Tema del curso disponible en formato pdf. Sumario: Concepto de fase de cebado o succión. Alimentación de la bomba desde una cisterna. Concepto de cavitación. Alimentación desde una red bajo presión. Alimentación desde una napa de agua. Altura de aspiración. Presión atmosférica. Aumento de la temperatura del fluido. Las pérdidas de carga en el mangote.
Course topic available in pdf format. Summary: Concept of priming or suction phase. Feeding the pump from a cistern. Cavitation concept. Feeding from a network under pressure. Feeding from a water table. Suction height. Atmospheric pressure. Increase in fluid temperature. The load losses in the mangote.
CURSO ONLINE HIDRAULICA BASICA PARA BOMBEROS
La succión o fase de cebado y altura de aspiración
La condición esencial para que el funcionamiento de una bomba sea posible es que se produzca la transmisión de la energía cinética.
Para ello es necesario que se realice el contacto entre el agua y el impulso. Esta fase que asegura el contacto entre el liquido y el impulsor es la fase de cebado (succión).
Fase de cebado o succión: Fase que asegura el contacto entre el líquido y el impulsor.
En la practica corriente encontramos tres casos de succión relacionados con la alimentación de la bomba.
1. ALIMENTACIÓN DE LA BOMBA DESDE UNA CISTERNA
El nivel de agua de la cisterna se encuentra por encima del eje de la bomba por lo que el agua se escurrirá naturalmente hacia la bomba por la abertura de entrada y por el principio de los vasos comunicantes se produce el contacto del agua con las paletas, por consiguiente, la fase de cebado se ha realizado.
El funcionamiento de la bomba se realizara sin problema siempre que el caudal de entrada sea igual al de salida.
Si el conducto de succión esta correctamente dimensionado el conductor tendrá que cuidar solamente que las válvulas en el ramal de succión estén bien abiertas para asegurar una correcta provisión de salida.
En general la fase inicial de cebado (alimentación) se realiza sin problema, pero para que el funcionamiento permanente sea correcto, es necesario que el caudal de salida pueda ingresar a la bomba, para ello recordemos:
- Un hidrante tiene un caudal limite, el caudal máximo se obtiene con presión de salida "cero".
- La presión de un hidrante disminuye cuando el caudal demandado aumenta.
- Cuanto mayor sea la distancia entre el hidrante y la bomba, tanto mayor serán las perdidas de carga en la línea de alimentación. Estas perdidas pueden llegar a ser limitantes en el caso de la demanda de grandes caudales.
La cavitación
En el caso que la demanda sea mayor que la posibilidad de alimentación, se produce en la bomba un vacío que se transforma en un fenómeno alternativo de cebado y descebado lo que es perjudicial para la bomba y la calidad de la prestación. Este fenómeno se llama “CAVITACION”.
Cavitación: consiste en la evaporación del fluido circulante por la bomba a temperaturas muy inferiores a la de ebullición del mismo como consecuencia del descenso de la presión en el líquido, ya que si desciende a la presión de vapor a esa temperatura, entrará en ebullición.
La cavitación puede generar averías mecánicas en la bomba, hacer que descienda el caudal en la misma y propicie la corrosión de los materiales.
Es posible evitar parcialmente este inconveniente con la ampliación de las posibilidades de alimentación, reduciendo la presión de salida o reduciendo el caudal de descarga, hay que dimensionar bien la altura de aspiración.
2. ALIMENTACION DESDE UNA RED BAJO PRESION
En el caso de una alimentación desde una red (red urbana, red industrial), la presión del hidrante es mayor que la presión de entrada de la bomba, por lo que el agua inundara el cuerpo de la bomba, por consiguiente, el cebado está realizado.
Asimismo llamamos la atención que algunas líneas industriales tiene una gran presión en los hidrantes, lo que puede ser perjudicial para la bomba y sus componentes.
Sería interesante cuidar que la presión de entrada a la bomba sea inferior a 5 o 6 bar.
Tengamos en cuenta que esta presión de alimentación se suma a la presión que genera la bomba, obteniéndose de esta forma presiones elevadas.
3. ALIMENTACION DESDE UNA NAPA DE AGUA
Una bomba alimentada desde una napa de agua cuyo nivel es inferior al del eje de la bomba, se encuentra: en aspiración.
La presión dentro de la bomba es la atmosférica, lo mismo que en la superficie de la napa. Por lo que no hay un movimiento natural del agua hacia la entrada de la bomba.
Para crear un escurrimiento de succión se deberá crear una zona de depresión en la bomba, de esta forma se producirá la succión de cebado, (formación de zona de vacío –depresión – dentro de la bomba).
Para obtener la depresión se evacua el aire dentro de la bomba y la línea de alimentación, de esta manera el agua de la napa ocupara el volumen del aire desalojado y se produce el contacto del agua con la paleta del impulsor.
La obtención del vacío para la succión se realiza por medio de un elemento accesorio exterior a la bomba; lo denominamos “cebador”.
ALTURA DE ASPIRACION
Cuando una bomba aspira del depósito del vehículo, el agua entra por gravedad en la bomba con una presión manométrica positiva, pero si la alimentación se tiene que realizar desde un pozo o balsa que se encuentran en una cota inferior a la situación de la bomba.
Para que se produzca la entrada de agua, la presión en el colector de aspiración debe ser menor que la atmosférica, así el agua subirá por el mangote.
Dado que a una atmósfera le corresponde una altura de presión que ronda los 10 m., esta sería la altura teórica máxima que podríamos aspirar, pero en la práctica debido a los factores que señalaremos a continuación, este límite se reduce a una altura comprendida entre 7 y 6 m.
En efecto, la altura de aspiración de una bomba depende de:
• La presión atmosférica ya que la misma disminuye con la altitud respecto al nivel del mar desde donde estemos aspirando. Se estima una perdida de unos 0,13 m. por cada 100 m. de altitud.
• El aumento de la temperatura del fluido hace disminuir la altura de aspiración, ya que al aumentar la presión de vapor del mismo, se produce una mayor evaporación de fluido y consecuentemente, se produce un aumento de presión en el colector de aspiración.
• Las pérdidas de carga en el mangote hacen que al aumentar el caudal o al disminuir su sección, se reduzca la altura de aspiración.
