La potencia de una bomba, también conocida como potencia absorbida, representa la energía impartida al fluido bombeado para aumentar su velocidad y presión. Todas las bombas hidráulicas consumen energía para mover y aumentar la presión de un fluido. La potencia requerida por la bomba depende de una serie de factores auxiliares a la propia bomba, como el rendimiento del motor de la bomba y la presión. Otros factores que afectan a la potencia de la bomba están relacionados con la densidad, la viscosidad y las características de flujo del fluido transportado. Este artículo ofrece una serie de informaciones útiles para comprender la potencia necesaria de una bomba y entra en detalle en los diferentes métodos de cálculo del factor de potencia de la bomba.
Factores que afectan a la potencia de una bomba
Las bombas no son capaces de transferir toda la energía que reciben; debido a la fricción, la disipación, la turbulencia; por lo tanto, la energía absorbida en la unidad de tiempo por el motor, llamada potencia absorbida, será mayor que la energía realmente adquirida por el líquido. La relación entre la potencia de salida y la potencia absorbida define el rendimiento de la bomba. El rendimiento total de una bomba tiene en cuenta las pérdidas de presión internas de la máquina. Estas pérdidas son de tres tipos, concretamente
- HIDRÁULICO
- VOLUMÉTRICO
- MECÁNICA
Pérdidas de potencia hidráulica:
Las pérdidas hidráulicas se deben a la disminución de energía por el choque y la fricción del líquido en movimiento dentro de la bomba.
Pérdidas de potencia volumétrica:
Las pérdidas volumétricas se deben al caudal de líquido que, aunque «trabajado» por la bomba, no se transporta a la tubería de descarga, CAUDAL DE COMBUSTIBLE, por el efecto:
- Del juego entre las partes móviles y las fijas
- El retraso en el cierre de las válvulas
- La estanqueidad de las juntas
- La presencia de gases y vapores que se liberan en la entrada debido a la depresión de la aspiración y/o la temperatura para los líquidos calientes
Pérdidas de potencia mecánica:
Las pérdidas mecánicas se deben a la fricción y a la resistencia mecánica en general y, principalmente, a los rodamientos de bolas.
El rendimiento de una bomba
El rendimiento de una bomba puede definirse como la relación entre la potencia útil y la potencia absorbida. En concreto, el rendimiento es la capacidad de la bomba para transformar la energía mecánica en energía hidráulica (rendimiento) y representa la relación entre la potencia suministrada al fluido bombeado (potencia hidráulica) y la potencia del motor, que debe tener una potencia superior a la que se pretende aplicar al fluido, para compensar la disipación. El rendimiento de una bomba hidráulica puede calcularse en función de la tecnología de diseño. En concreto, se puede calcular el rendimiento mecánico, eléctrico y volumétrico de una bomba.
Para definir la potencia de una bomba, se deben introducir algunos parámetros necesarios.
Rendimiento mecánico
Este valor tiene en cuenta los roces entre los elementos mecánicos que constituyen la bomba.
Por lo general asume valores entre 0,88 y 0,96, bastante altos: después de todo, la reducción de los roces es un objetivo clave también para salvaguardar la duración y la fiabilidad de la propia bomba.
Rendimiento eléctrico
Este valor representa el rendimiento del motor eléctrico, normalmente alrededor de 0,9.
Rendimiento volumétrico
Usado para cuantificar las pérdidas de volumen de fluido debido a los juegos entre el impulsor de la bomba y el cuerpo correspondiente.
Normalmente alcanza valores entre 0,9 y 0,96.
Una vez definidos estos valores, el rendimiento total de la bomba será el resultado de multiplicar los distintos rendimientos:
ηt = ηm * ηel * ηvol
Ahora se puede calcular la potencia de la bomba.
Teóricamente, la potencia se define como el trabajo que la máquina debe realizar para desplazar una masa de fluido en la unidad de tiempo.
L = trabajo (joule)
g = aceleración de gravedad (m/s2)
ρ = densidad del fluido (kg/dm3)
t = tiempo (s)
Hm = las pérdidas totales de la instalación (m)
M = masa (kg)
Qm = caudal volumétrico (m3/s)
La potencia obtenida se expresa en vatios (o en kilovatios, donde 1 kW = 1000 W).
Si se desea considerar cada una de las pérdidas, habrá que dividir esta potencia entre el rendimiento total.
Elegir una bomba con la potencia adecuada
Como hemos visto, el cálculo de la potencia de una bomba centrífuga es bastante sencillo. Conociendo las diferentes características y aplicando las fórmulas dadas en este artículo, es posible identificar correctamente los valores necesarios. Sin embargo, elegir una bomba con la potencia adecuada para los requisitos específicos de la aplicación puede ser más complicado. En este caso, nuestro equipo puede ofrecer un asesoramiento personalizado sobre el catálogo de bombas centrífugas Debem para apoyar adecuadamente el proceso de selección y compra.
