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UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Ingeniería Civil Maquinaria y equipo de construcción (18939) Docente: Ceballos Morales Guillermo Alumno: Bonifacio Carreón Jonathan Daniel Actividad 8: Bombas de agua Tiempo de elaboración: 8 horas. 03 de septiembre de 2022 ¿Qué es una bomba de agua? Las bombas de agua son máquinas que se emplean para bombear líquidos de un lugar a otro, sin importar el fluido. Se emplean, en su mayoría, para desocupar piscinas, pozos sépticos, regar cultivos y abastecer de agua un lugar, entre otros. Actualmente podemos encontrar múltiples variaciones y diversas marcas de bombas de agua con distintos usos. Es bueno conocer el funcionamiento de estos aparatos ya que así podemos optimizar su uso. Es por ello, que en este blog aprenderemos un poco más sobre las bombas de agua en general. ¿Cómo funciona una bomba de agua? En esta maquinaria su funcionamiento resulta ser muy sencillo. En primer lugar, el agua es aspirada por el tubo de entrada para luego ser impulsado por un motor y así conseguir que gire de manera continua el impulsor; por ende, mientras el motor continúa girando, el fluido se mueve y esto alimenta la bomba de agua. Todo este conocimiento es muy importante ya que, al conocer cómo funciona una Bomba de Agua, será mucho más fácil escoger el tipo de bomba ideal para el trabajo a realizar. Sabemos que estas maquinarias no son nada baratas y puede resultar que se compre o alquile una electrobomba de alto costo, cuando en realidad requería algo más simple y compacto. Es la máquina que transforma energía, aplicándola para mover el agua. Este movimiento, normalmente es ascendente. Las bombas pueden ser de dos tipos “volumétricas” y “turbobombas”. Todas constan de un orificio de entrada (de aspiración) y otro de salida (de impulsión). Las volumétricas mueven el agua mediante la variación periódica de un volumen. Es el caso de las bombas de émbolo. Las turbobombas poseen un elemento que gira, produciendo así el arrastre del agua. Este elemento “rotor” se denomina “Rodete” y suele tener la forma de hélice o rueda con paletas. Las bombas pueden recibir la energía de diversas fuentes. Desde la antigüedad se ha usado la energía eólica en este menester. El movimiento de las paletas del molino de viento se transmite a una bomba que extrae agua de un pozo. Cuando la bomba recibe la energía a través de un motor acoplado (eléctrico, de gasóleo o gasolina), al conjunto se le llama motobomba. El motor puede también estar separado de la bomba. Entonces hace falta un elemento que le transmita el movimiento. Puede ser una polea, un eje, etc. Clasificación de las bombas de agua Podemos encontrar una gran variedad de bombas, cada una de ellas cuenta con unas características técnicas propias para abastecer al consumidor. De ahí que sea clave que conozcamos el funcionamiento de estas y cómo pueden ayudarnos. Podemos hacer distinción de dos tipos de características generales para conocer qué bomba es la buena. Tipos de bombas según su fuente de alimentación Hay muchas posibilidades de alimentar con energía este tipo de instalaciones, desde la bomba manual para sacar agua de los pozos, hasta aquellos sistemas que utilizan electricidad, combustible, vapor de agua incluso gas natural. Nos obstante, los más usados son: Electrobombas: Este tipo de bombas están conectadas a la corriente hasta que consiguen captar la energía suficiente para funcionar y aquí se encuentran los tipos periféricos y centrifugas. o Bomba periférica: Estas bombas se utilizan para usos domésticos, elevando el agua a más de 30 metros de altura, dándole presión al agua. o Bomba centrifuga: Estas bombas tienen doble uso “doméstico y agrícola” ya que extraen agua en gran cantidad y en poco tiempo. Son las mas usadas a nivel mundial debido a los beneficios mencionados anteriormente. Motobombas: Debido a que este tipo de bomba tienen un motor a combustible, pueden funcionar incluso sin estar conectadas a la corriente. Extraen caudal y presión a partes iguales y su funcionamiento depende del tipo de la capacidad del motor, su uso esta recomendado para el llenado de tanques y trasladar agua en lugares remotos. Tipos de bombas según su uso Como se ha podido ver, este tipo de máquinas son utilizados para la extracción de agua de algún lugar profundo y poder trasladarla a otro lugar que tenga una mayor presión o altitud. Pero, siempre hay que tener en cuenta las necesidades de cada tipo para poder elegir la maquina adecuada. Bombas de agua sumergible: Son electrobombas que funcionan sumergiéndolas en el líquido y extrayéndolo hacia la superficie y son las más utilizadas cuando se tiene que perforar y extraer agua de zonas más profundas. Bombas de agua para tanque: Si el uso que se le dará es para extraer agua y subirla hasta un tanque que este situado en las alturas es recomendable este tipo de bomba ya que son compactas y capaces de subir hasta 30 metros el agua. Bomba presurizada de agua bajo tanque: Si se requiere mejorar el flujo de presión del agua se debe optar por este tipo de bombas. Se colocan a la salida del tanque y ofrece agua a presión para que llegue donde se requiere. Partes de las bombas de agua Partes de una bomba de agua 1. Impulsador: Se utiliza para destruir y girar al refrigerante en el sistema de enfriamiento. 2. Interruptor de presión: Esta parte se enciende al momento en el que se detecta una disminución de la presión en el interior del sistema de plomería, en el cual, de manera automática se activa la bomba para que este envíe una cantidad mayor de agua a presión. 3. Armazón: El armazón es la carcasa que se encarga de proteger a las partes interiores de la bomba. Esta sección del instrumento se elabora como un material anticorrosivo compuesto por acero inoxidable o por hierro fundido. 4. Entrada y salida: Se les llama así a los huecos que toda bomba de agua tiene. Estos permiten la salida y la entrada del líquido al aparato. 5. Panel de control: Es un artefacto que posibilita el encendido de la bomba, de igual manera tiene todos los interruptores o botones que se usan para la detención, para el encendido y para otras funciones. 6. Casco: El casco es la capa exterior que normalmente cubre a la bomba. Se elabora con material de hierro fundido, pero también hay otros modelos que se crean con acero estampado y con aluminio. 7. Eje impulsor: Como su nombre lo indica, este eje se encarga de agarrar al impulsor, el cual se encuentra girando sobre el mismo. 8. Rotor: También se le conoce por el nombre de impulsor o rodete. Este dispositivo se usa para impulsar el agua que se encuentra en el armazón. Pueden estar compuestos por un sistema de aspas o de álabes. 9. Rodamientos: También llamados cojinetes. Es la parte de la bomba que se utiliza para sostener al eje impulsor. 10. Manómetro: El manómetro es un instrumento de medición que se emplea para la presión de fluidos que se contiene en recipientes cerrados. La gran mayoría de los aparatos que se utilizan para medir presiones hacen uso de la presión atmosférica como nivel de referencia y establecen medidas de la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica, a esto se le conoce como valor de presión manométrica. 11. Motor: Esta parte de la bomba de agua permite que el eje impulsor y el impulsor en sí se trasladen para posibilitar el paso del agua de un lado hacia el otro. Tomando en cuenta su potencia de velocidad en el paso del agua, esta puede ser lenta o rápida. Normalmente se compone de diferentes piezas las cuales son bobinas, ventilador, imanes, entre otras. 12. Sello: Tiene la responsabilidad de proteger al balero del refrigerante y de los contaminantes. Trabaja en combinación con los retenedores y con los anillospara que la bomba funcione de manera correcta. Se concibe como el corazón del sistema de enfriamiento. 13. Balero: Esta parte se encuentra ubicada junto al soporte mecánico, se utiliza para llevar a cabo la rotación contigua del impulsor. 14. Maza: Esta parte de la bomba de agua se encuentra ubicada junto al balero. Esta sirve como la fuente de conexión de potencia que permite la rotación del impulsor. Partes de una bomba centrifuga 1. Inductor: A esta parte es también se le llama estator. Forma parte del motor y se conforma por el armazón de acero que sirve de protección al núcleo magnético del inductor. Este armazón protege los elementos que forman parte de la bomba y consigue la disipación del calor que se produce en el interior del motor. 2. Carcasa: Fabricada en aluminio o hierro fundido, es el elemento estructural que soporta los demás elementos de la bomba y se ajusta a la entrada del circuito de refrigeración. 3. Entrehierro: Es el espacio de aire que forma una separación entre el estator y el rotor. 4. Rotor: Esta es la parte que se puede mover en la bomba. Está compuesta por diversas barras conductoras cuyos extremos están conectador por anillos conductores. 5. Cojinete: Esta parte es el soporte y guía del eje de la bomba. Gracias al cojinete se puede formar la alineación perfecta de cada parte rotatoria que conforman al aparato. 6. Refrigeración: La refrigeración permite enviar el calor que se origina a causa del motor hacia el exterior haciendo uso de la autoventilación. 7. Ejes: Los ejes son los elementos de transmisión que se encuentran entre el motor y la bomba. Se elaboran a partir de distintos materiales en base de acero común, acero aleado, acero al carbono y acero inoxidable. 8. Impulsor o rodete: Esta parte se compone por un conjunto de álabes que tienen la función de bombear el fluido, atravesando los constantes giros que son provocados por el motor. 9. Sello mecánico: El sello mecánico proporciona un estado de estanqueidad entre el eje rotativo y la parte estructural de la bomba. Generalmente es fijo. 10. Difusor: El difusor combinado con el rodete se localiza en el interior de la carcasa. Sirve para mejorar el rendimiento de la bomba y favorecer la transformación correcta de la energía cinética a energía de presión. 11. Juntas espejo: Las juntas de espejos son dos aros metálicos que tienen el mismo tamaño y apariencia, se ubican uno frente al otro. Una junta es giratoria y la otra es estática. 12. Anillos tóricos o juntas: Los anillos tóricos son los elementos de sellado que aparecen como un elastómero toroidal el cual se puede fabricar a través de distintos materiales. 13. Voluta: Esta es la parte fija de la bomba cuya apariencia es muy parecida a un caracol. Se encuentra alrededor de la salida del rodete. 14. Juntas del laberinto: Se utilizan para proteger a los rodamientos contra la sociedad y los elementos que puedan contaminar a la bomba, de igual manera favorecen a la lubricación de esta. 15. Rodamientos: Estas piezas permiten el giro entre dos piezas más. Gracias a los rodamientos la fricción creada entre el eje y las piezas se produce de una forma muy mínima. Se componen de dos cilindros que tienen igual tamaño y forma, estos están separados por un conjunto de bolas o rodillos que intercambian el rozamiento por rodaduras. Usos dentro de la construcción Hoy en día el uso de bombas de agua se extiende a una gran variedad de aplicaciones comerciales, industriales, residenciales y agrícolas, que cubren diversas situaciones como las siguientes: Drenar el agua de un sótano. Extraer agua de un pozo. Trasladar agua de un lugar a otro, aún a diferentes niveles del suelo. Incrementar la presión o el caudal de agua. Vaciar y llenar piscinas, estanques o bañeras de hidromasaje. Drenar zonas poco profundas que están inundadas. Regar césped o zonas agrícolas de manera tradicional o por aspersión. Distribuir fertilizantes y pesticidas. Realizar diversas tareas en el área de la construcción. Las bombas tienen como objetivo convertir la energía, es decir, transformar la energía mecánica en energía cinética, causando así una gran presión y velocidad en el fluido. Las bombas son muchas y cada una de ellas posee una aplicación especifica; los factores fundamentales que nos permiten elegir el sistema de bombeo adecuado son, entre otros: presión de proceso, presión ultima, tipo de gases a ser bombeados, velocidad de bombeo, etc. Costo horario Mantenimiento y/o cuidados Primero debemos desconectar y bloquear la energía eléctrica antes de realizar el mantenimiento de la bomba, al igual que al volverla a instalar. También debemos recordar que cualquier dispositivo que contenga presión podría explotar, por lo que es prudente consultar la guía de mantenimiento de cada modelo y seguir los pasos indicados por el fabricante. Luego de comprobar que no existan riesgos de explosión, debemos permitir que la bomba se encuentre a una temperatura adecuada para manipularla. Abrimos las válvulas según las indicaciones del fabricante y podemos dar inicio al mantenimiento de la bomba. Problemas más comunes encontrados en bombas sumergibles: Hay una serie de problemas que pueden surgir comúnmente, se trata de, por ejemplo, cuando la bomba no enciende, o cuando no hay flujo de agua, a continuación, se presentan algunas causas y sus soluciones. Problema Causa posible Solución La bomba no enciende 1.- No hay corriente o hay una fase ausente. 2.- El cable es muy largo y fino. 3.- Los contactos se rompieron o el relay de temperatura acciono. 4.- El cable de corriente se desconectó del cable EM. 5.- La parte eléctrica se rompió. 6.- Hay algún residuo en el propulsor de la bomba. 1.- Revise la conexión para encontrar la causa. 2.- Utilizar un cable mas grueso de alto voltaje. 3.- Reemplazar los contactos. 4.- Revisar la conexión y reconectar. 5.- Arreglar la parte eléctrica o cambiarla. 6.- Limpiar. No hay flujo de agua, es decir, la bomba hace mucha o poca fuerza 1.- Reversa. 2.- Menor levantamiento que el indicado. 3.- La entrada está bloqueada. 4.- La tubería está bloqueada o rota. 5.- El propulsor esta gastado. 6.- El conjunto de rodamientos está flojo o roto. 7.- La válvula de retención está obstruida. 1.- Cambiar la energía o invertir los cables. 2.- Ajustar el levantamiento. 3.- Remover las obstrucciones. 4.- Remover las obstrucciones y arreglar la tubería. 5.- Cambie el propulsor. 6.- Cambie el conjunto de rodamientos. 7.- Cambie la válvula de retorno. El flujo es demasiado abundante o escaso a la fuerza correcta 1.- Flujo abundante pero no hay suficiente agua. 2.- La bomba no esta con la profundidad necesaria. No hay suficiente agua. 3.- El nivel de agua es muy bajo como para alcanzar la entrada de la bomba. 1.- Cambie la bomba al flujo correcto. 2.- Sumergir la comba lo necesario. 3.- Limitar o reajustar la profundidad de la bomba. El eje automático funciona correctamente pero el manual no 1.- El electrodo automático del nivel de agua gastado o dañado. El cable a tierra esta gastado o dañado. 2.- El electrodo automático está roto. 1.- Revisar el electrodo, el cable y cambiarlo. 2.- Revisar o cambiar la caja de control. Cuidados preventivos de una bomba sumergible Existen mínimos cuidados que podemos realizar para mejorar la vida útil de una bomba de agua sumergible: Verificar la conexión de voltaje. La mayoría de las electrobombas requieren conexión eléctrica de 220V y su uso constante amerita un buen sistema eléctrico que la respalde. Programar un reemplazo anual de los principales componentes para evitar averías. Validar constantemente el nivel de agua en donde se encuentra sumergida la bomba. La succión en vacío puede atascar labomba y cortar su vida útil. Es muy importante que revisemos de manera prudencial y de forma constante el nivel de agua del pozo en el cual se encuentra sumergida la bomba de agua, ya que, al disminuir el nivel del agua, se reduce la fuerza con la cual la bomba debe funcionar. Forzando la bomba en niveles de profundidad no adecuados, la bomba se desgasta, e incluso podría llegar a quemarse. Siempre se debe verificar que el nivel de agua esté por encima del nivel de succión. Cuestionario 1. ¿Qué son las bombas de agua? R= Son máquinas que se emplean para bombear líquidos de un lugar a otro, sin importar el fluido. Se emplean, en su mayoría, para desocupar piscinas, pozos sépticos, regar cultivos y abastecer de agua un lugar, entre otros. 2. ¿Cuál es el funcionamiento de esta máquina? R= Su funcionamiento resulta ser muy sencillo. En primer lugar, el agua es aspirada por el tubo de entrada para luego ser impulsado por un motor y así conseguir que gire de manera continua el impulsor; por ende, mientras el motor continúa girando, el fluido se mueve y esto alimenta la bomba de agua. 3. ¿Cuáles son las clasificaciones principales de las bombas de agua? R= Se puede encontrar una gran variedad de bombas cada una con características técnicas propias de ahí la clasificación de estas pues existen tipos de bombas según su fuente de alimentación y bombas según su uso. 4. ¿Cuál es la subclasificación de las bombas debido a su fuente de alimentación? R= Debido a que hay muchas posibilidades de alimentar con energía este tipo de máquinas no obstante los más usados son: electrobombas (periférica y centrifuga) y motobombas. 5. ¿Cuáles son las partes de una bomba de agua? R= Una bomba de agua esta compuesta de un impulsador, interruptor de presión, armazón, entrada y salida, panel de control, casco, eje impulsor, rotor, rodamientos, manómetro, motor, sello, balero y maza. 6. ¿Cuál es la función del interruptor de presión? R= Esta parte se enciende al momento en el que se detecta una disminución de la presión en el interior del sistema de plomería, en el cual, de manera automática se activa la bomba para que este envíe una cantidad mayor de agua a presión. 7. ¿Cuál es la función del inductor en una bomba centrifuga? R= A esta parte es también se le llama estator. Forma parte del motor y se conforma por el armazón de acero que sirve de protección al núcleo magnético del inductor. Este armazón protege los elementos que forman parte de la bomba y consigue la disipación del calor que se produce en el interior del motor. 8. ¿Qué usos se le pueden dar a las bombas de agua? R= Hoy en día el uso de bombas de agua se extiende a una gran variedad de aplicaciones comerciales, industriales, residenciales y agrícolas, que cubren diversas situaciones. 9. ¿Qué problemas mas comunes se presentan en las bombas de agua? R= Al igual que en todo tipo de maquina estas presentan una serie de problemas comúnmente, como lo puede ser cuando la bomba no enciende, no hay flujo de agua, el flujo es demasiado abundante o el mal funcionamiento del eje manual. 10. ¿Cuáles son algunas soluciones posibles para el arreglo del eje manual de una bomba de agua? R= Revisar el electrodo, el cable y cambiarlo, otra solución puede ser revisar o cambiar la caja de control. 11. Menciona un cuidado preventivo de una bomba sumergible. R= Programar un reemplazo anual de los principales componentes para evitar averías. 12. ¿Qué provocaría el uso forzado de una bomba en niveles de profundidad no adecuado? R= Provocaría que la bomba se desgasta, e incluso podría llegar a quemarse. Siempre se debe verificar que el nivel de agua esté por encima del nivel de succión. Bibliografía https://hidromecingenieros.com/que-es-una-bomba-de-agua/ https://www.igme.es/ZonaInfantil/MateDivul/guia_didactica/pdf_carteles/cartel4/CA RTEL%204_4-4.pdf https://autosolar.es/aspectos-tecnicos/tipos-bombas-de-agua https://youtu.be/1ssnRq-upks https://airtexproducts.es/2020/04/22/componentes-de-la-bomba-de-agua/ https://www.arqhys.com/decoracion/partes_de_la_bomba_centrifuga.html https://www.arqhys.com/decoracion/partes_de_una_bomba_de_agua.html https://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-electricas-y- accesorios/bombas-de-agua-funcionamiento https://www.abcpedia.com/construccion-y-materiales/bombas https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-autonoma-de- guerrero/contabilidad-de-costos/catalogos-de-la-cmic-de-costos-horarios- 2021/22835704 https://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/bombas-de-agua- sumergibles-mantenimiento-y-cuidados-preventivos https://hidromecingenieros.com/que-es-una-bomba-de-agua/ https://www.igme.es/ZonaInfantil/MateDivul/guia_didactica/pdf_carteles/cartel4/CARTEL%204_4-4.pdf https://www.igme.es/ZonaInfantil/MateDivul/guia_didactica/pdf_carteles/cartel4/CARTEL%204_4-4.pdf https://autosolar.es/aspectos-tecnicos/tipos-bombas-de-agua https://youtu.be/1ssnRq-upks https://airtexproducts.es/2020/04/22/componentes-de-la-bomba-de-agua/ https://www.arqhys.com/decoracion/partes_de_la_bomba_centrifuga.html https://www.arqhys.com/decoracion/partes_de_una_bomba_de_agua.html https://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-electricas-y-accesorios/bombas-de-agua-funcionamiento https://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-electricas-y-accesorios/bombas-de-agua-funcionamiento https://www.abcpedia.com/construccion-y-materiales/bombas https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-autonoma-de-guerrero/contabilidad-de-costos/catalogos-de-la-cmic-de-costos-horarios-2021/22835704 https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-autonoma-de-guerrero/contabilidad-de-costos/catalogos-de-la-cmic-de-costos-horarios-2021/22835704 https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-autonoma-de-guerrero/contabilidad-de-costos/catalogos-de-la-cmic-de-costos-horarios-2021/22835704 https://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/bombas-de-agua-sumergibles-mantenimiento-y-cuidados-preventivos https://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/bombas-de-agua-sumergibles-mantenimiento-y-cuidados-preventivos
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