pueden aplicarse solas o en combinación con otras cosas. Pueden utilizarse para la extinción de incendios, así como en situaciones de emergencia que impliquen un corte de agua, debido a su sencillo diseño. También se utilizan mucho en sistemas de alcantarillado y aire acondicionado. Existe una gran variedad de boquillas para muchos modelos de tipo chorro.

• fiabilidad;
• No necesitan mantenimiento constante;
• diseño sencillo;
• Amplia gama de aplicaciones.

Su bajo rendimiento (no más del 30%) es un inconveniente.

Bombas centrífugas

El disco sobre el que se fijan las paletas es el principal componente de funcionamiento de este tipo de dispositivo. Se inclinan en la dirección opuesta a la del movimiento. Un motor eléctrico acciona el eje sobre el que se fija la pala. Se pueden utilizar una o dos ruedas en el diseño. En este último caso, están unidas por las paletas.

La tubería de entrada permite que el agua entre en la cámara de trabajo, que es la base del principio de funcionamiento de la bomba centrífuga. Las paletas giratorias capturan el medio, que comienza a moverse con ellas. El agua se desplaza por la fuerza centrífuga desde el centro de la rueda hacia las paredes de la cámara, donde acumula presión. Como resultado, el agua sale por la salida. Las bombas de este tipo no provocan pulsaciones en el suministro de agua porque el agua siempre está en movimiento.

Con las bombas centrífugas se pueden realizar muchas tareas domésticas. Se emplean con frecuencia para extraer agua de perforaciones o pozos. Este método de bombeo de agua puede utilizarse tanto para regar una parcela de tierra como para establecer un suministro de agua doméstico. Dado que la bomba centrífuga no pulsa, el aire no entrará en el sistema, los modelos centrífugos se pueden utilizar para garantizar la circulación de agua caliente en el sistema de calefacción. Estas bombas se presentan en una variedad de subtipos que pueden utilizarse como dispositivos de drenaje, para eliminar residuos y para bombear agua de piscinas o sótanos.

Es importante recordar que las bombas centrífugas básicas están hechas para agua pura que no contiene materiales sólidos. Hay varios subtipos que le permiten operar en ambientes contaminados.

Modelos axiales

Este tipo de dispositivos funcionan totalmente sin fuerzas centrífugas; en su lugar, la energía cinética se transfiere a lo largo del proceso. Los álabes se encuentran sobre el eje en la cámara de trabajo arqueada. Se sitúa en la dirección del flujo. El eje aumenta la velocidad y la presión del agua a su paso por la cámara. Debido a este diseño, los requisitos para su fabricación son muy estrictos. Estas bombas suelen encontrarse en barcos, diques flotantes y otros equipos similares como sistema de lastre y control.

La función principal de estas bombas es bombear agua dulce y salada. Se utiliza para el suministro, drenaje y purificación del agua. Las bombas axiales pueden instalarse en el interior del suministro de agua y tienen unas dimensiones increíblemente reducidas.

Bombas de vórtice

Las bombas centrífugas y las bombas vortex comparten una estructura similar. Sin embargo, las bombas vortex manejan el suministro de agua de forma diferente. Al entrar en la cámara, el agua se desplaza tangencialmente hacia la periferia antes de desplazarse hacia el centro de la rueda. Desde allí, vuelve a la periferia bajo presión y se desplaza a través de los álabes hasta la tubería de salida. La principal diferencia es que el ciclo de succión y descarga de agua se produce repetidamente con cada revolución de la rueda equipada con palas (el impulsor).

Esta característica de diseño, que diferencia a las bombas de vórtice de las centrífugas, permite aumentar la presión siete veces, incluso con una pequeña cantidad de agua. Estos modelos son incompatibles con líquidos viscosos y no pueden soportar la presencia de inclusiones sólidas en el agua, al igual que las bombas centrífugas. Sin embargo, pueden utilizarse para bombear sustancias agresivas, líquidos que contengan gas o aire y gasolina. La baja eficiencia es un inconveniente.

Estas bombas son útiles en muchos contextos diferentes, pero es mejor instalarlas cuando se trabaja con pequeñas cantidades de material que requieren una alta presión de salida. Estos dispositivos son más pequeños, más baratos y más silenciosos que los modelos centrífugos.

Clasificación por tipo de potencia

Cada bomba de agua tiene una fuente de energía específica, ya sea combustible líquido o electricidad. En este último caso están equipados invariablemente con un motor de combustión interna. El combustible líquido es una mezcla de gasolina y aceite o gasóleo.

Los modelos que funcionan con gasolina son más baratos y silenciosos. El gasóleo se utiliza para alimentar aparatos diesel. Aunque cuestan más, el combustible es menor. También hacen más ruido.

Las motobombas son otro nombre para las bombas de combustible líquido. Sus principales ventajas son la portabilidad y la sencillez de uso, es decir, pueden utilizarse en cualquier lugar donde no haya electricidad.

Se necesita corriente alterna para el funcionamiento del modelo eléctrico. El propietario de una bomba de este tipo no tiene que preocuparse por la disponibilidad de combustible; en su lugar, sólo tiene que asegurarse de que la electricidad esté siempre disponible, lo cual no siempre es conveniente.

Clasificación según la calidad del líquido

Los distintos tipos de bomba tienen normas diferentes en cuanto a la pureza del agua. Se pueden aplicar tres categorías a todos los dispositivos.

1. Para agua pura. El contenido de partículas sólidas en ella no debe superar los 150 gramos por metro cúbico. Estos modelos incluyen bombas de superficie, así como bombas de pozo y de perforación.
2. Para agua moderadamente contaminada. Inclusiones insolubles de 150 a 200 gramos por metro cúbico. Tipos de drenaje, circulación y autocebantes. También algunos modelos para fuentes.
3. Para agua sucia. Sustancias sólidas a partir de 200 gramos por metro cúbico. Modelos para drenaje y alcantarillado de superficie.

Tipo de bomba	Aplicación
Bomba centrífuga	Utilizadas para mover agua y otros fluidos en diversas industrias, incluidos el tratamiento de aguas y los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC).
Bomba de diafragma	Ideales para la manipulación de productos químicos y líquidos viscosos, suelen utilizarse en agricultura y fabricación.
Bomba peristáltica	Común en entornos médicos y de laboratorio, es ideal para la transferencia precisa de fluidos y se utiliza en aplicaciones de dosificación.
Bomba de engranajes	Adecuadas para bombear aceites y lubricantes en aplicaciones industriales y de automoción.
Bomba de vacío	Se utiliza para crear vacío en procesos de laboratorio, fabricación y envasado.

Para elegir la bomba que mejor se adapte a sus necesidades, es fundamental conocer los distintos tipos de bombas y sus usos. Cada tipo de bomba tiene ventajas únicas que se adaptan a usos particulares, desde bombas de diafragma para tareas más precisas hasta bombas centrífugas que manejan grandes volúmenes de agua.

En resumen, comprender el funcionamiento de cada bomba y su ubicación óptima puede mejorar en gran medida la eficacia y el rendimiento, independientemente de la aplicación, como el procesamiento químico, la transferencia de aceite o el tratamiento del agua. La selección de la bomba adecuada garantiza el buen funcionamiento y la larga vida útil de su sistema.

Al recordar estos importantes tipos y sus usos, estará mejor preparado para tomar decisiones acertadas y enfrentarse con confianza a una gran variedad de retos. Si alguna vez tiene dudas, el asesoramiento de un experto puede ayudarle a elegir la bomba que mejor se adapte a sus necesidades específicas.

En este artículo examinaremos los distintos tipos de bombas y sus aplicaciones previstas. Cada tipo de bomba, desde las bombas manuales básicas hasta los sofisticados modelos eléctricos e hidráulicos, tiene una función específica en una serie de sectores. Le explicaremos cómo funcionan estas bombas, dónde funcionan mejor y por qué es tan importante seleccionar la bomba correcta para tareas que van desde los procesos industriales hasta el trasvase de agua para ser eficiente y eficaz.

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