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Manual CEDIS 2 Fecha: 03 / Diciembre / 2009
ÍNDICE
1. Definición y Clasificación
2. Principios de operación
3. Bomba centrifuga
4. Partes constitutivas de la bomba centrifuga5. Tamaño
6. Sentido de rotación
7. Clasificación por tipo de material de sus partes
8. Clasificación por el tipo de succión.
9. Clas. Por Dirección De Flujo.
10. Carcaza.
11. Tipos
12. Tipos Voluta
13. Tipos Difusor
14. Según Su Construcción
15. Según Su Característica De Succión16. Construcción
17. Impulsores.
18. Anillos De Desgaste.
19. Estoperos, Empaques, Y Sellos.
20. Sello Mecánico.
21. Flechas.
22. Camisas De Flechas.
23. Cojinetes.
24. Selección E Instalación De Sistemas De Bombeo para Uso Domestico.
25. Demanda.
26. Condiciones De Succión.
27. Equivalentes De Presión Y Carga
28. Carga Estática
29. Perdidas Por Fricción.
30. Condiciones De Descarga
31. Mantenimiento
32. Cebando La Bomba
33. Preguntas Y Respuestas
34. Instalación Automático O Control De Nivel
35. Calculo De Potencia De Una Bomba En Un Sistema
36. De Tanque Elevado37. Fijación Del Interruptor Automático
38. Sistema De Conexión Del Tanque De Presión
39. Instalaciones Típicas De Plomería
40. Sugerencias De Instalación
41. Accesorios Del Sistema De Agua
42. Bombas Industriales
43. Bomba De Chorro De Pozo Superficial
44. Bomba De Chorro De Pozo Profundo
45. Bomba Sumergible
46. Bombas En Serie Y En Paralelo
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Introducción
Este es un manual práctico para instaladores sanitarios, nuestra intención es dar la informaciónbásica para la utilización de sistemas de bombeo de agua potable.El instalador sanitario podrá encontrar las cualidades de bombas e Identificará los procedimientosrequeridos para el diseño y selección de equipos y accesorios para la instalación de sistemas debombeo de agua potable de una vivienda o condominio, como se debe realizar la instalación, comodebe funcionar y cual es su mantenimiento que se debe dar ha este sistema.Su utilización tendrá como objetivo el mejoramiento de los conocimientos de instalaciones desistemas de bombeo de agua potable de una vivienda o condominio.
En la parte final de este manual el alumno evaluará mediante preguntas permanentes de losfenómenos transitorios en tuberías y sistemas de bombeo.
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Definición.Podemos definir a la bomba como una máquina capaz de agregar energía a un fluido para moverlo de un lugar a otro.
Tipos básicos de bombas.
a) Centrífugas b) Rotativas
c) Alternativas ó de pistónd) Especiales
Principio de funcionamiento.Una masa de agua posee energía potencial en función
de la altura a la que se encuentra sobre un plano
determinado, o adquiere energía cinética debido a la
velocidad con la que se mueve el fluido. Basados en la
ley física de conservación de la energía que expresa:
“La energía no se crea ni se destruye, simplemente se
transforma” podemos decir que una bomba centrífuga
opera bajo estas condiciones, ya que principalmente se
utiliza para impulsar un fluido y que este alcance una
altura determinada, transformando así la energíacinética en potencial.
Debido a que una bomba posee un motor eléctrico
podemos darle una nueva definición desde otro punto
de vista, decimos que es una maquina rotativa que
transforma la energía eléctrica que recibe en sus
terminales en energía mecánica manifestada en su eje,
esta energía mecánica es la que se aprovecha para
impulsar el fluido de un lugar a otro utilizando una
rueda con aspas o paletas múltiples llamada impulsor,
debido al diseño y tamaño de este elemento, la bomba
imparte velocidad y energía suficiente al fluido para
que circule a una velocidad determinada, o llegue hasta
una altura dada.
Aplicaciones.Partiendo del hecho de que las bombas centrífugas son utilizadas para trasladar fluidos podemos decir que sus aplicaciones
principales son:
1. Uso domestico.- Abastecimiento de agua para viviendas, edificios, áreas recreativas, etc.2. Uso Industrial.- Para proveer de agua a procesos de manufactura, en ciertas ocasiones se bombean otros fluidos.
3. Uso agrícola.- Para llevar agua al campo y regar plantaciones o dar de beber a pobladores y animales.
Partes de la bomba centrífuga.Aquí nombramos las partes más comunes de
una bomba centrífuga.
Carcaza: Convierte la velocidad impartida al
fluido por el impulsor en presión, esto se lleva a
cabo mediante la reducción de la velocidad a
cambio de un aumento gradual del área.
Impulsor: Es la rueda dentada colocada en un
extremo del eje del rotor que impulsa el agua,
esta hecha generalmente de bronce.
Sellos mecánicos: Generalmente de cerámica,
grafito o NBR, aíslan ciertas partes de la bomba.
Estator: Es el cuerpo de la bomba, en su interior
se alojan las bobinas del motor debidamente
aisladas, esta hecho de hierro fundido y posee
disipadores de calor a los costados.
Terminales: Aquí se realizan las conexiones para proveer a la bomba de energía eléctrica, generalmente son placas de cobre
con tornillos ubicadas sobre el estator.
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Rotor: Es la parte giratoria de la bomba, posee un eje de acero inoxidable que sobresale del estator y una masa de hierro y
aluminio llamada jaula de ardilla.
Rodamientos: También llamados rulemanes, van colocados a los extremos del eje del rotor y son los que permiten que este
gire, generalmente vienen lubricados, sellados y hechos de acero inoxidable.
Tapa posterior: Va al final del eje del rotor, aloja uno de los rodamientos y mantiene encapsulado al motor eléctrico, también
están fabricadas de hierro fundido.
Ventilador: Esta ubicado en la tapa posterior de la bomba y ayuda a disipar el calor producido por el motor eléctrico, este
puede ser de plástico u otro material.Rejilla: Esta detrás del ventilador y se la coloca para evitar que algún objeto extraño golpee al ventilador mientras este
funciona.
Características eléctricas de los motores de las bombas centrífugas.Los motores eléctricos de las bombas centrífugas operan a 120 o 240 voltios en servicio monofásico, adicionalmente poseen
condensadores e interruptores térmicos incorporados.
También existen bombas de servicio trifásico para uso industrial, estas trabajan con 240 o 480 voltios a una frecuencia de 60
ciclos.
En lo que respecta al aislamiento eléctrico en los motores uno de los que se usa para esta aplicación es el aislamiento clase F.
Motor monofásico y Trifásico.El motor trifásico obtiene su nombre debido a que se alimenta de una fuente de corriente alterna que posee tres ondas (o fases)
desplazadas una con respecto de la otra. Esta disposición especial de las ondas de corriente, combinada con los elementosinternos del motor, logran que el eje de este gire y realice un trabajo determinado. Los motores trifásicos se utilizan
generalmente en aplicaciones industriales o para trabajos pesados.
Por otra parte, los motores monofásicos no necesitan de las tres fases para realizar un trabajo, estos pueden utilizar solo una o
en otros casos dos de ellas.
Los motores monofásicos que utilizan una sola fase se conocen como “monofásicos de 120 voltios” y son usados en la mayoría
de aplicaciones domesticas (bombas, ventiladores, electrodomésticos, etc).
Aquellos motores que utilizan dos fases para realizar un trabajo se denominan “monofásicos de 240 voltios”, estos son
utilizados para trabajos un poco más fuertes o exigentes y se los utiliza en aplicaciones de pequeña industria, comerciales, e
inclusive domesticas.
Frecuencia.La corriente eléctrica tiene dos orígenes naturales, existe lo que se denomina corriente directa (DC) y corriente alterna (AC), se
diferencian una de la otra por la forma en que se generan, la corriente DC es producida por baterías o piulas mientras que la
corriente AC se produce en un generador eléctrico.
Otra diferencia entre ambas es que la corriente AC cambia de signo (polaridad) mientras transcurre el tiempo y la corriente DC
mantiene su signo siempre. A este fenómeno de cambio de signo se lo conoce como frecuencia y se interpreta como la cantidad
de veces que la onda de corriente alterna cumple un ciclo completo. El suministro de energía eléctrica que tenemos en nuestro
país es de origen alterno y trabaja a 60 ciclos (Hertz), es decir que la onda ejecuta 60 ciclos completos por cada segundo
transcurrido.
Tamaño de una bomba centrífuga.
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Onda Corriente Onda Corriente
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El tamaño nominal de una bomba centrífuga se determina por el diámetro interior de la brida de descarga, sin embargo, esta
designación muchas veces no es suficiente puesto que no determina el consumo que puede proporcionar una bomba, ya que
éste dependerá de la velocidad de rotación así como del diámetro del impulsor.
Clasificación de las bombas centrífugas.
Dirección del flujo.De flujo radial.- Las bombas de flujo radial tienen impulsores generalmente angostos de baja velocidad específica, que
desarrollan cargas altas. El flujo es casi totalmente radial y la presión desarrollada es debida principalmente a la fuerza
centrifuga.
De flujo mixto.- En las bombas de flujo mixto este cambia de axial a radial. Son bombas para consumos y cargas intermedias y
la velocidad específica de los impulsores es mayor que los de flujo radial.
De flujo axial.- En las bombas de flujo axial llamadas también de propela, el flujo es completamente axial y sus impulsores son
de alta velocidad específica.
Numero de pasos.Esto hace referencia al número de veces que el fluido es empujado por uno o más impulsores para lograr que este llegue a su
destino, al aumentar el numero de pasos se logra abastecer mayores cantidades de fluido.
Tipo de carcaza.Tipo voluta.- Es llamada así por su forma de espiral, su área es incrementada a lo largo de los
360º que rodean al impulsor hasta llegar a la garganta de la carcaza donde conecta con la
descarga. Debido a que la voluta no es simétrica, existe un desbalanceo de presiones, lo cual
origina una fuerza radial muy apreciable sobre todo si la bomba se trabaja con consumos
alejados y menores al consumo del punto de máxima eficiencia.
La magnitud de este empuje radial es una función de la carga, diámetro del impulsor, ancho del
mismo y diseño de la misma carcaza. Cuando se quiere eliminar el problema del empuje radial
que se produce en una bomba de simple voluta, se usa una bomba de doble voluta en la cual
cada voluta toma la mitad del consumo y cada una de ellas tiene su garganta colocada a 180° de
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Bombas
Centrífugas
La dirección del flujoDe flujo radial
De flujo mixtoDe flujo axial
El numero de pasos De un solo paso
De varios pasos
El tipo de carcazaTipo voluta
Tipo circular
Tipo difusor
La posición de la flecha
(Eje)
Cárcamo húmedo
Cárcamo secoAuto contenido
Pozo profundo
El tipo de succión De succión simple positiva o negativa
De succión doble positiva o negativa
Horizontal
Vertical
El sentido de rotaciónA favor de las manecillas del reloj
En contra de las manecillas del reloj
(Se observa la bomba horizontalmente desde el lado del impulsor)
El tipo de materialEstándar (hierro y bronce)
Completamente de hierro
Completamente de bronce
De acero inoxidable
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distancia, cabe recalcar que esta variante se usa solamente en bombas grandes.
Tipo difusor.- Consiste en una serie de aspas que además de hacer el cambio de energía, de
velocidad a presión, guían el fluido de un impulsor a otro.
Su aplicación más importante es en bombas para pozos profundos que son de varios pasos con
impulsores en serie. Según su construcción las carcazas pueden ser de una sola pieza o partidas.
Las carcazas de una sola pieza, por supuesto, deben tener una parte abierta por donde entra el
fluido; Sin embargo, para poder introducir el impulsor, es necesario que la carcaza esté partida yesto puede ser a través de un plano vertical, horizontal o inclinado.
Las carcazas que están partidas por un plano horizontal tienen la ventaja de que permiten
inspeccionar las partes internas sin tener que quitar las tuberías, y se denominan bombas de caja
partida, estas se usan para abastecimientos de agua en grandes cantidades.
Las bombas con carcaza inclinada se usan mucho en aquellos casos en que se manejan pulpas o
pastas que continuamente están obstruyendo el impulsor y cuya revisión es continua, pero su uso es para fábricas de papel o
ingenios azucareros.
Tipo de succión.La succión puede ser simple o doble según las características del impulsor que succionará el fluido. Por otra parte se utiliza el
término “succión positiva” cuando la bomba se encuentra por debajo del nivel del fluido a que se va a impulsar, en caso de que
la bomba esté por encima del nivel del fluido a mover se utiliza el término “succión negativa”.
Sentido de rotación.Este puede ser a favor o en contra de las manecillas del reloj, para
determinar el sentido de giro de la bomba se la debe observar
horizontalmente y de frente a la carcaza.
Tipo de material de construcción.Las bombas centrífugas pueden construirse también de otros materiales y
aleaciones como porcelana, vidrio, hules, entre otros, esto debido a las
condiciones de servicio y a la naturaleza del fluido que van a manejar.
Para bombas de alimentación de agua potable la construcción más común
es la estándar (hierro y bronce).
En general, las condiciones de servicio que afectan principalmente la
selección de materiales son las siguientes:
1. Corrosión del líquido manejado
2. Acción electroquímica
3. Abrasión de los sólidos en suspensión
4. Temperatura de bombeo
5. Carga de operación
6. Vida esperada
Un factor que puede afectar la selección de materiales para bombas de alimentación de agua potable es el tipo de lubricación,
en los casos en que el lubricante pudiese contaminar el agua se usa lubricación por agua, teniéndose que usar entonces camisas
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de acero inoxidable y chumaceras de hule montadas en soportes de chumaceras de bronce.
Las ventajas de las distintas disposiciones dependen del uso específico a qué se vaya a destinar la bomba centrífuga y depende,
principalmente, de las necesidades y colocación de las tuberías de succión y descarga. Por último la carcaza puede ser de uno o
varios pasos según contenga uno o más impulsores.
Un caso es el de la bomba de pozo profundo, pero en ella cada tazón lleva su propio impulsor, por lo cual, aun cuando la
bomba es de varios pasos, el tazón sólo está construido para aparentar un solo impulsor.
Existen carcazas de bombas centrifugas mucho más complicadas las cuales deben alojar varios impulsores, estas bombas se
usan para altas presiones y las carcazas deben tener varios conductos que comuniquen de uno a otro paso.
Construcción de las carcazas.La construcción de los diversos tipos de carcazas antes citadas cubre las siguientes etapas:
1. Diseños y elaboración de planos
2. Elaboración de modelos
3. Selección de materiales
4. Fundición
5. Maquinado
El diseño se hará partiendo de las condiciones hidráulicas que se pretenden cubrir y mediante los conocimientos obtenidos del
diseño hidrodinámico, así como de las experiencias obtenidas en diseños anteriores mediante los cuales se fijan constantes de
diseño que faciliten el trabajo del proyectista.Es sabido que la complejidad del flujo en una máquina hidráulica impone aún hoy en día, la necesidad de recurrir en
numerosas ocasiones a la experimentación, bien en modelos reales o en modelos a escala.
La mayoría de las carcazas de bombas centrifugas están hechas de hierro fundido, sin embargo, tienen limitaciones debido a su
baja resistencia a la tensión, por lo cual no se puede usar ni para altas presiones ni altas temperaturas en donde deberían usarse
materiales como acero, el cual con menores espesores podrá soportar presiones mayores. Raras veces se usan carcazas de
hierro para presiones mayores de 1000 lb / plg2 y temperaturas superiores a 350° F (176.6° C)
El hierro es además, difícil de soldar, cosa que no sucede con el acero. Otro material usado en carcazas de bombas centrífugas
es el bronce, cuando no se quiere tener contaminación en el agua o cuando se manejan substancias ligeramente acidas.
También se usa acero inoxidable en sus diferentes tipos, si el líquido es altamente corrosivo o erosivo.
Para agua potable los materiales más comunes de la carcaza son hierro y algunas veces bronce. La fundición de hierro es más
fácil que la de bronce y mucho más fácil que las de acero inoxidable.
Para el maquinado de carcazas se necesitan talleres dotados de tornos, mandriladoras, taladros, etc. y se deben sujetar a una
inspección rigurosa para un buen ajuste en el ensamblaje con las demás partes constitutivas de la bomba.
Impulsores.El impulsor es el corazón de la bomba centrífuga, básicamente es una rueda dentada de forma especial que recibe el fluido y le
imparte velocidad al rotar, de esta dependerá la carga producida por la bomba.
Clasificación de los impulsores.
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Impulsores
La dirección del flujo
De flujo radial
De flujo mixtoDe flujo axial
El tipo se succión De simple efecto
De doble efecto
La construcción mecánicaAbierto
Semi-abierto
Cerrado
La velocidad específica
Velocidad baja
Velocidad mediaVelocidad alta
La forma de las aspasCurvas radiales
Tipo Francis
Para flujo mixto
Tipo propela
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Tipo de succión.
En un impulsor de “simple succión” el líquido entra por un solo extremo y sale por una única salida, por lo tanto para obtener doble succión podrían alinearse dos impulsores de simple succión colocados espalda con espalda.
Mientras que el impulsor de “doble succión” tiene entrada por ambos extremos y una salida común.
El impulsor de simple succión es más práctico y usado, debido a razones de manufactura y a que simplifica considerablemente
la forma de la carcaza. Sin embargo, para grandes consumos, es preferible usar impulsores de doble succión, ya que para la
misma carga maneja el doble de consumo. Tiene además la ventaja de que debido a la succión por lados opuestos no se
produce empuje axial.
Forma de las aspas.Los impulsores de aspas de simple curvatura son de flujo radial y están sobre un plano perpendicular, generalmente son
impulsores para consumos pequeños y cargas altas, por lo cual son impulsores de baja velocidad específica. Se caracterizan por
manejar fluidos limpios sin sólidos en suspensión.
En un impulsor tipo Francis, las aspas tienen doble curvatura son mas anchas y el flujo tiende a ser radial, la velocidad
específica va aumentando y la curva de variación del consumo con la carga se hace más plana.Por último tenemos los impulsores tipos propela, de flujo completamente axial para consumos altísimos y cargas reducidas,
que vienen a ser los de máxima velocidad específica. Tienen pocas aspas y pueden manejar fluidos con sólidos en suspensión
de tamaño relativamente grande.
En la figura observamos hélices de flujo axial con paletas de paso
ajustable para bombeo de grandes caudales de fluidos limpios o
ligeramente contaminados pero para pequeñas alturas de elevación,
estas son especialmente adecuadas para bombas de drenaje. Otro tipo
de aspas similares son las de los impulsores centrífugos inatascables,
que por su construcción mecánica pueden ser completamente abiertos,
semiabiertos o cerrados.
Por otra parte un impulsor abierto es aquél en el cual las aspas están
unidas al eje central sin ningún plato o soporte en los extremos, debidoa que estos impulsores son grandes en diámetro, resultan muy débiles,
por o cual, aun cuando en realidad son semi-abiertos, (lo que se
conoce como impulsores abiertos) llevan un plato en la parte posterior
que les da resistencia.
Los impulsores abiertos o semi-cerrados monocanal de acero templado
en voluta o caracol, con piezas de difusor son resistentes a la abrasión
recubierta.
Los impulsores semi-abiertos multicanal con dispositivo triturador
integral en voluta o caracol se utilizan para fluidos con contenido de
sólidos y fibras.
Estos impulsores abiertos tienen la ventaja de que pueden manejar
fluidos ligeramente sucios ya que la inspección visual es mucho mássimple y posible, sin embargo tienen la desventaja de tener que trabajar
con claros muy reducidos.
Los impulsores cerrados pueden trabajar con claros mayores entre ellos y la carcaza, ya que
en realidad el fluido va canalizando entre las tapas integrales con las aspas que cubren
ambos lados del impulsor.
Los impulsores cerrados monocanal para caudal combinado, vienen de tipo caracol provisto
de aletas directrices para fluidos sin fibras, por esta razón no se presentan fugas ni
recirculación. Son los impulsores más usados en aplicaciones generales de las bombas
centrífugas de simple y doble succión así como en las bombas de varios pasos.
Los impulsores cerrados mono o multicanal vienen también con una gran sección de paso
en voluta o caracol, para fluidos con gran contenido de sólidos y fibras.
A continuación nombramos otros tipos de impulsores y sus aplicaciones:
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Impulsores del tipo desplazado en voluta o caracol, estos poseen
una sección de paso para fangos y arenas con contenido de sólidos y
fibras.
Impulsores cortantes, estos son del tipo de tomillo abierto y voluta ó
caracol para líquidos con contenido de fibras largas como paja, etc.
Anillos de desgaste.La función del anillo de desgaste es el tener un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde, debido a las
cerradas holguras que se producen entre el impulsor que gira y la carcaza fija, la presencia del desgaste es casi segura. De esta
forma, en lugar de tener que cambiar todo el impulsor o toda la carcaza, solamente se quitan los anillos, los cuales pueden estar montados a presión en la carcaza o en el impulsor, o en ciertos casos en ambos.
Existen diversos tipos de anillos y se deberá escoger el más adecuado para cada condición de trabajo y de líquido manejado;
estos incluyen: anillos planos, anillos en forma de L, y anillos de laberinto, deberá cuidarse el claro que existe entre los anillos,
puesto que sí es excesivo resultará en una recirculación considerable, y si es reducido, éstos pueden pegarse, sobre todo si los
materiales tienen tendencia a adherirse entre sí, como en el caso de los aceros inoxidables.
Generalmente en las bombas centrífugas estándar se usa bronce y en el caso de aceros inoxidables éstos deberán tener una
diferencia mínima de dureza de 50 brinell (BRINELL miden la resistencia que oponen los cuerpos al corte o la abrasión)
Estopero, empaques y sellos.La función de éstos es evitar que el fluido que se bombea escape a través del orificio por donde pasa el eje de la bomba, y que
el flujo de aire ingrese al interior de la misma.
El estopero es una cavidad concéntrica ubicada en el eje donde van colocados los empaques, prácticamente en todos losestoperos se tendrá que ejercer una cierta presión para contrarrestar y equilibrar la que ya existe en el interior de la bomba.
Por esta razón, los empaques deberán comportarse plásticamente para juntarse debidamente y ser lo suficientemente
consistentes para resistir la presión a la que serán sometidos durante el funcionamiento de la bomba.
Debido a la misma presión, se origina en el eje una fricción que ocasiona un aumento de temperatura, por lo cual deberá
considerarse un medio de lubricación y enfriamiento, ello se logra mediante la introducción de una pieza que no se deforma
llamada jaula de sello, la cual tiene una forma acanalada y a la cual se le hace llegar desde la misma carcaza, o desde una
fuente externa un líquido de enfriamiento. La presión de los empaques se efectúa por medio del “prensaestopas”, una pieza
metálica que se mueve por medio de tornillos.
Los materiales usados como empaques en las bombas centrífugas pueden ser diversos, pero los más adecuados son:
Empaques de asbesto: Este es comparativamente suave y aconsejable para agua fría a temperatura no muy elevada. Es
comúnmente usado en forma de anillos cuadrados de asbesto graficado.
Para presiones y temperaturas más altas pueden usarse anillos de una mezcla de fibras de asbesto y plomo o bien plásticos, conel mismo plomo, cobre o aluminio. Sin embargo, estos empaques se usan para otros fluidos diferentes del agua en procesos
industriales, químicos o de refinación.
Para sustancias químicas se utilizan empaques de fibras sintéticas, como el teflón, que dan excelentes resultados. Las bombas
de pozo profundo lubricadas con agua llevan también una caja de empaques vertical concéntrica con el eje, en la cual se alojan
también la jaula de sello y los anillos de empaque graficado.
Sello mecánico: En aquellos casos en que se usa un empaque convencional y prensaestopas debe dejarse un pequeño goteo, ya
que el calor y fricción generado sobre el eje es muy grande, dañándolo y haciendo que el motor pierda potencia.
Sin embargo, hay ocasiones en que se desea que no se produzca ninguna fuga porque el fluido ataca a los empaques haciendo
que su cambio sea frecuente, en estos casos se usa un sello mecánico que consiste en dos superficies perfectamente pulidas que
se encuentran en contacto una con la otra, una de ellas es estacionaria y se encuentra unida a la carcaza, mientras que la otra
gira con el eje. Los materiales de ambas superficies en forma de anillos son diferentes (generalmente una es de carbón o teflón
y la otra de acero inoxidable), el apriete de una superficie contra otra se regula por medio de un resorte. En los demás puntos
por donde podría existir una fuga se ponen anillos de materiales adecuados, con lo cual se logra que el flujo que se escapa sea
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reducido prácticamente a nada.
Existe una gran cantidad de diseños de diferentes fabricantes, y dos tipos básicos; el sello interior o sea dentro de la caja de
empaques, y el sello externo, existe además el sello mecánico desbalanceado y el balanceado entendiéndose por ello que la
presión que ejerce el liquido sobre ambas caras debe ser la misma.
Sustitución del ensamblaje del sello rotatorio.- Asegúrese de que la energía eléctrica esté desconectada antes de intentar darle
mantenimiento a la unidad, el ensamblaje del sello rotatorio debe ser manipulado con cuidado para evitar daños a las
superficies traslapadas con precisión, de los componentes de sellado.
1. Desembrague el cuerpo de la bomba, del motor y del anillo de montadura.
2. Remueva el difusor y desempaque el impulsor del eje del motor.
3. Remueva la cubierta de la parte posterior del motor. Encuentre el área plana en el eje del motor entre el regulador y el
cojinete trasero. Use una llave de boca para asegurar el eje al desenroscar el impulsor.
4. El sello rotatorio se soltará a estas alturas. Use un destornillador para soltar el sello cerámico y el empaque de caucho
del rebajo del soporte de la montadura.
5. Tenga cuidado para no dañar el eje del motor ni la superficie del rebajo.
6. Limpie bien el rebajo y el eje del motor.
7. Instale un ensamble nuevo del sello rotatorio, coloque el sello de cerámica y el empaque dentro del rebajo. Para
facilitar la instalación, aplique un recubrimiento ligero de aceite al diámetro exterior.
Ejes o flechas.El eje de una bomba centrífuga es donde todos los elementos giran, transmite además el movimiento que le imparte el eje (o
flecha) del motor.
En el caso de una bomba centrífuga horizontal el eje es una sola pieza a lo largo de toda la bomba, en el caso de bombas de
pozo profundo, existe un eje de impulsores y después una serie de ejes de transmisión unidos por un acople, que completan la
longitud necesaria desde el cuerpo de tazones hasta el cabezal de descarga.
Los ejes generalmente son de acero, modificándose únicamente el contenido dé carbono, según la resistencia que se necesite,
en el caso de bombas de pozo profundo, los ejes de los impulsores son de acero inoxidable con 13% de cromo, en tanto que los
ejes de transmisión son de acero con 0,38 a 0,45% de carbono, rolado en frío y rectificado.
La determinación del diámetro de los ejes en bombas centrífugas horizontales se hace tomando en cuenta la potencia máxima
que va a transmitir la bomba, el peso de los elementos giratorios y el empuje radial que se produce en las bombas de voluta,
que como se ha visto, llega a ser una fuerza de magnitud considerable.
Puesto que la velocidad crítica de un eje está relacionada con su diámetro, deberán calcularse dichas velocidades críticas para
que con el diámetro seleccionado, el eje trabaje en zonas alejadas de la crítica.
Como es sabido, en la zona de velocidad crítica existen muchas vibraciones y cualquier desviación del eje las incrementa.
Las bombas de pozo profundo deberán tener chumaceras guía en diferentes puntos equidistantes, para reducir la longitud entre
apoyos y las consecuentes vibraciones.
Los ejes, tanto para bombas horizontales como verticales, deben ser rectificados y pulidos.
En las bombas horizontales las partes que deben ser mejor maquinadas son las zonas de los baleros, de la camisa de eje, del
acople y del impulsor, piezas que van aseguradas en distintas formas ya sea con cuñas, tuercas u otros.
Camisas de eje.- Debido a que el eje es una pieza bastante cara y en la sección del empaque o de los apoyos hay desgaste, se
necesita poner una camisa de eje que tiene por objeto proteger al eje y ser una pieza de cambio, sobre la cual trabajan los
empaques.
Las camisas son generalmente de latón o de acero inoxidable y existen diversas formas constructivas de ellas, dependiendo deltamaño del eje y de la naturaleza del líquido manejado, en bombas pequeñas basta con una simple cuña.
El objeto de los cojinetes es soportar el eje de todo el rotor en un alineamiento correcto en relación con las partes estacionarias,
por medio de un correcto diseño soportan las cargas radiales y axiales existentes en la bomba.
Selección e instalación de sistemas de bombeo para uso doméstico.
Demanda.La capacidad de una bomba está determinada por la cantidad de demandas que probablemente estarán fluyendo continuamente
(duchas, aspersiones, llenar una bañera, etc) dándosele consideración a una proporción mínima de flujo desde cada una de
estas salidas, lo cual puede ser considerado como satisfactorio.
La capacidad de un sistema de abastecimiento de agua o bomba determina su tamaño, entre más grande, su precio es más alto.
Consecuentemente, muchas veces se usa el tamaño más pequeño disponible y muchos de los usuarios no están satisfechos con
los resultados. Ellos no pueden ducharse o llenar la bañera mientras están regando el césped, o si lavan el inodoro mientras se
están duchando, la ducha disminuye a gotas u ocurre alguna otra interrupción similar, el problema por supuesto, es que una
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bomba demasiado pequeña no puede distribuir agua lo suficientemente rápido para abastecer la demanda, su capacidad es muy
pequeña.
Determinar la capacidad que se requiere no es una ciencia exacta, el objetivo es proveer un servicio de agua similar al
disponible en un sistema de agua urbano. Este provee prácticamente una cantidad ilimitada de flujo en cada uno o todos los
grifos u otras salidas, ya sea uno a la vez o todos al mismo tiempo. Un abastecimiento de agua casero puede proveer este tipo
de servicio pero hay pocos pozos domésticos que suministran una cantidad tal y no es nada probable que todos los grifos de
una casa estén abiertos al máximo al mismo tiempo.Se puede asumir que en un hogar promedio dos grifos pueden estar abiertos a la vez, la bomba tiene que tener suficiente
capacidad para suplirlos y evitar la dificultad de no poder usar la ducha cuando el fregadero de la cocina esté en uso, y
viceversa, la cantidad de flujo de un grifo u accesorio depende de su tipo y tamaño, del tamaño de la tubería que la abastece y
de la diferencia de elevación entre éste y la bomba o tanque. Además, es imposible determinar a simple vista el flujo que
distribuye un grifo.
Se ha determinado a través de pruebas y observaciones que la más pequeña o mínima cantidad de flujo de un grifo es cerca de
tres galones por minuto (3GPM), algo menos que esto asemeja lo que parece un goteo. De acuerdo a esto, si una bomba o
abastecimiento de agua en una casa tiene que abastecer al mismo tiempo dos grifos o salidas como una ducha o un fregadero
de cocina, su capacidad debería ser seis galones por minuto (380 galones por hora).
Esto, por supuesto, no siempre es práctico, la capacidad de las bombas cambia con las condiciones de bombeo como con el
nivel de bombeo del agua y la presión de operación, por consiguiente, cuando sea posible, es buena medida proveer para el
hogar promedio una bomba de 500 a 600 galones por hora.
El agua de la bomba o tanque no necesariamente fluirá a los accesorios o gritos en las proporciones exactamente discutidas,esto está determinado por la resistencia al flujo de agua en la tubería de la casa, sin embargo, debería ser obvio ahora que para
usar agua de más de una salida al mismo tiempo, la capacidad de la bomba deberá ser mayor que la cantidad de flujo en GPM
disponible en cada uno de los grifos.
Condiciones de succión.El nivel del agua a ser bombeado está prácticamente siempre bajo tierra, puede estar solamente a unos pocos metros como en
un manantial, pozo superficial, laguna, etc, o puede estar a varios metros de profundidad como un pozo profundo. Si
pudiéramos ubicar siempre el mecanismo de bombeo en el agua, tal como lo hacemos con las bombas sumergibles, nuestro
problema sería más simple porque entonces el agua fluiría de la bomba, sin embargo, los motores e interruptores eléctricos
corrientes no están diseñados para operar bajo el agua, por lo tanto, estos deben estar localizados sobre tierra. Esto plantea la
siguiente pregunta: ¿Cómo entra el agua en la bomba?
Nosotros le llamamos succión, pero ¿qué es? ¿Qué es lo que en realidad hace que el agua fluya hacia arriba dentro de la
bomba? ¿Qué tan alto podemos subir el agua por succión?La atmósfera a nuestro alrededor tiene peso y por lo tanto ejerce una presión igual a casi 14,7 PSI, a nivel del mar, cuando se
remueve la presión de la atmósfera dentro de una bomba, la condición resultante es un vacío parcial, esto se le llama también
succión.
El vacío o cámara de succión de una bomba está conectado (tubería de
succión) a una fuente de agua, la superficie del agua debe estar expuesta a
la presión de la atmósfera, cuando funciona la bomba, esta desarrolla una
condición de presión desbalanceada debido a la succión ó vacío que
produce. Esta presión desbalanceada (14,7 PSI de presión atmosférica en la
superficie del agua con vacío o ausencia de presión en la bomba) hace que
el agua de la fuente suba en la tubería de succión dentro de la bomba, de
esto podemos determinar a que altura se puede elevar el agua por succión.
Primero, consideramos los términos de medición y las relaciones entreellos, la presión se expresa usualmente en libras por pulgada cuadrada o
PSI, la presión se usa para elevar el agua a una altura expresada en pies,
esta altura también se expresa como “distancia vertical en pies”.
El vació se mide con un vacuómetro, el medidor puede estar calibrado en
pies de elevación de succión o en pulgadas de vacío:
Una pulgada de vacío equivale a 1,13 pies (0.34 mt) de succión.
Una libra de presión equivale a 2,31 pies (0.70 mt) de distancia vertical.
La presión atmosférica de 14.7 PSI equivale a 33,9 pies (10.33 mt) de
distancia vertical.
Cuando la presión atmosférica es de 14,7 libras por pulgada cuadrada, un
vacío perfecto sería de 30 pulgadas y esto elevaría el agua por succión una
altura de 33,9 pies(10.33 mt)
La mayoría de los pozos de superficie o bombas de succión son capaces de
desarrollar un vacío casi perfecto, y a nivel del mar pueden subir el agua
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cerca de 30 píes (9.14 mt) , sin embargo, a nivel del mar no se recomienda succiones de más de 25 pies (7.62 mt). Las bombas
de chorro para pozos superficiales tienen una capacidad inadecuada en elevaciones de más de 25 pies (7.62 mt).
Las condiciones de succión, o elevación total de succión deben incluir todas las resistencias al flujo del agua a través de la
tubería de succión hasta la bomba, la altura o la elevación vertical también se considera como resistencia, así como la fricción
entre el agua y las paredes de la tubería.
Equivalentes de presión y carga.
Carga estática.La carga estática se interpreta como la diferencia en elevación, por lo tanto, la carga estática total de un sistema es la diferencia
entre los niveles del líquido en los puntos de descarga y de succión de la bomba.
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La carga estática de descarga es la diferencia en elevación entre el nivel del líquido de descarga y la línea de centros de la
bomba.
Formulas que nos permiten convertir de una escala de temperatura a otra
º Centígrados a º Fahrenheit
[Grados centígrados] x 9 : 5 + 32
º Fahrenheit a º Centígrados
[Grados Fahrenheit] - 32 x 5 : 9
Perdidas por fricción.Cuando el agua fluye a través de la tubería, la pared interna resiste el flujo del agua, esta resistencia se llama fricción de la
tubería. La fricción de la tubería significa trabajo extra para la bomba y presenta una pérdida total, por lo tanto, es conveniente
mantener la pérdida de fricción tan baja como sea posible a fin de desperdiciar la menor cantidad de trabajo. Téngase en mente
que todo el trabajo hecho en el lado de succión de la bomba es verdaderamente realizado por la presión atmosférica, puesto que
en la práctica consideramos que esta presión es suficiente para superar solamente 25 pies (7.62 mt) donde se deben incluir
siempre pérdidas debidas a la fricción.
No tenemos que preocuparnos demasiado en cómo o por qué se incurre en la pérdida de fricción, pero es esencial que
aceptemos que ésta ocurre siempre que el agua fluya a través de las tuberías, también es esencial que comprendamos cómo se
mide la misma.
Establecimos el hecho que una presión de 14,7 PSI elevará el agua a una altura de 33,9 pies (10.33 mt), aunque no hay ninguna
relación entre presión atmosférica y pérdida de fricción, la relación entre las libras de presión y los pies de elevación a altura
vertical como le llamamos, es la misma ya sea que venga de la atmósfera o de cualquier otra fuente. Por lo tanto, como
dijimos anteriormente, 14,7 PSI de cualquier fuente elevará el agua 33,9 píes (10.33 mt) y esto nos da el factor de conversión para cambiar nuestros términos de presión a pies o al revés. Así decimos que 1 PSI equivale siempre a 2,31 pies (33.9 dividido
entre 14,7 es igual a 2,31 pies( 0.70mt). Ahora volviendo a la pérdida de fricción, la cantidad de esta pérdida aumenta a medida
que se aumenta la cantidad de agua fluyendo a través de una tubería de un tamaño determinado. Existen fórmulas para
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determinar la cantidad de esta pérdida para cualquier cantidad de flujo y para tubería de cualquier tamaño, pero no nos tenemos
que preocupar por esto, puesto que todo esto ha sido cuidadosamente calculado y colocado en tablas de pérdidas de fricción.
Pérdidas por fricción en accesorios, convertidas a metros de longitud en tubería de PVC.
Fricción del agua por cada 100 pies (30.48 mt) de tubería nueva de acero.
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Locación de la bomba.Se puede localizar la bomba en el pozo o a una cierta distancia, para obtener mayor eficiencia se debe localizar lo más cerca
posible al pozo. Hay que tener ventilación y drenaje adecuado para evitar daños al motor e interruptor térmico automático, la
bomba y toda la tubería tienen que ser protegidas de bajas temperaturas o congelamiento, cuando no esta en uso, hay que
desaguar la bomba y la tubería si existe algún peligro de congelación.
Condiciones de los pozos.
Es necesario limpiar los pozos nuevos de arena o partículas ajenas antes de instalar la bomba, o las piezas de operación que pudiesen dañarse.
La válvula de pie debe ser instalada a un mínimo de cinco pies del fondo del pozo para evitar la entrada de arena, lodo u otras
partículas ajenas al sistema.
El pozo tiene que ser capaz de proporcionar una cantidad suficiente de agua para satisfacer la demanda de la bomba y
necesidades personales, el nivel del agua no debe quedarse abajo de la profundidad máxima de cebado o el resultado será una
pérdida de capacidad y de cebado de la bomba.
Tubería. No se debe usar tuberías viejas o con incrustaciones porque podrían soltar escamas, tapando la boquilla del eyector causando
una avería considerable al sistema entero.
Utilice únicamente tuberías de buena calidad y en buenas condiciones libres de moho e incrustaciones, las roscas deben estar
agudas y con corte recto, con un mínimo de dos hilos apareciendo cuando la conexión está totalmente ajustada.
Todas las juntas y conexiones tienen que estar debidamente apretadas, el sistema entero tiene que permanecer hermético yestanco para una operación eficiente.
Tipo de tubería.Se puede utilizar tubería de PVC o acero inoxidable, tomando en cuenta que para la instalación de bombas a chorro, la
evaluación mínima de la presión para tubería de PVC es de 160 PSI.
Tubería entre el pozo y la bomba.Toda tubería desplazada debe inclinarse hacia arriba desde el pozo hasta la bomba, evite caídas o formación de arcos en la
tubería porque pueden aparecer cúmulos de aire en los puntos altos resultando en un cebado difícil.
Se recomienda instalar uniones universales en la bomba y en el pozo para ayudar al mantenimiento, deje espacio alrededor de
la bomba y la tubería instalada para permitir el uso de una llave de mordazas (si fuese necesario) para la tubería y para el
mantenimiento general de instalación.
Condiciones de descarga.¿Cuales son las condiciones bajo las cuales el sistema de agua debe descargar su capacidad?
La capacidad de la bomba ya ha sido establecida de modo que ahora solamente nos preocupa la presión que se requiere del
sistema, parece que la presión y su uso en un sistema de agua doméstico son generalmente mal entendidos, por lo que quizás,
una explicación es apropiada.
Muy a menudo se dice que una bomba en particular está entregando suficiente capacidad pero que falla al desarrollar la
presión adecuada, en la mayoría de los casos ésta es una aseveración equivocada y la condición opuesta es cierta.
Esta queja es hecha generalmente cuando un sistema en particular deja de proveer suficiente flujo a través de varias salidas al
misino tiempo, esto es causado en la mayoría de casos por la demanda considerando que el flujo es mayor que la capacidad del
sistema. Si el sistema tiene suficiente capacidad para abastecer el máximo número de salidas que probablemente serán usadas
al mismo tiempo, nuestra única preocupación es que tengamos suficiente presión para vencer la resistencia que encontrará el
flujo.
Ahora, con respecto a la resistencia que el flujo encontrara, hay tres causas principales:
1.- La resistencia de la salida misma tal como el extremo de una ducha parcialmente oxidada.
2.- Las pérdidas por fricción en las tuberías.
3.- La resistencia debido a la diferencia de elevaciones.
En realidad, ninguna de estas tendrá que ser computada en la mayoría de las aplicaciones porque usualmente la bomba que se
instala en la casa y el alcance de presión normal del sistema es suficiente para superar estas resistencias y distribuir su
capacidad a las distintas salidas. Un ejemplo en el cual estos cálculos deben ser hechos es cuando la bomba o sistema esta
localizado a una distancia considerable desde el punto de uso.
En un caso tal, la diferencia en elevación debe ser determinada (1 PSI es necesario para superar 2,3 pies (0.70mt) de
elevación), la pérdida de fricción calculada en pies y cambiada a libras de presión, la presión de servicio o la presión requerida
en el grifo debe decidirse y el total de estos tres serán las condiciones de descarga o la presión de operación que se requiere de
la bomba.
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Mantenimiento.
Lubricación.Las bombas y los motores no requieren mayor lubricación, los cojinetes de los rodamientos del motor vienen con grasa desde
la fábrica y bajo condiciones normales de operación, no debe ser necesario aplicarle más.
Hay que purgar el sistema entero si existe el peligro de congelación, un tapón de desagüe se localiza al fondo de la caja de la
bomba para este motivo.
Cebando la bomba.Antes de arrancar el motor, el cuerpo de la bomba tiene que estar completamente lleno de agua, si la bomba opera cuando está
seca puede causar daños a los sellos y recalentamiento al motor.
Remueva el tapón de la abertura para el cebado, derrame agua continuamente hasta que no quede aire en la bomba ni en el tubo
de succión, si la bomba no genera la presión suficiente luego de tres minutos, apáguela y vuelva a cebarla. Una vez que la
bomba esté cebada, apriete el tapón de cebado completamente.
Preguntas y repuestas.
1. ¿Qué condiciones del pozo podrían limitar la capacidad de la bomba?
El caudal del flujo desde el manantial de abastecimiento, el diámetro del pozo profundo y el nivel de bombeo del agua.
2- Si no hay factores limitantes, ¿cómo se determina la capacidad?
Por la cantidad máxima de salidas o grifos que probablemente se usarán al mismo tiempo.
3- ¿Que es la succión?
Un vacío parcial creado en la cámara de succión de una bomba, el cual se obtiene al remover la presión atmosférica,
permitiendo así, una mayor presión externa para forzar un fluido (aire, gas, agua) dentro de un recipiente.
4- ¿Que es la presión atmosférica?
La atmósfera alrededor de la tierra hace presión contra ella y todos los objetos sobre ella, produciendo lo que llamamos
presión atmosférica.
5- ¿Teóricamente cuál es la altura máxima de succión?
Puesto que la altura de succión es esa a la cual la presión atmosférica forzará al agua dentro de un vacío, teóricamente podemos usar 14.7 PSI a nivel del mar como la cantidad máxima de presión, la cual elevará el agua 33.9 pies (10.33mt),
de este obtenemos el factor de conversión de 1 PSI es igual a 2,3 pies (0.70mt) de distancia vertical.
6- ¿Cómo la pérdida de fricción afecta las condiciones de succión?
La resistencia que ocasionan las paredes de la tubería de succión al fluido, utiliza parte del trabajo que puede ser hecho por
la presión atmosférica, debido a esto, las pérdidas por fricción en la tubería debe ser agregada a la elevación vertical, y el
total de las dos no debe exceder 25 pies (7.62mt) a nivel del mar. Estos 25 pies (7.62mt) deben ser reducidos 1 por cada
1000 pies (304.8mt) de elevación sobre el nivel del mar, lo que corrige la disminución de presión atmosférica por el
aumento de la elevación.
7- ¿Cuándo y por qué usamos una bomba de chorro de pozo profundo?
Cuando el nivel del agua es mayor a 25 pies (7.62mt) por debajo de la bomba, pues ésta es la máxima succión de
elevación práctica que se puede obtener con una bomba de pozo superficial a nivel del mar.
8- ¿Qué significa un sistema de agua?
Una bomba con todos los accesorios necesarios y conexiones para su operación completamente automática.
9- ¿Cuál es el propósito de una válvula de pie?
Se usa al final de la tubería de succión para prevenir que el agua en el sistema regrese al manantial de abastecimiento
cuando la bomba no está funcionando.
10- Nombre las dos partes básicas del montaje del chorro.
La boquilla y el difusor.
11- ¿Cuáles la función de la boquilla?
La boquilla convierte la presión del agua impulsada en velocidad, la velocidad así creada causa un vacío en el montaje del
chorro o cámara de succión.
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12- ¿Cuál es el propósito del difusor?
El difusor convierte de nuevo la velocidad de la boquilla en presión.
13- ¿Cuál es el propósito de la bomba centrífuga?
La bomba centrífuga provee la energía para que circule el agua impulsada, también eleva la presión de la capacidad
descargada.
14- ¿Cuál es el factor principal que determina si se puede usar un sistema de chorro de pozo superficial?La altura de succión total.
15- ¿Cuándo se usa un sistema de chorro de pozo profundo?
Cuando la altura de succión total exceda la que puede ser superada por la presión atmosférica.
16- ¿Puede omitirse la válvula de pie de un sistema de choro de pozo profundo? ¿Por qué?
No se debe omitir la válvula de pie porque es necesaria para mantener el agua en el sistema cuando es cebado o cuando la
bomba centrifuga no está funcionando.
Instalación del interruptor automático.
1. Coloque la base del automático sobre la tapa del reservorio.
2. Realice los agujeros para sostener al automático, y uno adicional para permitir el ingreso el eje de la varilla del nivel.
3. Sujete el automático a la tapa del reservorio.
4. Introduzca el eje por el agujero adicional y verifique que quede
completamente vertical y libre para moverse.
5. Asegure los topes del eje a la base del automático y a la boya.
6. Regule los topes del lado de la boya para accionar el mecanismo de
encendido de la bomba de acuerdo a la altura del tanque.
7. Selle los orificios hechos en la tapa del reservorio para evitar infiltraciones,
a excepción del agujero donde se mueve el eje.
8. Conecte los cables al interruptor automático y acciónelo manualmente para
verificar que la bomba se encienda.
Interruptor automático por caída de presión.
Remueva la cubierta del interruptor automático por caída de presión para dejar los terminales del
alambrado expuesto, pase el alambre del motor por el agujero en el lado de la caja del interruptor
automático y conéctelo a los terminales indicados como carga. Deje la cubierta de la caja del interruptor
fuera para luego hacer la conexión de la línea de la fuerza.
ELECTRONIVELES.
Conexión de Electroniveles de cisterna con tanque elevado AMANCO PLASTIGAMA
1.- Identifique los colores de los cables (Blanco, Negro y Azul) de los Electroniveles AMANCO.
2.- Con el probador de corriente identifique la LINEA Y EL NEUTRO del sistema donde se va instalar los electroniveles
AMANCO en conjunto con la bomba.
3.- Conecte el neutro con otro cable calibre 16, al cable negro del Electronivel de la Cisterna.
4.- Aísle el cable azul del electronivel de la cisterna.
5.- Conecte el cable blanco del Electronivel de la Cisterna al cable azul del Electronivel del Tanque elevado, utilizando para
esto un cable extra, también calibre 16.
6.- Posteriormente, conecte el cable negro del Electronivel del tanque elevado a la bomba
7.- En el otro Cable de alimentación disponible de la bomba conecte a la línea.
(Ver diagrama de instalación eléctrica).8.- Aísle el cable blanco del tanque elevado.
Importante: Recuerde aislar con cinta (PLASTIGAMA) o colocar capuchones en todas las conexiones eléctricas.
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Regule el nivel de llenado de su Cisterna y tanque elevado con el CONTRAPESO que tiene cada uno de los Electroniveles.
Por último, coloque la tapa de la bomba y restablezca el suministro de energía eléctrica en el sistema.
Diagrama eléctrico para instalaciones en cisterna (nivel inferior)
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Diagrama eléctrico para instalaciones en Tanque elevado (nivel superior)
Sistema de conexión del tanque de presión.
Los tanques de presión convencionales requieren un control del volumen
de aire para asegurar la relación entre el aire y el agua dentro del tanque, latubería de control de aire se conectan a la rosca en el lado del eyector.
Los tanques receptores de aire son equipados con un diafragma que
impide la mezcla de aire con agua, debido a que los tanques vienen
cargados con aire desde la fábrica no es necesario tener un control de aire.
Para verificar la presión de aire del tanque, use un buen manómetro
neumático, no suministre aire al tanque a no ser que esté libre de agua.
En las instalaciones de tanques verticales donde la bomba está desplazada
del tanque, se puede usar tubería de acero inoxidable o de PVC para
conectar la bomba con
el tanque. Para ayudar
en el mantenimiento,
coloque una válvula decierre y una unión en
serie.
Por las características generales de los motores de bombas este puede
utilizar corriente alterna con una frecuencia de 60 ciclos, el motor viene
diseñado para voltajes de 120 o 240 voltios.
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El motor de su bomba posee un interruptor
térmico que opera por sobrecarga y que
protege al motor contra voltajes bajos,
voltajes altos y otras causas, este
dispositivo es automático y se restablece
automáticamente, una vez que la
temperatura baje a un punto seguro.
Disparos intempestivos y frecuentes deldispositivo térmico indican problemas con
el motor en las líneas de fuerza y requieren
atención inmediata.
Como acotación importante recuerde que
nunca debe examinar, hacer cambios al
cableado, ni tocar el motor antes de
desconectar el interruptor principal que
suministra energía, recuerde que el
dispositivo térmico puede haber abierto el
circuito eléctrico y aparentar una falta de
energía.
La bomba suministra el agua, pero son elinterruptor de presión y el tanque los que
permiten que el sistema funcione.
Un tanque de presión a menudo consiste en un tanque de acero galvanizado con una válvula de inyección de aire en su parte
superior o inferior, atornillada al costado del tanque y cerca del fondo, hay una “T” galvanizada, los dos extremos de la “T”
conectan el tanque a la tubería del pozo y la de la casa. También hay a menudo un interruptor de presión, un medidor de
presión y una válvula de drenaje unidos a esta "T".
A continuación encontrará las especificaciones técnicas y un esquema de un tanque de presión regular.
Cuando el sistema se instala el aire dentro del tanque se comprime contra la parte superior por la entrada del agua bombeada
desde el pozo, por lo tanto el contenido del tanque consiste en dos capas: una de líquido y otra de aire comprimido, cuando se
extrae el agua por un grifo el aire en el tanque se expande para desplazar el agua que sale, debido a esto la bomba no se activa
cada vez que se usa el agua sino solo después de producirse una caída notable en la presión del tanque, esto reduce el desgaste
al que se ve sometida la bomba.
La presión del tanque es indicada por el medidor de presión y vigilada por el interruptor de presión, los interruptores de presiónse calibran para encender la bomba a una presión determinada y para apagarla a otra.
Diagramas de instalaciones típicas de plomería.
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Sugerencias de instalación.
Lo que debe hacer.
Use una válvula de escape para prevenir explosiones y posibles heridas fatales o daños a la propiedad, siga todas lasnormas de seguridad y procedimientos de plomería establecidos por la autoridad de su localidad.
Recargue la presión de aire del tanque a 2PSl debajo de la presión especificada en el interruptor de salida para prevenir
fallas del tanque.
Ajuste la presión del aire de la precarga con el tanque vacío para asegurar una lectura correcta de la presión del aire.
Lo que no debe hacer.
No olvide chequear o ajustar la precarga de la presión del aire dos veces al año para prolongar la vida del tanque.
No olvide colocar bien ajustada la tapa de la válvula de aire.
No ajuste el interruptor de presión antes de ajustar la precarga de presión del aire del tanque.
No permita que el tanque ni los controles se congelen (en zonas donde existan bajas temperaturas).
No olvide esterilizar el agua del sistema de acuerdo con las instrucciones del departamento de salubridad local.
Accesorios del sistema de agua.Cuando se usa una bomba para cualquier problema específico relacionado con el suministro de agua de uso doméstico, el
objetivo, en cada caso, debe ser proveer un servicio de agua comparable al que puede esperarse de una conexión al sistema de
agua urbano principal. Pero una sola bomba, rara vez puede ejecutar las funciones varias veces necesarias, para esto otros
accesorios son necesarios y la combinación de todos ellos constituye lo que llamamos un sistema de agua.
Motores.El primer accesorio es el medio de impulso, el cual, prácticamente en todos los sistemas de agua de hoy en día es un motor
eléctrico, recordemos que algunas de las bombas, en particular las de chorro en motores mas grandes, y las bombas
sumergibles, están equipadas con motores de características especiales, por lo tanto al ordenarlos, debemos estar informados de
las características eléctricas de los mismos.
Interruptor de presión.El próximo accesorio que se necesita es un interruptor de presión para arrancar y apagar el motor automáticamente a una
presión predeterminada, un tubo conecta el interruptor a algún punto en el sistema en el lado de descarga de la bomba,
entonces, la presión en el sistema actúa directamente en un diafragma del interruptor, el cual a su vez, activa los contactos del
mismo.
Tanques de presión.La proporción a la cual el agua puede ser usada en una vivienda, escuela, hotel o cualquier otro lugar puede ser tan pequeña
como la de un galón por minuto. El máximo pueden ser cientos de miles de galones por hora dependiendo del número de
accesorios que usen agua y también de los artefactos que se usen al mismo tiempo.
Una bomba capaz de distribuir un contenido igual a la demanda no puede necesariamente ser reducida a la demanda mínima, el
propósito principal de un tanque de presión es balancear la capacidad de la bomba con la demanda y así prevenir ciclos
excesivamente cortos. Siempre debe considerarse la capacidad de la bomba y el tamaño del motor, cuanto más grande es elmotor en caballos de fuerza, se requiere más capacidad de arranque, por lo tanto, debería ser arrancado con menos frecuencia.
Es una buena costumbre dimensionar el tanque para obligar a la bomba a funcionar por lo menos un minuto por ciclo cuando
se use motores de baja potencia y de dos a tres minutos para motores más grandes.
Válvula de descompresión.Como una precaución o protección ante la posibilidad de que el interruptor se atasque en algún momento permitiendo que la
bomba siga funcionando después que se ha obtenido suficiente presión, se necesita una válvula de descompresión con todos los
sistemas capaces de desarrollar presiones que excedan los límites de trabajo del tanque. Una válvula de descompresión es una
válvula controlada por un resorte ubicado en un lugar cerca de la bomba o en la bomba misma en el lado de descarga, o en el
tanque. La tensión del resorte está tan ajustada que le permitirá a la válvula abrirse y al agua escaparse si la presión en el
sistema excede por más de 10 libras, en lo cual el interruptor de presión está programado para cortar la corriente al motor.
Válvula de pie.Una válvula de pie es una combinación de válvula de control y de colador, se debe utilizar para evitar que la tubería de succión
se vacíe mientras la bomba no se encuentra en funcionamiento.
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Bombas industriales.
Bombas de chorro.Las bombas de chorro vienen en dos tipos básicos: las que tienen un tubo con una sola caída y las de tubos con caída doble.
Ambos tipos se instalan en la superficie por succión, por lo que son capaces de elevar agua sólo en pozos de poca profundidad.
También requieren una cebadura continua para funcionar, por lo que el tubo o tubos de caída y la cavidad de la bomba tienen
que estar llenos de agua para que puedan elevar una cantidad mayor de agua, esta cebadura se mantiene mediante una válvula
de aspiración.
Cuando la bomba se conecta, el agua para cebarla es
empujada a través de la bomba por impeles y sube agua
fresca detrás del agua de cebadura, la succión de una bomba de chorro es forzada por un eyector. En los
sistemas de caída sencilla el eyector está en la bomba y
en realidad no es más que un dispositivo de restricción
que aumenta la velocidad del agua que pasa a través de la
bomba esto, crea un vacío continuo que aumenta la fuerza
de elevación de la bomba.
En los sistemas de caída doble, el eyector está ubicado en
el fondo del pozo y conecta los dos tubos de caída, el
agua sube por un tubo y al llegar a la bomba una porción
de ésta pasa al segundo tubo. Al caer el agua de retorno
por este tubo, pasa a través del eyector y crea una presión
mayor y una fuerza de levante mucho mayor en el tubo de
succión.Como las bombas de chorro se instalan en la superficie,
siempre tienen que contrarrestar las fuerzas opuestas de la
presión de carga y la presión atmosférica, por esto la capacidad de elevación varía geográficamente. Una bomba de caída
sencilla puede impulsar agua sólo de un pozo con una profundidad de 6m en las montañas, pero podría alzar agua a
profundidades de hasta 9m en una planicie. Un sistema de caída doble da mejores resultados, ya que muchas de estas bombas
pueden alzar agua desde profundidades de 30m a 36m. El diseño del eyector es otro factor que varía con las bombas de chorro:
mientras más pequeña sea su restricción, mayor es su capacidad de levante.
Bomba de chorro de pozo superficial.El montaje del chorro puede ser construido dentro de la carcasa de la bomba centrifuga formando una unidad compacta.
También puede estar atornillada a la bomba centrífuga, en cualquier caso, hay solamente una tubería que se extiende dentro del
pozo: la tubería de succión.
Bomba de chorro de pozo profundo.La única diferencia básica o fundamental entre las bombas de chorro de pozo superficial y de pozo profundo es la ubicación
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del montaje del chorro. Este debe estar siempre ubicado en una posición tal que el total de elevación de succión entre esté y el
nivel de bombeo del agua no exceda lo que puede ser superado por la presión atmosférica. Esto por supuesto significa que
cuando este nivel de bombeo está a una distancia menor que el nivel del suelo, lo cual no puede ser superado por la presión
atmosférica, el montaje del chorro debe estar ubicado en el pozo. Usualmente está ubicado por lo menos a cinco pies debajo
del nivel bajo del agua en el pozo.
Debemos tener un compartimiento cerrado para instalar la boquilla y el difusor, esta parte se llama el cuerpo del chorro. Su
forma es tal que encajara dentro de la tubería de revestimiento de un pozo de perforación y las conexiones de la tubería están
localizadas en forma accesible. Hay dos en el lado superior, una para conexión con la tubería de presión, la cual abastece elagua impulsada, la otra para conexión con la tubería de succión, la cual regresa ambas, el agua impulsada y el agua bombeada
desde el pozo, por esta razón, esta conexión es una tubería de un tamaño más grande que el de la tubería de presión. El agua
del pozo entra a través de una tercera abertura la cual está en el lado de abajo del cuerpo del surtidor.
El último accesorio de los sistemas de chorro es una válvula de control de presión instalada en la tubería de descarga de la
bomba centrífuga, entre la bomba y el tanque, cuando la bomba ésta montada sobre un tanque, se usa solamente para sistemas
de pozo profundo, su propósito es asegura una presión mínima de operación para el chorro.
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Bomba sumergible.Las bombas sumergibles son llamadas así porque la unidad completa, bomba y motor están diseñados para operar bajo el
agua, esto significa que la bomba no tiene que cebarse. Una vez instalada y encendida, el agua fluye hacia la tubería.
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El extremo de la bomba es una bomba centrifuga de etapas múltiples, acoplada a un motor eléctrico sumergible, todos los
impulsores rotan en la misma dirección en un solo eje y cada impulsor descansa en una especie de taza, de esta forma el flujo
del impulsor es dirigido al próximo impulsor a través de un difusor. Estas tres partes son conocidas como una etapa.
La capacidad de una bomba centrífuga de etapas múltiples es grandemente determinada por el ancho del impulsor y difusor,
sin importar el número de etapas, la presión es determinada por el diámetro del impulsor, la velocidad a la que rota y el número
de impulsores. El diámetro está limitado al tamaño de los pozos de perforación. La mayoría de las bombas sumergibles están
diseñadas para encajar en pozos de cuatro o seis pulgadas.
Una bomba de medio HP (caballo de
fuerza) con 7 impulsores distribuirá
más agua a 80 pies que una bomba de
medio HP con 15 impulsores, pero la
última podrá subir agua de una
profundidad más grande.
El agua del pozo entra a la unidad a
través de aberturas tamizadas en medio
de la unidad entre la bomba y el motor,
hay solamente una conexión de tubería,
la cual está en el extremo superior de la
bomba. Esta se conoce como la tuberíade descarga, además una válvula de
control está colocada en la parte
superior de la unidad para evitar que el
agua del sistema regrese al pozo
cuando la bomba no esté funcionando.
Las bombas sumergibles son mucho
más eficientes que las bombas de
chorro y su instalación mucho más
simple, se debe considerar primero para
todos los usos, que las dimensiones
físicas del manantial se acomoden a la
unidad en posición sumergida.
Vocabulario:
Fluido.- Se denomina así a cualquier líquido o gas que se encuentra en movimiento en un espacio determinado, como por
ejemplo el agua dentro de una tubería.
Fuerza centrífuga.-
Energía potencia.- Es un tipo de energía que un cuerpo obtiene en función de su masa, la fuerza de gravedad y la altura a la que
se encuentra vista desde un plano referencial.
Energía cinética.- Es otro tipo de energía que un cuerpo obtiene en función de su masa y la velocidad a la que este se mueve.
Voltaje.- Se llama también fuerza electromotriz y es la responsable de que fluya corriente en un circuito eléctrico o en un
equipo que funcione con energía eléctrica. La unidad de medida del voltaje es el voltio y su símbolo es (V).
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Monofásico.- Se conoce como suministro eléctrico monofásico al que consta de una o dos fases (líneas de fuerza) y un neutro o
tierra, este tipo de suministro eléctrico se utiliza generalmente para aplicaciones residenciales o comerciales de mediana
capacidad. Generalmente se simboliza con (1Ø).
Condensadores.- También llamados capacitores, son dispositivos eléctricos o electrónicos que almacenan energía en su interior
en forma de voltaje.
Trifásico.- Se denomina suministro eléctrico trifásico al que posee tres líneas de fuerza o fases y una tierra dependiendo se su
configuración, este tipo de suministro eléctrico se usa en aplicaciones industriales o de gran capacidad. Se simboliza con (3Ø).
Chumaceras.-
Claros.- Se conocen como claros a los espacios que hay entre dos superficies, estos pueden ser grandes o muy reducidos según
su aplicación.
Concéntrica.-
Fricción.-
Acanalado.- Que tiene forma de canal o que posee canales o surcos para alojar un objeto.
Equidistantes.- Que se encuentran a la misma distancia unos de otros.
Baleros.-
Grifos.- Nombre con el que se conoce a también a las llaves de agua.
Galones.- Unidad de medida de volumen, equivale a 3.7 litros.
Sumergible.- Que puede colocarse o trabajar bajo el agua.
Hermético.- Que no deja escapar fluidos o líquidos, sin fugas.
Estanco.-
Cúmulos de aire.-
Reservorio.-
Cebando.-
Manantial.-
Cojinetes.-
Inoxidable.-
PVC.- Polímero termoplástico, Poly vinil cloruro.
Galvanizado.-
Comprime.-
Plomería.-
Esterilizar.-
Diafragma.-
Caballos de fuerza.-
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Tensión.-
Impeles.-
Rotar.-
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