Esquemas básicos de instalación de bombas

Hay una inmensa variedad de tipos de bombas y aplicaciones, pero en cuanto al dónde y cómo van instaladas hay esquemas que se repiten. Los detallamos aquí observando puntos determinantes y consejos para una mejor aplicación. 

Esquemas

Cada tipo de bomba, cada fluido, cada aplicación tiene su particularidad. La idea de esta nota es esquematizar los diferentes tipos de instalaciones, centrándonos en el tramo de succión, determinante en cuanto a la funcionalidad y escenario de fallas como cavitación o ingreso de aire y descebado.

La aspiración o succión es el punto más débil en todas las bombas. De hecho, todas tienen una capacidad de succión limitada, por eso es que siempre quedan instaladas cerca del punto de succión, siendo éste el tramo más corto. A diferencia del tramo de impulsión, que puede ir creciendo acorde a la altura que desarrolle la bomba, si no es suficiente, seleccionaremos un equipo de mayor capacidad, pero en cuanto a la succión es acotada para prácticamente todos los tipos de bombas.

Más allá de las diferencias y variantes de cada instalación, hay muchos puntos en común, cuidados y detalles en los que tenemos que hacer foco para asegurar el buen funcionamiento y resultado del equipo.

1 – Sobre nivel del líquido

Esquema también denominado succión negativa. Puede ser aspirando de un tanque, piscina, curso de agua (rio, mar, etc.). Es el esquema más habitual sobre todo en bombas centrífugas para agua limpia, bombas autocebantes portátiles para piscinas, elevadoras en general y una amplia variedad de equipos, incluidos algunos de desplazamiento positivo como de engranajes, lóbulo, diafragma, etc. (Fig. A).

Ventajas

La bomba queda totalmente accesible, facilitando el acceso y fácil mantenimiento o reemplazo.

Cuidados

En el extremo del tramo de succión debe ir instalada una válvula de pie (válvula retención o check, con filtro) a fin de mantener el equipo siempre cebado. En el caso de bombas autocebantes se puede prescindir de dicha válvula.

El filtro debe asegurar retener los sólidos o impurezas que puedan trabar la válvula, lo que descebaría a bomba y tubería.

Todas estas indicaciones son válidas también en el caso de que la bomba esté situada debajo del nivel del líquido, pero cuyo caño de succión se eleve y baje hasta el líquido, como se puede observar en la Figura B.

2 – Bajo nivel del líquido

A este esquema también se lo llama aspiración positiva. Este tipo de instalación se puede utilizar con todos los tipos de bombas, pero es especialmente recomendable para fluidos viscosos como grasas, barros, aceites, etc. Ver esquema en la Figura C.

Ventajas

Sin duda es la opción que mayor seguridad nos brinda en cuanto a evitar inconvenientes de cebado, evitamos el uso de válvula de pie, que no deja de ser una pieza que tiene desgaste y, a la larga, fallas.

Cuidados

El tramo de succión debe ser corto, directo y compuesto por pocos elementos, ya que también es posible el ingreso de aire, aunque menos probable.

Que el fluido llegue por gravedad hasta la bomba no asegura que en todas las situaciones que se utilice este esquema se cebará correctamente la cañería. Recordemos que el proceso de cebado implica dos acciones: la primera es llenar completamente de agua (o fluido bombeado) el tramo de cañería y la cámara de la bomba, la segunda acción es desalojar completamente de aire estos mismos espacios. Si la cañería tiene puntos altos y bajos, es probable que en los altos quede confinado aire y en caso de no contar con los purgadores o válvulas de venteo adecuadas el cebado no se efectuará correctamente.

Al quedar la bomba ubicada debajo del tanque, el recinto donde queda alojada la bomba debe asegurar el drenaje en caso de una pérdida (de la cañería, prensaestopas, desborde del tanque, etc.) inclusive con una segunda bomba específica para esta función. Si no se drenara correctamente puede acumularse y dejar el equipo inundado con el consiguiente daño y peligro de electrocución.

3 – Pozo seco

No necesariamente el tanque tiene que estar suspendido o colocado sobre la bomba. Cuando tenemos por ejemplo tanques enterrados (debajo de la cota cero), es posible hacer un pozo seco pegado al tanque y desde un punto bajo conectar una tubería que una al tanque con la bomba. De este modo la bomba queda debajo del nivel asegurando la presión positiva a la entrada de la bomba, el cebado y demás ventajas detalladas en el punto anterior (ver Figura D).

Cuidados

Los cuidados son los mismos que en el punto 2, sumamos a que debemos prestar especial atención a que circule correctamente aire para que asegure la correcta ventilación del motor. En caso de que fuera muy baja o nula, forzar esa ventilación. Otra posibilidad es que el motor utilizado posea refrigeración líquida, por el mismo fluido bombeado o sistema similar.

4 – Mismo nivel del líquido

No siempre están tan claros los esquemas cuando la bomba queda al mismo nivel que el tanque, aquí lo determinante es verificar si el fluido llegará siempre por gravedad a la bomba, o no. Teniendo la seguridad de que se cumpla esta condición no será necesario utilizar una válvula de pie. Ahora de no cumplirse o previendo que por otras razones pueda ocasionalmente suceder que el flujo no llegue por gravedad a la bomba, debemos tener la previsión de colocar la válvula de pie. En ambos casos un control de nivel que impida que la bomba opere con un nivel bajo de líquido es la mejor previsión (Fig. E).

Cuidados

La profundidad a la que quede colocada la bomba debe asegurar estar siempre por debajo del nivel dinámico, que es el punto más bajo que al que puede descender el nivel de agua en la perforación con la bomba funcionando.

Se debe prever que no lleguen a la bomba arena o arcillas que puedan dañar u obturar la bomba.

5 – Sumergida pozo profundo

Obviamente este esquema es válido para bombas sumergibles para pozo profundo, como muestra da Figura F.

Cuando el nivel es demasiado bajo para que una bomba aspire (más de 7 u 8 m) Las bombas sumergidas pasan a ser la mejor opción. Aunque nos centramos en las bombas con motor sumergido, lo que detallamos aquí, es también válido para bombas de transmisión donde mediante un eje extendido, la bomba queda sumergida en el líquido y el motor en la superficie o zona seca.

Ventajas

Al estar sumergida reducimos casi por completo, la posibilidad de que sucedan fallas como descebado o cavitación.

Cuidados

La profundidad a la que quede colocada la bomba debe asegurar estar siempre por debajo del nivel dinámico, que es el punto más bajo que al que puede descender el nivel de agua en la perforación con la bomba funcionando.

Se debe prever que no lleguen a la bomba arena o arcillas que puedan dañar u obturar la bomba.

6 – Sumergida tanque o pozo abierto

Al igual que el punto anterior es válido para bombas sumergidas. En este caso las bombas trabajan en causes amplios y no tan estrechos como las perforaciones.

Ventajas

Mismas que el punto anterior, en el caso de bombas de desagote que manipulan sólidos, se prescinde de válvulas de pie en la succión que pudieran trabarse.

Cuidados

Las bombas sumergibles de desagote tienen un límite acotado en cuanto a la profundidad a la que pueden estar sumergidas, ya que este valor está relacionado con la presión que resiste el sellado en general del equipo y que asegure su estanqueidad. Otro punto es la refrigeración del motor, para esto deberemos analizar las particularidades de cada equipo y cada aplicación para cerciorarse que sea la adecuada.

7 – Directo de línea

Esquema utilizado en sistemas de circulación de agua como calefacción, refrigeración, loops de agua. También cuando se utilizan bombas en serie o simplemente para sumar rendimiento en un punto de una instalación, donde la bomba aspira directamente de una línea, que es la instalación más sencilla, pero en algunos casos puede ser la más riesgosa.

Cuidados

Lo primero es asegurar que siempre reciba líquido, si pudiera faltar en algún momento se debe colocar una protección acorde a la instalación y el tipo de bomba que impida el trabajo en seco del equipo.

Si el ingreso de líquido fuera a una presión media o alta, es necesario conocer cuál es la presión máxima que soporta hidráulicamente la bomba. Esto se debe porque en su cámara, específicamente cierres y juntas soportarán la presión total que es la suma de la presión con que ingrese más la generada por la propia bomba.

CUIDADOS EN GENERAL

  • Corto, directo y sencillo. El tramo de la tubería de succión debe ser corto y directo, las curvas deben ser abiertas y se aconseja que la cantidad de accesorios sea la mínima posible. Sobre todo, porque luego con la bomba en funcionamiento la vibración, el accionamiento de válvulas y controles, el manipuleo, envejecimiento de juntas y sellados, etc.; harán que cada unión pueda llegar a ser un posible punto de ingreso de aire.
  • Colectores. Cuando se aplica más de una bomba unificando el tramo de aspiración e impulsión, los colectores deben estar dimensionados para el caudalmáximo total, incluidas las bombas de respaldo o las bombas que se agreguen en un futuro previsible.
  • Decantación. En todos los esquemas se aconseja que haya una diferencia entre el extremo de succión y el fondo del tanque para que decanten allí sólidos y evitar el ingreso hacia la bomba.
  • Sumergencia. También se aconseja que el nivel mínimo del fluido no descienda a menos de 25 a 30 cm. por sobre el extremo de succión. Esta altura llamada sumergenciapuede variar acorde a la velocidad de circulación con que ingrese el fluido a la tubería de succión. La finalidad es evitar la formación de vórtices o remolinos que faciliten el ingreso de aire.
  • Controles, automáticos y protecciones. Son determinantes para la protección de los equipos, nos ayudan para además de automatizar el trabajo, cerciorarnos que el equipo trabaje dentro de los parámetros adecuados, muchos detallados en esta nota.