En el momento del arranque de una bomba, el mangote de aspiración puede estar lleno de aire, una bomba centrífuga no puede aspirar aire, por lo que no es autosuficiente para crear la aspiración necesaria para que el fluido llene el rodete y se pueda empezar a bombear con normalidad. La creación de estas condiciones de carga previas al arranque en la bomba es el denominado proceso de cebado, que se logra gracias a unos mecanismos que disponen las bombas. Describiremos los más habituales:
Cebado manual o autocebado
Es el más elemental y hoy en día solo es utilizado por las motobombas23. Consiste en llenar el cuerpo de la bomba con agua por medio de un orificio que existe al efecto, que dispone de una válvula de retención para que no se vacíe por el mangote de aspiración.
23Según la norma UNE EN 1028-1: 2006 se denominan motobombas a aquellas bombas centrifugas portátiles
instaladas sobre un bastidores metálicos transportables o sobre un remolque que se complementan con un motor de explosión de accionamiento. Es decir son las bombas que no van instaladas en ningún vehículo. Su funcionamiento es por lo tanto autónomo.
Pistones alternativos
Este sistema consta de un pistón provisto de una lumbrera que se comuni- ca con la aspiración de la bomba, por medio de una válvula. Este embolo accionado manualmente o por el motor absorbe el aire que pudiera existir en el interior del conducto de aspiración. Hoy esta prácticamente en desuso.
Efecto Venturi
Es una consecuencia del teorema de Bernoulli. Cuando en un con- ducto se produce un estrechamien- to, la ecuación de continuidad hace aumenta su velocidad (S1<
S2) y por tanto la presión vale:
Como v1< v2implica que h1> h2.
Por eyección de gases
Este sistema de cebado se emplea principalmente en motobombas, ya que necesita de los gases de escape del motor, para su funcionamiento.
Se basa en el efecto Venturi. El tubo de escape, que se puede cerrar por medio de una válvula de mariposa, presenta una derivación de forma cónica en su extremo (D), para que los gases tengan una mayor velocidad en ese punto. Esto trae consigo una menor presión y la cámara C se llena con el aire de los conductos de aspiración.
El aire saldrá mezclado con los gases de escape y se producirá un vacío en los tubos de aspiración que se llenarán de agua, cebando a la bomba.
Anillo de agua
El mecanismo de anillo de agua se compone de una cámara cilíndrica que tiene en su interior una rueda de paletas que gira excéntrica respecto al eje del cilindro. Esta cámara posee dos conductos provistos de sus correspondientes válvulas, uno comunica con el cuerpo de la bomba y por el otro a una salida.
La cámara cilíndrica esta llena inicialmente de agua. Cuando la rueda de paletas gira, por efecto de la fuerza centrífuga, se forma alrededor de la rueda un anillo de agua de un determinado espesor. Entre las paletas de la rueda se forman unas cámaras de capacidad variable a medida que ésta va girando. Al pasar, por delante del conducto que comunica la cámara cilíndrica con la espi- ración, las cámaras se hacen más grandes y por lo tanto se crea un vacío que es llenado con el aire que absorbe de la aspiración. Posteriormente al pasar por el conducto de expulsión del aire, la cámara disminuye de tamaño obliga- do a salir el aire. Con este sistema se produce vacío en la aspiración y se llena de agua el cuerpo de la bomba.
Bomba Godiva WT 3010
(1)Aspiración desde el exterior de 100 mm. (2) Salidas de impulsión de 70 mm. (3) Salidas de impulsión de 45 mm. (4) Salida de impulsión de 25 mm. (5) Válvula manual aspiración de cisterna. (6) Válvula de llenado de la cisterna desde la bomba.
Bomba ROSEMBAUER TLF 1000 instalada en un vehículo
(1) Salidas de alta presión de diámetro 25 mm. (2) Selector NP/NP-HP (Baja presión/Alta y Baja presión). (3) Válvula de aspiración. (4) Aspiración. (5) Monovacuómetro y manómetros de alta y baja presión. (6) Llave de aspiración del depósito de agua. (7) Aspiración exterior de espumógeno. (8) Boca de llenado del depósito desde hidrante. (9) Llave de llenado del depósito desde hidrante. (10 y 16) Salidas y llaves de baja presión de diámetro 70 mm. (11 y 15) Llaves de alta presión. (12) Cebador. (13) Acelerador. (14) Llave de entrada de espumante. (17) Llave de llenado del
Resumen de conceptos
• La norma UNE EN 1028-1 define bomba centrífuga contra incendios, como aquella máquina hidráulica accionada mecánicamente destinada al suministro de fluidos con objeto de luchar con- tra los incendios.
• En una bomba centrifuga contra incendios podemos distinguir las siguientes partes: Colectores de
aspiración, desde donde se alimenta la bomba desde un deposito o por aspiración a través de un
mangote, cuerpo de la bomba,colectores de impulsióndonde se conectan las mangueras y los
elementos auxiliares, tales como los manómetros, el cebador , válvulas, racores, etc.
• La presión medida en el colector de impulsión de una bomba, se denomina altura de impulsióny se expresa en metros de columna de agua (mca). Se conoce como altura de aspiración manométrica, a la presión efectiva existente en el colector de aspiración de la bomba.
• Se denomina potencia hidráulicadel fluido a la salida de la bomba a: Ph=γγ·H·Q. Donde γγes el
peso especifico del fluido, H es su presión en metros de columna de agua y Q es el caudal en met- ros cúbicos por segundo que circula por la bomba.
• La curva altura-cuadalde una bomba expresa la capacidad de la bomba para generar energía hidráulica. Su significado es que la bomba girando a un número de revoluciones N, solo podrá pro- porcionar los valores de presión y caudal contenidos en la curva correspondiente. Esto sucederá siempre que N no varíe, puesto que si esto ocurre la curva se desplazará hacia arriba si N aumen- ta, o hacia abajo en el caso que disminuya. Por lo tanto un aumento del número de revoluciones, implica que para un mismo caudal, la bomba dará más presión.
• El fenómeno de la cavitaciónconsiste en la evaporación del fluido circulante por la bomba a tem- peraturas muy inferiores a la de ebullición del mismo como consecuencia del descenso de la pre- sión en el líquido por debajo de la presión de vapor a esa temperatura. Este fenómeno que ocurre en el colector de aspiración se puede evitar disminuyendo la altura geométri-
ca de aspiraciónen menos de 6 metros.
• La creación de estas condiciones de carga previas al arranque en la bomba es el denominado pro-
ceso de cebado, que se logra gracias a unos mecanismos que disponen las bombas. En el momen-
to del arranque de una bomba, el mangote de aspiración puede estar lleno de aire, una bomba cen- trífuga no puede aspirar aire, por lo que no es autosuficiente para crear la aspiración necesaria para que el fluido llene el rodete y se pueda empezar a bombear con normalidad.