Hidráulica: máquinas de flujo, clasificación y diseño de instalaciones de bombeo

Conceptos Fundamentales de Hidráulica

• Hidráulica: Parte de la mecánica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos.
• Presión: Es la fuerza que ejerce la gravedad sobre los cuerpos.
• Fuerza: La fuerza es el peso de un objeto que se aplica sobre un área determinada.

Máquinas de Flujo

Son equipos que posibilitan la transferencia de energía entre un líquido y un dispositivo mecánico.

Tipos de Máquinas de Flujo

1. Primer tipo: Se constituye de aquellas que retiran la energía mecánica del líquido y producen cierto trabajo. Entre ellas se encuentran las turbinas y las ruedas de agua.
2. Segundo tipo: Se constituye de aquellos que transfieren energía mecánica al líquido y que gastan para eso cierto trabajo que le es proveído. Son ellos: las bombas hidráulicas, ventiladores, sopladoras y compresores, entre otros.

Clasificación conforme la dirección del flujo

• Radial: El flujo es predominantemente radial. Ejemplo: bombas centrífugas.
• Mixtas: El flujo es diagonal, es decir, parte axial y parte radial. Ejemplo: turbina Francis.
• Axial: El flujo es axial. Ejemplo: ventiladores axiales y hélices.

Parámetros Técnicos y Diseño de Instalaciones

Rotación específica o velocidad específica (nq)

Corresponde a la rotación (en rpm) del rotor de la bomba, de una serie homóloga, geométricamente similares, que eleva una unidad de caudal (1 m³/s) bajo una altura total unitaria (1 m).

Requisitos técnicos para una instalación de bombeo

1. Debe haber un grupo (motor-bomba) de reserva.
2. Deben ser adaptados comandos automáticos de encendido/apagado.
3. Deben ser providenciadas soluciones que reduzcan los ruidos y vibraciones.
4. Uso de tecle mecánico para alzar piezas y equipos, así como sus movilizaciones (cuando se trata de plantas de bombeo grandes).
5. Diseñar orientado a la conservación de energía.

Dimensionamiento y Caudal de Diseño

1. El caudal de diseño es aquel con el cual se va a dimensionar la instalación de bombeo, para que la misma sea diseñada para las variaciones de demanda en un tiempo presente y también atender las demandas futuras con intervenciones previstas de antemano en la instalación, para un horizonte de hasta 20 años.
2. De esta manera, la definición de la bomba, la cantidad a ser instalada en asociación en paralelo, las preocupaciones con el consumo de energía y demás requisitos técnicos son elementos que deben ser subsanados en la fase de diseño.