Leyes de Afinidad de las Bombas centrífugas
¿Que son las leyes de afinidad?
El comportamiento hidráulico de una Bomba centrifuga, básicamente está definido por tres parámetros:
Caudal (Q)Altura de Bombeo (H)Velocidad de Giro (N)
Las leyes de semejanza son ecuaciones que relacionan matemáticamente estos tres variables y pueden definirse de la siguiente manera:
El Caudal disminuye proporcionalmente al disminuir la velocidad de giro del eje.
La altura de elevación es proporcional al cuadrado de la velocidad de giro del eje.
La potencia es proporcional al cubo de la velocidad de giro del eje
Con Estas relaciones podemos predecir las curvas características de la bomba operando a una velocidad de giro distinta a la conocida, estos valores son más precisos para pequeños cambios de RPM, para incrementos mayores no son tan precisas.
Ejemplos de las leyes de afinidad.
Supongamos que tenemos una bomba cuyo comportamiento a 3500 RPM se presenta en la curva siguiente, a partir de las leyes de afinidad vamos a construir la curva H, Q para una N de 3200 RPM
El primer punto de trabajo sería ( 10, 49.5) el caudal a 3200 podríamos calcularlo como:
Mientras que la altura se obtiene aplicando la siguiente ecuación:
siguiendo este procedimiento para el resto de valores se completa la información para la construcción de la curva característica de la bomba, a una velocidad de 3200 RPM , el comportamiento se presenta a continuación.
De igual manera si una Bomba trabaja a una velocidad constante, su curva de funcionamiento puede modificarse mediante la reducción física del diámetro del impulsor, las siguientes expresiones son aplicables para pequeñas variaciones, de hasta un 20% de reducción.
El caudal es proporcional al diámetro del impulsor.
La variación de la altura es proporcional al cuadrado de la relación de los diámetros de los impulsores
La relación de las potencias es proporcional al cubo de la relación de los diámetros de los impulsores.
Con todas estas expresiones podemos adaptar el punto de trabajo de la Bomba, para la modificar el valor de las RPM, generalmente se emplean Variadores de frecuencia y para la reducción del diámetro del impulsor se somete a un proceso de mecanizado.