Las bombas de diafragma son bombas alternativas. Contienen una lámina flexible que trabaja en una cámara con orificios y válvulas de entrada y salida.
Por debajo (o detrás) de la membrana actúa un pistón sobre un líquido herméticamente cerrado, haciendo que la membrana flexible se distienda al moverse el émbolo hacia la parte superior, de modo que se vacíe el espacio de la bomba, o empujándola en su movimiento hacia la parte inferior o embolada de succión.
El diafragma está constituido por ciertos metales o aleaciones, plásticos o caucho sintético. La bomba de diafragma puede estar dotada de movimientos de precisión, de forma que puede actuar como alimentador-dosificador.
Las bombas mecánicas son bombas alternativas, con movimiento positivo.
Las bombas movidas mediante vapor tienen la ventaja de su amplitud y de suministrar vapor de baja presión a un tambor central colector de vapor, que permite recoger vapor para los procesos de fabricación.
Otros tipos de bombas Bomba de chorro
Hay bombas que no son del tipo de las centrifugas ni del de las de desplazamiento positivo. Ya se ha mencionado el eyector de aire como un dispositivo para ayudar al cebado; también puede utilizarse para elevar fluidos.
La ventaja principal es que no tiene partes móviles dentro de la bomba, pero, en cambio, su rendimiento es más bien bajo, un máximo del 30 %. La utilización más frecuente de la bomba de chorro, como también se denomina, es en conjunción con la centrífuga, para elevar agua desde más de 10,33 m y hasta unos 45 m.
Ariete hidráulico
Si se dispone de grandes cantidades de agua a baja presión, puede utilizarse un ariete hidráulico a fin de elevar una pequeña cantidad del líquido desde un nivel inferior hasta otro superior. No se necesita otra potencia externa; se utiliza la cantidad de movimiento de la vena de agua cuando se cierra una válvula rápidamente a intervalos regulares, generándose así altas presiones pulsátiles.
La bomba de aire ascendente es un dispositivo sencillo que puede elevar agua mediante el empleo de aire comprimido, o petróleo de un pozo utilizando gas. Se inyecta aire o gas en el fondo de un tubo vertical introducido en el pozo por debajo del nivel del líquido, que se llena de burbujas. La diferencia de densidad del líquido en el exterior del tubo y la mezcla gas-líquido en su interior produce una corriente ascendente por el tubo hacia la superficie, cuya cuantía depende de la longitud del tubo, la profundidad de inmersión y el tipo de burbujas generadas.
Bomba de engranajes
La bomba de engranajes es una bomba rotatoria en la que hay dos engranajes que se acoplan y giran el uno hacia el otro; en los espacios que quedan contra las paredes de la carcasa es atrapado líquido, que así es transportado hacia la salida. Se utiliza para manejar líquidos que sean demasiado viscosos para las bombas centrifugas, tales como aceites vegetales, grasas fundidas, ácidos grasos.
Revestidas con una camisa de vapor sirven para manejar fácilmente melazas, colas y otros materiales análogos.
También son sumamente útiles la bomba de paletas deslizantes y las bombas de pistón tubular rotatorias.
6.2 COMPRESORES
Las necesidades industriales impulsaron la producción de mecanismos complejos que permitieran realizar una amplia gama de funciones, desde máquinas de construcción de túneles, sistemas neumáticos de distribución de paquetes y ascensores, hasta el accionamiento de maquinaria para la fabricación en serie. Una vez comprimido y almacenado, el aire pasa a ser una fuente de energía, pero ante todo se necesita una fuente primaria de energía para accionar el compresor. Esa fuente puede ser una máquina hidráulica, un motor de gas, eléctrico, de gasolina o Diesel e incluso una turbina de gas.
Existen diferentes tipos básicos de compresor: Compresor alternativo y compresor rotativo.
Las dos etapas de un compresor por desplazamiento de pistón. En la primera etapa (esquema superior), ese pistón asciende y obliga al aire de la parte superior del cilindro a pasar, a través del circuito de refrigeración por agua, a la cámara de presión, situada al otro extremo del cilindro. En la segunda etapa (esquema inferior) el pistón desciende y, al mismo tiempo que aspira aire exterior, comprime el aire situado en la cámara de presión, cuya volumen es menor por la presencia del vástago del émbolo. Cuando la presión alcanza el valor límite, se abre la válvula de escape (en la parte inferior izquierda de los esquemas).
El compresor alternativo accionado por un motor eléctrico es el más común para uso industrial como instalación permanente.
Otras veces está montado sobre dos o cuatro ruedas para facilitar su traslado en trabajos a pie de obra, construcción de carreteras, edificios, etc., y entonces suele tener un motor Diesel o de gasolina.
Los componentes principales del compresor son un cárter, un cigüeñal, una biela, un émbolo y un cilindro, con válvulas de aspiración y de descarga. Para comprimir
el aire a presiones de hasta 0,5 ó 0,6 MPa (5 ó 6 kg/cm2) es suficiente un tipo
sencillo, de una sola etapa; pero para presiones mayores son frecuentes dos etapas de compresión, baja y alta.
En el cilindro de baja presión se comprime el aire desde la presión atmosférica a una presión igual a la raíz cuadrada de la presión final. La segunda etapa aumenta esa presión hasta el valor final. Con esta relación las necesidades de potencia son mínimas.
La compresión genera calor, por lo que para reducir los problemas de temperatura, que afectan especialmente a la lubricación, suele introducirse una etapa de refrigeración entre los cilindros de baja y alta presión; esta etapa puede consistir en un intercambiador de calor con agua o aire.
Los cilindros son de configuraciones muy variadas, tan numerosas, casi como en los motores de combustión interna, y a menuda es necesaria además otra etapa de refrigeración posterior por aire o por agua, según el tamaño y las necesidades de la instalación, El aire comprimido suele introducirse en un depósito a presión.
6.2.2 Compresor rotativo
Hay otros dos tipos de compresores bastante comunes, ambos rotativos. El compresor helicoidal comprende uno o dos pares (etapas) de rotores helicoidales engranados que giran juntos sin tocarse, estando siempre en la misma posición relativa.
El aire, aspirado por un extremo, es comprimido entre los rotores que giran sale por el otro extremo. Es un modelo muy compacto y puede trabajar a gran velocidad, características muy adecuadas para atender al suministro de grandes cantidades de aire.
El compresor de paletas deslizantes se presenta en formas muy variadas, pero, básicamente, consta de un rotor colocado de modo excéntrico en el cilindro de compresión; el rotor está provisto de un número variable de paletas que, conforme gira aquél, son impulsadas por la fuerza centrífuga contra las paredes del cilindro.
Esas paletas se deslizan por las paredes ajustándose perfectamente a ellas, configurando así un compartimiento estanco, a lo que contribuye también la lubricación.
Puesto que el rotor está descentrado con respecto al cilindro, en la parte de éste más alejada del eje del rotor las paletas formarán una cámara de la máxima amplitud, correspondiente a la entrada de aire.
Conforme el rotor gira, las paletas se van retirando obligadas por la pared del cilindro, con lo que la cámara se reduce, el aire es comprimido y sale por una válvula, situada en la parte del cilindro más próxima al eje del rotor.
6.3 Ventiladores y sopladores
Los gases son propulsados mediante ventiladores, que pueden ser impulsores o extractores, y mediante compresores. Un ventilador puede utilizarse para vencer presiones débiles del orden de fracciones de un centímetro (o pulgada) y su efectividad depende de la forma y curvatura de sus láminas o aspas. Figura No 127.
Los ventiladores se dividen en ventiladores centrífugos, con rodetes dotados de hojas colocadas radialmente, y ventiladores con flujo axial, tales como los ventiladores de disco y los de hélice.
Se dice de un ventilador que es un impulsor cuando impele el aire o un gas forzándolo a penetrar en una habitación o en conductos que lo lleven a una cámara, horno o desecador; es un extractor cuando hace salir el aire de un espacio cerrado y lo descarga en el exterior.
El túnel de Lincoln está ventilado por la acción de grandes ventiladores que aportan aire fresco y que funcionan como impulsores.
El ventilador Sirocco es un ventilador de múltiples aspas (64 láminas), ligeramente curvadas, estrechas, en forma correspondiente en lo esencial a un tambor.
El turbo impulsor de una sola fase es una máquina centrífuga de elevada velocidad, de tamaño notablemente reducido para su capacidad. Al contrario que los ventiladores, se basa en que los huelgos sean pequeños. El turbo impulsor de
efecto múltiple desarrolla presiones del orden de 0,45 Kg/cm2 (6,5 psi).
Descarga en espiral del ventilador turbo axial Descarga rectilínea del ventilador axial