Bomba de elevación.

Una bomba de elevación es una bomba de acción simple que consta de un cilindro abierto y una válvula de descarga o tipo cubeta (ver Figura). La combinación de un cilindro abierto y una válvula de descarga o tipo cubeta constituye las partes básicas de la bomba de elevación: eleva el agua en lugar de forzarla.

Fig. 1. Construcción básica de una bomba de elevación de acción simple

Fig. 2. Ciclo de arranque de cuatro tiempos para una bomba de elevación de accionamiento simple.

En la bomba de elevación, la válvula de cubeta está incorporada en el pistón y se mueve hacia arriba y hacia abajo con él.

Para poner en funcionamiento la bomba de elevación, es necesario completar un ciclo de cuatro etapas (ver Figura). Estas etapas son las siguientes:

1. Escape de aire – El pistón desciende hasta el fondo del cilindro, expulsando el aire.
2. Entrada de agua – En el recorrido ascendente, se crea un vacío. La presión atmosférica provoca que el agua fluya hacia el cilindro.
3. Transferencia de agua – Durante el recorrido descendente, el agua fluye a través de la válvula de cubeta, es decir, se transfiere a la parte superior del pistón.
4. Descarga de agua – Cuando el pistón asciende, el agua es expulsada de la bomba.

Una vez que la bomba ha sido cebada y está en funcionamiento, el ciclo de trabajo se completa en solo dos movimientos del pistón: un movimiento descendente y un movimiento ascendente (ver Figura 3). El movimiento descendente del pistón se denomina golpe de transferencia, mientras que el movimiento ascendente se llama golpe de admisión y descarga, ya que el agua ingresa al cilindro mientras la carga de agua previa es expulsada.

Fig. 3 Ciclo de trabajo de dos carreras (luego del cebado) para una bomba de accionamiento simple. Bombas de Presión

La bomba de presión es, en realidad, una extensión de la bomba de elevación, ya que no solo eleva el agua, sino que también la impulsa contra una presión externa. El principio de funcionamiento básico de la bomba de presión es que esta fuerza el agua a una presión superior a la atmosférica, a diferencia de la bomba de elevación, que simplemente eleva el agua para que fluya desde un surtidor.

En una bomba de presión, el agua es expulsada del cilindro mediante un pistón o émbolo que trabaja contra una presión que corresponde a la altura o elevación sobre la válvula de entrada a la cual se bombea el agua.

Fig. 4- Construcción básica de una bomba de fuerza de accionamiento simple tipo émbolo

En su forma más simple, la bomba de presión consta de una válvula de entrada, una válvula de descarga y un émbolo de acción simple (ver Figura 4). En una bomba de presión de acción simple, el ciclo de trabajo se completa en dos movimientos: un golpe ascendente (de admisión) y un golpe descendente (de descarga) (ver Figura 5).

• Golpe ascendente – Se crea un vacío que permite que la presión atmosférica fuerce el agua hacia el cilindro. Durante este golpe, la válvula de entrada está abierta y la válvula de descarga está cerrada.
• Golpe descendente – El émbolo desplaza el agua y abre la válvula de descarga, permitiendo que el agua fluya fuera del cilindro contra la presión generada por la altura dinámica del sistema.

Otro tipo de bomba de presión emplea válvulas de entrada, válvulas de cubeta y válvulas de descarga (ver Figura 6). En este caso, el pistón se mueve dentro de un cilindro cerrado, y se utiliza un prensaestopas para sellar la varilla del pistón. El agua fluye progresivamente a través de la válvula de entrada (o de pie), la válvula de cubeta y la válvula de descarga.

Fig. 5 - Ciclo de trabajo de dos carreras de una bomba de fuerza de accionamiento simple.

Fig. 6 - Construcción básica de una bomba de fuerza de accionamiento simple con válvula tipo cubo en pistón.

Para iniciar la bomba (ver Figura 7), el aire dentro del cilindro (asumiendo que el sistema está lleno de aire) se transfiere desde la parte inferior del pistón hacia la parte superior en el primer golpe descendente. En el segundo golpe ascendente, el vacío generado permite que la presión atmosférica haga ingresar agua en el cilindro. En el tercer golpe descendente, el agua se transfiere a la parte superior del pistón, y en el cuarto golpe ascendente, el agua es expulsada a través de la válvula de descarga.

Fig. 7 - Ciclo de cuatro tiempos de una bomba de fuerza de accionamiento simple con válvula tipo cubo en el pistón.

Una vez que el sistema ha sido purgado de aire y está en funcionamiento, el ciclo de trabajo se completa en dos golpes del pistón: un golpe descendente (de transferencia) y un golpe ascendente (de descarga).

• Golpe descendente – El agua se transfiere a través de la válvula de cubeta.
• Golpe ascendente – El agua sobre el pistón es expulsada, y al mismo tiempo, el agua es admitida en la parte inferior del pistón.

Términos destacados :

• Bomba de elevación (Lift pump)
• Bomba de acción simple (Single-acting pump)
• Cilindro abierto (Open cylinder)
• Válvula de descarga (Discharge valve)
• Válvula de cubeta (Bucket valve)
• Pistón (Piston)
• Golpe de transferencia (Transfer stroke)
• Golpe de admisión (Intake stroke)
• Golpe de descarga (Discharge stroke)
• Escape de aire (Air exhaust)
• Entrada de agua (Water inlet)
• Transferencia de agua (Water transfer)
• Descarga de agua (Water discharge)
• Ciclo de trabajo (Working cycle)
• Presión atmosférica (Atmospheric pressure)
• Vacío (Vacuum)
• Cebado de bomba (Pump priming)
• Altura dinámica (Dynamic head)
• Bomba de presión (Force pump)
• Bomba de doble efecto (Double-acting pump)
• Válvula de entrada (Inlet valve)
• Válvula de pie (Foot valve)
• Presión externa (External pressure)
• Presión superior a la atmosférica (Above atmospheric pressure)
• Presión de descarga (Discharge pressure)
• Caudal de agua (Water flow rate)
• Altura de succión (Suction lift)
• Altura de descarga (Discharge lift)
• Émbolo (Plunger)
• Prensaestopas (Stuffing box)