​Métodos para la regulación del flujo de bombas centrífugas de tuberías

1. Estrangulamiento de salida  

Para bombas de velocidad específica baja y media, este es un método de regulación de flujo común y económico, aunque generalmente se limita a dichas bombas. Cerrar parcialmente cualquier tipo de válvula en la tubería de salida aumenta la altura del sistema, lo que hace que la curva de altura del sistema se cruce con la curva de altura de la bomba de la tubería a un caudal menor.  

La estrangulación de salida cambia el punto de operación a una región de menor eficiencia y crea una pérdida de potencia en la válvula de mariposa. Esto puede ser importante para grandes instalaciones de bombas, donde los métodos de regulación que requieren una mayor inversión pueden resultar más atractivos económicamente. Acelerar a una posición cerrada puede provocar el sobrecalentamiento del fluido dentro de la bomba; Se puede usar una línea de derivación para mantener el flujo mínimo necesario, o se pueden emplear métodos de regulación alternativos; esto es particularmente importante para bombas que manejan agua caliente o líquidos volátiles.  

2. Estrangulamiento de la succión  

Si hay suficiente NPSH (altura de succión positiva neta) disponible, estrangular la tubería de succión puede ahorrar algo de energía. Combustible para motores a reacciónbombas de tuberíaA menudo utilice estrangulamiento de entrada porque el estrangulamiento de salida puede causar sobrecalentamiento o vaporización del líquido. A caudales muy bajos, los impulsores de estas bombas solo se llenan parcialmente con líquido, por lo que la potencia de entrada y el aumento de temperatura son aproximadamente 1/30 de aquellos cuando el impulsor está en pleno funcionamiento durante la estrangulación de salida.  

El caudal de las bombas de condensado suele estar controlado por la profundidad de inmersión, lo que equivale a la estrangulación de entrada. Los diseños especiales pueden minimizar el daño por cavitación en estas bombas, aunque su eficiencia energética llega a ser bastante baja.  

3. Regulación de derivación  

Todo o parte del flujo delbomba de tuberíaLa línea de descarga de puede desviarse a través de una tubería de derivación de regreso al puerto de succión de la bomba u otro punto apropiado. El bypass puede equiparse con uno o más orificios de flujo y válvulas de control adecuadas. Normalmente se utiliza un bypass de medición para reducir el flujo de las bombas de alimentación de la caldera, principalmente para evitar el sobrecalentamiento. Si el bypass desvía el exceso de flujo de una bomba de hélice en lugar de utilizar la regulación de salida, se pueden lograr importantes ahorros de energía.  

4. Regulación de velocidad  

Este método minimiza la potencia requerida y elimina el sobrecalentamiento durante la regulación del flujo. Las turbinas de vapor y los motores de combustión interna pueden adaptarse fácilmente a la regulación de velocidad con un coste adicional mínimo. Para ajustar la velocidad se pueden utilizar varios dispositivos de velocidad variable mecánicos, magnéticos e hidráulicos, así como motores de velocidad variable de CC y CA.  

Los motores de velocidad variable suelen ser caros y sólo se justifican tras estudios económicos para casos concretos. Se ha estudiado la regulación de paletas ajustables: para bombas con una velocidad específica de 5700 (2.086), son efectivas las paletas guía ajustables instaladas antes del impulsor. Estas paletas pueden generar una prerotación positiva, reduciendo la altura, el flujo y la eficiencia, aunque su efecto de ajuste es relativamente menor para otras velocidades específicas.  

En Europa, las grandes bombas de almacenamiento de energía para la generación de energía utilizan con éxito paletas difusoras de salida ajustable. También se han desarrollado bombas de hélice con palas de paso variable, logrando un amplio rango de flujo con altura constante y pérdidas de eficiencia relativamente pequeñas. Sin embargo, estos métodos son demasiado complejos y costosos, lo que limita su aplicación práctica.  

5. Inyección de aire  

Inyectar aire en el puerto de succión de la bomba es otro método de regulación del flujo, que puede ahorrar algo de energía en comparación con la regulación de salida. Sin embargo, el aire en el líquido transportado generalmente no es deseable y el exceso de aire corre el riesgo de perder el cabezal de cebado de la bomba. Por lo tanto, este método rara vez se utiliza en la práctica, excepto en casos específicos.