Clasificación de bombas de aguas residuales e introducción a los tipos de impulsores de bombas de aguas residuales

Clasificación de bombas de aguas residuales.  

Las bombas de aguas residuales se pueden clasificar en los siguientes tipos: sumergiblesbombas de aguas residuales(tipo bajo líquido), bombas de aguas residuales de tuberías, bombas sumergibles para aguas residuales (tipo completamente sumergido), bombas de aguas residuales verticales, bombas de aguas residuales resistentes a la corrosión, bombas de aguas residuales resistentes a los ácidos y bombas de aguas residuales autocebantes.  

Los modelos comunes de bombas para aguas residuales incluyen las series PW y PWL:  

- Para las bombas de aguas residuales de la serie PW, la cámara de presión (voluta) más común es la voluta en espiral. Para las bombas sumergibles incorporadas, a menudo se utilizan paletas guía radiales o paletas guía tipo canal.  

- Para las bombas de aguas residuales de la serie PWL, el impulsor y la cámara de presión son los dos componentes principales; su rendimiento determina directamente el rendimiento general de la bomba.

Al igual que otras bombas, las bombas de aguas residuales se basan en dos componentes principales: el impulsor y la cámara de presión. La calidad de estas dos piezas dicta el rendimiento de la bomba, incluida su capacidad antiobstrucción, eficiencia, resistencia a la cavitación y resistencia al desgaste. A continuación se muestra una introducción detallada a cada componente, centrándose en los impulsores:  

1. Tipos de estructuras de impulsor  

Las estructuras de impulsor para bombas de aguas residuales se dividen en cuatro categorías principales: de paletas (abiertas y cerradas), vórtices, de canal (de un solo canal y de doble canal) y centrífugas de tornillo.  

① Impulsores tipo paletas (abiertos y semiabiertos)  

Los impulsores abiertos y semiabiertos son fáciles de fabricar. Si se obstruyen, la limpieza y el mantenimiento son sencillos. Sin embargo, durante el funcionamiento prolongado, la abrasión de partículas amplía el espacio entre las paletas y la pared lateral interna de la cámara de presión, lo que reduce la eficiencia de la bomba. Una brecha mayor también altera la distribución de la diferencia de presión en las paletas, provocando importantes pérdidas por vórtice y aumentando la fuerza axial de la bomba. Además, el espacio ampliado desestabiliza el patrón de flujo del líquido en el canal, lo que provoca vibraciones en la bomba.  

Este tipo de impulsor no es adecuado para transportar medios con partículas grandes o fibras largas. En términos de rendimiento, su eficiencia máxima es sólo alrededor del 92% de la de los impulsores cerrados ordinarios y su curva de cabeza es relativamente plana.  

② Impulsores vorticales  

Para bombas con impulsores vorticales, parte o todo el impulsor está separado del canal de flujo de la cámara de presión. Este diseño le da a la bomba un excelente rendimiento antiobstrucción y una gran capacidad para atravesar partículas y fibras largas. Cuando las partículas fluyen en la cámara de presión, son impulsadas por el vórtice generado por la rotación del impulsor; las partículas suspendidas en sí mismas no generan energía, sino que intercambian energía con el líquido en el canal.  

Durante el proceso de flujo, las partículas suspendidas o las fibras largas no entran en contacto con las paletas, por lo que la abrasión de las paletas es mínima. No hay problema de que la eficiencia caiga bruscamente debido a las brechas ampliadas por la abrasión durante el funcionamiento a largo plazo. Las bombas con impulsores vórtices son ideales para transportar medios que contienen partículas grandes y fibras largas.  

En términos de rendimiento, su eficiencia es relativamente baja (sólo alrededor del 70% de la de los impulsores cerrados ordinarios) y su curva de cabeza es plana.  

③ Impulsores cerrados  

Los impulsores cerrados tienen una eficiencia relativamente alta y mantienen un rendimiento estable durante el funcionamiento a largo plazo. Las bombas equipadas con impulsores cerrados tienen una fuerza axial pequeña y se pueden instalar paletas auxiliares en las placas de cubierta delantera y trasera:  

- Las paletas auxiliares en la cubierta frontal reducen las pérdidas por vórtice en la entrada del impulsor y minimizan la abrasión de partículas en el anillo de sello.  

- Las paletas auxiliares en la cubierta trasera no solo equilibran la fuerza axial sino que también evitan que partículas suspendidas entren en la cavidad del sello mecánico, protegiendo el sello mecánico.  

Sin embargo, los impulsores cerrados tienen un rendimiento antiobstrucción deficiente y son propensos a enredarse. No son adecuados para el transporte de aguas residuales no tratadas que contengan partículas grandes o fibras largas.  

④ Impulsores tipo canal  

Los impulsores de tipo canal no tienen aspas: su canal de flujo es un pasaje curvo que va desde la entrada hasta la salida. Este diseño los hace altamente antiobstrucción y adecuados para transportar medios con partículas grandes y fibras largas.  

En términos de rendimiento, su eficiencia es cercana a la de los impulsores cerrados ordinarios, pero la curva de altura de las bombas con este impulsor es más pronunciada. La curva de potencia es relativamente estable, por lo que hay poco riesgo de sobrecarga. Sin embargo, su resistencia a la cavitación no es tan buena como la de los impulsores cerrados ordinarios y son particularmente adecuados para bombas con entradas presurizadas.  

⑤ Impulsores centrífugos de tornillo  

Las paletas de los impulsores centrífugos de tornillo son palas en espiral retorcidas que se extienden axialmente desde el puerto de succión en un cubo cónico. Las bombas con este impulsor combinan las funciones de las bombas de desplazamiento positivo y las bombas centrífugas:  

- Cuando las partículas en suspensión pasan a través de las paletas, no chocan con ninguna parte de la bomba, por lo que se produce poco daño a las partículas y una alteración mínima del medio transportado.  

- Gracias al efecto propulsor de la estructura en espiral, el impulsor tiene una gran capacidad para atravesar partículas suspendidas.  

Este tipo de impulsor es ideal para transportar medios con partículas grandes, fibras largas o altas concentraciones. Tiene ventajas obvias en escenarios en los que el medio transportado debe protegerse de daños. En términos de rendimiento, las bombas con este impulsor tienen una curva de altura de caída pronunciada y una curva de potencia relativamente plana.  

2. Estructura de la cámara de presión  

La cámara de presión más común para bombas de aguas residuales es la voluta; para bombas sumergibles incorporadas, a menudo se utilizan paletas guía radiales o paletas guía tipo canal. Las volutas son de tres tipos:  

- Volutas en espiral: Rara vez utilizadas en bombas de aguas residuales.  

- Volutas anulares: De estructura simple y fácil de fabricar, se utilizan más comúnmente en pequeñas bombas de aguas residuales. Sin embargo, su campo de aplicación se ha ido reduciendo gradualmente con la aparición de las volutas intermedias.  

- Volutas intermedias (semiespirales): combinan la alta eficiencia de las volutas espirales y la alta permeabilidad de las volutas anulares, lo que las hace cada vez más populares entre los fabricantes.  

Conclusión  

En resumen, cualquier serie debombas de aguas residualesEs esencialmente una combinación de un tipo de impulsor específico y un diseño de cámara de presión, adaptado al medio transportado y a los requisitos de instalación. Siempre que el impulsor y la cámara de presión coincidan de manera óptima, se pueden garantizar los diversos indicadores de rendimiento de la bomba. Por supuesto, tampoco se debe pasar por alto el diseño y fabricación de otros componentes.