Bombas autocebantes para agua: tipos, principio de funcionamiento, recomendaciones de uso

Las bombas autocebantes son un tipo especial de equipo de superficie, diseñadas para aumentar la vida útil. Sus partes móviles siempre están refrigeradas, los sellos no están dañados, el motor funciona perfectamente. Sin embargo, debido a la amplia gama, a veces es difícil elegir el modelo adecuado. ¿Está de acuerdo?

Todo lo que necesita saber sobre bombas autocebantes para agua lo encontrará en nuestro sitio web. Aquí se detalla el principio de funcionamiento y construcción de estos equipos, y se presentan las diferencias en el diseño. La información que ofrecemos le ayudará a realizar una compra informada.

Hemos descrito en detalle diferentes tipos de bombas autocebantes y proporcionado recomendaciones de uso. Fotografías y videos útiles le ayudarán a profundizar sus conocimientos.

Características de los equipos autocebantes

Al adquirir un equipo para usar en una casa de campo, se deben analizar varios factores que determinan la categoría necesaria.

Entre ellas se incluyen:

• profundidad de la fuente;
• distancia desde la fuente hasta la casa;
• nivel de presión;
• calidad del agua suministrada;
• consumo de agua.

Por lo general, estos datos se consideran al calcular el rendimiento del equipo, pero también son útiles al elegir una bomba según el tipo de succión.

Se distinguen los dispositivos autocebantes y los de succión normal. La diferencia radica en el diseño que regula el proceso de rellenado en caso de que entre aire al sistema.

Ejemplo de bomba autocebante – Pedrollo PLURIJET, diseñada para mover y elevar agua limpia desde fuentes con profundidad no superior a 9 m, presión nominal hasta 120 m, caudal – 200 l/min (12 m³/h)

Se consideran de succión normal las bombas sumergibles y semisumergibles, cuyo funcionamiento se produce si el líquido de la fuente se mueve por gravedad al compartimento de trabajo. Si entra aire, se activa la protección automática contra «marcha en seco» y el trabajo se detiene, ya que el equipo no puede funcionar en vacío. La bomba debe reiniciarse.

Diagrama de funcionamiento de la bomba autocebante: 1 – llenado de agua; 2 – separación de agua y aire en la cámara de trabajo; 3 – finalización de la circulación, inicio del funcionamiento de la bomba; 4 – retención del líquido al apagar la bomba (+)

Las bombas autocebantes están diseñadas para eliminar el aire de forma autónoma sin intervención humana. Esto ocurre gracias a características constructivas: en la parte superior del compartimento de trabajo hay un purgador, a través del cual se elimina el aire. Una válvula de retención impide que regrese.

Los modelos modernos con válvulas de compuerta incorporadas realizan un rellenado automático, eliminando la necesidad de supervisión constante del equipo.

La pequeña altura de elevación de las bombas autocebantes —hasta 9 m— está relacionada con el proceso de rellenado. Es importante asegurarse de que la cámara de trabajo esté constantemente llena de agua, y cuanto más corta sea la línea de impulsión, más rápido se realiza el proceso de desplazamiento del agua.

Con frecuencia, las bombas autocebantes forman parte de una estación de bombeo con acumulador hidráulico, tubo de succión (o eyector), válvulas de cierre e instrumentos de control y medición.

Instalación correcta de la línea de succión

Al instalar un sistema de suministro de agua es importante no solo la instalación de una bomba autocebante o una estación de bombeo, sino también el montaje de la tubería de succión.

El valor de la altura de elevación (7-8 m) se calcula teniendo en cuenta la altura de elevación del agua y los parámetros de resistencia hidráulica que se generan durante el desplazamiento del líquido.

Al crear una tubería de agua hermética, se debe verificar la relación entre el diámetro de la tubería y el diámetro del tubo, así como acortar al máximo (si es posible) la longitud de toda la línea.

Cuanto más larga sea la línea de succión, mayor será la resistencia y, por lo tanto, menor la altura de elevación. La presencia de fugas puede provocar daños en el equipo; esta condición es relevante para los modelos centrífugos que no están diseñados para bombear mezclas de aire y líquido.

Preste atención a la ubicación de las tuberías. La línea de succión no debe tener codos, dobleces, ni una estructura ensamblada compleja que se eleve por encima del nivel de la bomba; de lo contrario, es posible la formación de bolsas de aire, que interrumpen el proceso de succión y se eliminan con dificultad del sistema.

Procure ubicar la tubería de succión de manera que tenga la configuración más simple con tubos rectos y un solo ángulo, es decir, que se asemeje a la letra «L».

Como equipo adicional instalado directamente en la tubería, se utiliza una válvula antirretorno (o un análogo simple de no retorno) y un filtro. Gracias a la válvula, el agua se mantiene en la tubería y no fluye hacia atrás, protegiendo así al propietario de la bomba de tener que rellenarla repetidamente.

El filtro protege el equipo de la entrada de sedimentos del fondo con inclusiones grandes, trozos de plantas acuáticas e impurezas arcillosas.

¿Se puede sustituir el modelo autocebante por una bomba normal? Si no hay otra salida, así se hace: durante la reparación o la compra de un equipo nuevo.

Sin embargo, no debe olvidar algunos matices:

• habrá que llenar completamente de agua la cámara de la bomba y la tubería antes de ponerla en marcha;
• es necesario evitar la entrada de aire, de lo contrario el equipo se averiará;
• el llenado debe realizarse después de cada «incidente» causado por la despresurización de la tubería de agua.

La práctica muestra que los usuarios de bombas autocebantes no tienen prisa por cambiar a las normales, tanto más que la elección del equipo suele estar dictada por condiciones óptimas de succión.

Bombas autocebantes centrífugas

Una opción adecuada para uso autónomo en una propiedad privada rural es la bomba autocebante centrífuga, que bombea no solo agua limpia, sino también medios con partículas pequeñas, por ejemplo, sedimentos de un estanque.

Maneja excelentemente líquidos que son una mezcla de agua y gas. El equipo es de superficie, es decir, se instala por encima del nivel del agua, y el proceso de elevación del agua se logra mediante la presión negativa interna en la línea de succión.

Tipos de construcciones y sus características

Es necesario familiarizarse con la estructura de la bomba centrífuga autocebante para poder solucionar averías y realizar el mantenimiento regular. El equipo es un mecanismo simple encerrado en una robusta carcasa en espiral con tapa; el material de la carcasa puede ser acero inoxidable, hierro fundido o plástico.

En el interior se encuentra el impulsor (de acero o polímero), equipado con álabes orientados en dirección opuesta. Además del impulsor, las partes importantes son el difusor y el eyector (tubo Venturi).

Por lo tanto, prácticamente todas las piezas son estáticas, y el movimiento lo genera el único elemento dinámico: el disco (los discos) del impulsor.

El diseño de la bomba permite un fácil acceso a la pieza principal para inspección preventiva o reparaciones menores (por ejemplo, limpieza o rectificado). Dado que el aparato está en el exterior, a diferencia de su homólogo sumergible, siempre es posible inspeccionarlo y reemplazar piezas.

Esquema de la bomba centrífuga: 1 – carcasa metálica o plástica; 2 – tapa; 3 – eyectores incorporados; 4 – impulsor; 5 – eje de montaje; 6 – sello; 7 – rodamientos; 8 – condensador; 9 – motor eléctrico.

Los modelos centrífugos son más pesados que los de vórtice, pero funcionan mucho más silenciosos y pueden bombear agua sucia con inclusiones de fracción media. Para medios muy contaminados existen bombas de drenaje especiales, y si se necesita trituración adicional, bombas fecales.

Al elegir el equipo con el proveedor, pregunte sobre el equipamiento posible: además del motor eléctrico, se utilizan motores de gasolina o diésel; sin embargo, para uso en casas de campo, el equipo eléctrico es más óptimo. Con inspecciones preventivas y mantenimiento regulares, la vida útil de la bomba centrífuga alcanza los 20 años.

Las características de los modelos varían, pero los valores promedio pueden ser los siguientes:

• temperatura dentro del sistema – hasta +35 °C;
• temperatura del aire exterior (en el lugar de instalación de la bomba) – hasta +35 °C;
• altura de elevación de la línea de aspiración – hasta 8 m;
• presión máxima en el sistema – 6 bar;
• motor – asíncrono bipolar (clase de protección no inferior a IP 44).

La mayoría de las piezas están fabricadas en acero inoxidable; como material del sello mecánico se utiliza grafito o cerámica.

Bomba centrífuga autocebante multietapa KSB Multi Eco para abastecimiento de agua doméstico, recolección de agua de lluvia; admite inclusión de arena (concentración – hasta 50 g/m³)

Por lo tanto, la unidad autocebante se asemeja mucho en su estructura a una bomba centrífuga común, con una diferencia: el proceso de recirculación del fluido ocurre dentro del cuerpo, y no en la tubería externa.

Los tapones de llenado y drenaje de agua, el soporte para fijar al motor, la ubicación de las boquillas que conectan el equipo con la tubería de impulsión y aspiración, – como en equipos simples.

Características y principio de funcionamiento

A través de la boquilla, el agua ingresa desde la tubería de aspiración al interior del cuerpo y llena todo el espacio, luego el impulsor se pone en marcha automáticamente. Bajo el efecto de la fuerza centrífuga, el líquido es desplazado desde el centro hacia las zonas periféricas y se mueve bajo presión hacia la tubería de impulsión, también conectada mediante una boquilla.

Esquema de instalación de una bomba autocebante centrífuga ubicada en la superficie, por encima del nivel del agua en el pozo. La válvula de retención sirve como obstáculo para el movimiento del agua en dirección opuesta a la succión.

Al disminuir la presión en la parte central, nuevamente se succiona agua hacia el cuerpo desde la tubería de aspiración. La periodicidad de succión-impulsión es la base del suministro continuo de agua por el equipo centrífugo.

La cantidad de impulsores en las bombas puede variar, desde uno hasta varios (monoetapa y multietapa), sin embargo, el principio de bombeo del líquido hacia el cuerpo y luego, a través de la tubería, no cambia por ello.

Campo de aplicación de los equipos centrífugos

Los equipos autocebantes centrífugos son capaces de bombear líquidos que los modelos de tipo vórtice no pueden manejar:

• medios viscosos;
• líquidos con partículas sólidas;
• líquidos abrasivos.

Por ello, esta categoría de equipos de bombeo se utiliza a menudo en la producción, por ejemplo, para el bombeo de productos petrolíferos. En uso doméstico, el equipo no se quedará ocioso si los propietarios utilizan un estanque de campo u otro cuerpo de agua para regar el jardín o huerto, cuya agua no se distingue por su limpieza y transparencia.

El equipo es capaz de mover líquido con sedimento espeso del fondo, trozos de limo y otras plantas acuáticas.

Las bombas domésticas también manejan muy bien el bombeo de agua limpia, por lo que son adecuadas para el suministro autónomo de agua del edificio y las construcciones adyacentes (baño, cocina de verano). Una bomba de alto rendimiento es adecuada para equipar un sistema de riego racional no solo de los bancales, sino también del césped, invernaderos, macizos de flores y jardín.

Durante el arranque se produce un proceso de autocebado de la tubería, lo que permite ahorrar en mantenimiento y garantiza la estabilidad del funcionamiento.

Bombas de vórtice (con impulsor)

Entre las modificaciones autocebantes existe un grupo de bombas de vórtice, sin embargo, a diferencia de las centrífugas, no son adecuadas para bombear fluidos viscosos.

Es necesario excluir la presencia de inclusiones sólidas en el agua, de lo contrario, el funcionamiento del equipo se verá afectado. Las bombas de tipo vórtice son simples en su diseño y mantenimiento, pero tienen un rendimiento menor y una baja eficiencia.

Bomba autocebante de vórtice Pedrollo PKm 60 para agua extremadamente limpia: potencia – 0,37 kW, caudal – 0,3-2,4 m³/h, altura de elevación – hasta 5 m

Esquema del dispositivo y principio de funcionamiento

Las piezas internas de una bomba de vórtice difieren poco de las análogas centrífugas. El componente dinámico principal es el impulsor de disco, equipado con álabes dispuestos en círculo.

Los álabes giran dentro de un canal peculiar, conectado con los tubos de entrada y salida. El líquido ingresa por el tubo de succión, bajo la acción del giro del impulsor se arremolina y se desplaza en trayectoria helicoidal hacia la salida.

La permanencia múltiple del líquido en el espacio entre los álabes genera energía adicional y presión, elevando el agua al nivel necesario. En esto se basa el principio de funcionamiento de la bomba de vórtice autocebante.

El aire aspirado se mezcla con el líquido, luego la mezcla se separa nuevamente en dos componentes: el aire se expulsa al exterior, y el líquido continúa circulando en la cámara de trabajo. Una vez que se ha eliminado todo el aire, la cámara se llena completamente de agua y comienza a funcionar según el principio de un equipo centrífugo.

Bomba de vórtice Optima (Polonia) en cuerpo de hierro fundido, con potencia de 0,37 kW y altura de elevación de 35 metros. Diseñada para el suministro de agua de una casa o jardín, bombea solo agua limpia.

Un elemento obligatorio, como en los equipos centrífugos, es la válvula de retención, que cumple dos funciones:

• impide la entrada inversa de aire;
• asegura el llenado de la cámara de trabajo con agua.

La altura máxima de elevación del agua que proporciona el equipo de autocebado de vórtice es de 8 metros. Las bombas de vórtice se diferencian de las bombas centrífugas por dos características fundamentales: no bombean medios sucios, pero manejan perfectamente la mezcla de aire y líquido.

El bajo rendimiento (del 25% al 45%) se explica porque se gasta mucha energía en el proceso de impulsión del líquido. Por esta razón, los propietarios de terrenos suburbanos prefieren los equipos centrífugos. Generalmente se recuerda el equipo de vórtice cuando no es posible instalar un análogo más productivo.

Ventajas del uso doméstico

Las ventajas de esta categoría de bombas autocebantes son su tamaño compacto y una altura de elevación mayor (5-7 veces más que las bombas centrífugas). Por lo tanto, es racional usarlas para dar servicio a una fuente de agua ubicada a gran distancia de los puntos de toma de agua, siempre que no se requiera un alto rendimiento.

Las bombas de vórtice Speroni KPM se fabrican en dos variantes que se diferencian en dimensiones, peso, volumen de la cámara de trabajo y caudal. Las modificaciones se utilizan para llenar tanques de membrana de pequeño volumen y sistemas de calefacción (+)

Un ejemplo es el bombeo de agua desde un pozo, cuya altura de elevación no supera los 7-8 m, hacia la llamada «zona de trabajo», donde generalmente se ubican las plantaciones del jardín, los bancales y los invernaderos. Considerando la irregularidad del terreno y el rodeo de las construcciones rurales, se debe calcular una tubería de hasta 100 m de longitud, lo que significa que se necesitará una gran altura de elevación.

Además de usar las modificaciones de vórtice en sistemas de agua privados autónomos, se aplican para extinción de incendios, ventilación, en instalaciones térmicas.

Eyector: dispositivo para fuentes profundas

Las bombas autocebantes con eyector incorporado están diseñadas para cuerpos de agua naturales abiertos, pozos y sondeos, cuya profundidad de captación de agua no supera los 7 m u 8 m.

Generalmente, las especificaciones técnicas de esta categoría de equipo se resumen en los siguientes parámetros:

• caudal: 4-5 m³/h;
• presión: 4-6 bar;
• altura de elevación: 50-60 m.

Junto con el acumulador hidráulico, el presostato y un conjunto de automatización, estas modificaciones forman estaciones de bombeo de trabajo eficiente. Con cierta distancia del edificio donde se encuentran los principales puntos de toma de agua, el equipo autocebante superficial es insuficiente, se necesita un mecanismo adicional.

Esquema de instalación de bombas equipadas con eyector externo, para sondeos de hasta 40-45 m de profundidad con diámetro de tubería de 2 y 4 pulgadas (+)

Se puede aumentar la potencia de succión utilizando un eyector externo, que maneja la elevación de agua a una profundidad de 35-40 m. Los modelos industriales de eyectores pueden trabajar eficazmente si el nivel del agua se encuentra a una profundidad de 19-20 m. La gran distancia hasta la fuente tampoco es un obstáculo para el dispositivo eyector.

Al utilizar un eyector externo, el rendimiento de la estación de bombeo cae drásticamente hasta un 30-35%, pero se reduce el nivel de ruido característico de los eyectores integrados.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Los videos presentados le ayudarán a comprender la estructura y el principio de funcionamiento del equipo de autoaspiración.

Video #1. Ensamblaje de la bomba de la empresa «Asterión» (serie UP):

Video #2. Principio de funcionamiento de la bomba centrífuga autoaspirante:

Video #3. Revisión profesional de las bombas Aquario (serie AJC):

Las bombas autoaspirantes centrífugas y de vórtice son el equipo más adecuado para uso particular en terrenos rurales. Con ellas usted puede crear un sistema de suministro de agua o riego.

Pero recuerde que la máxima eficiencia se puede lograr únicamente analizando minuciosamente las condiciones de uso de la estación de bombeo y estudiando las características técnicas del modelo seleccionado.

Esperamos sus relatos sobre su experiencia personal extrayendo agua con una bomba autoaspirante. Por favor, deje sus comentarios en el bloque que aparece a continuación. Aquí también puede hacer preguntas sobre los puntos que le interesen y compartir datos útiles.