• Comprensión de los problemas de unión del aire y cómo prevenir fallas en las bombas centrífugas

Las bombas centrífugas se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales, incluidassistemas de suministro de agua, procesamiento químico, minería, generación de energía, petróleo y gas, sistemas de agua de alimentación de calderas y sistemas de circulación industrial..

Sin embargo, durante la operación, los usuarios pueden encontrar un problema común:

El motor funciona normalmente;

El eje de la bomba gira correctamente;

Pero no sale líquido por la salida;

El caudal disminuye significativamente;

La bomba produce ruidos o vibraciones anormales.

En muchos casos, este problema es causado porUnión de aire en la bomba centrífuga..

La unión de aire es uno de los problemas operativos más comunes para las bombas centrífugas, especialmente parabombas centrífugas horizontales, bombas centrífugas multietapa, bombas de caja dividida y otros diseños de bombas no-autocebantes-.

 

 

1. ¿Qué es la unión del aire en una bomba centrífuga?

Unión de airese refiere a una condición en la que el aire o el gas quedan atrapados dentro de la carcasa de la bomba, el área del impulsor o la tubería de succión, lo que impide que la bomba centrífuga establezca un flujo y presión normales.

Una bomba centrífuga funciona utilizando el impulsor giratorio para transferir energía al líquido. Cuando el líquido ingresa al ojo del impulsor, la fuerza centrífuga lo empuja hacia la salida del impulsor, creando presión y flujo continuo.

Sin embargo, cuando el aire llena la cámara de la bomba:

El aire tiene una densidad mucho menor que el líquido;

El impulsor no puede transferir energía al aire de manera efectiva;

El líquido no puede entrar correctamente en la bomba.

Como resultado, la bomba puede continuar funcionando mecánicamente pero no entregar líquido.

Los síntomas típicos incluyen:

Bomba funcionando sin descarga de agua;

Flujo y presión reducidos;

Operación inestable;

Vibración o ruido excesivo.

 

2. Principales causas de la retención de aire en las bombas centrífugas

2.1 Cebado insuficiente antes del arranque de la bomba

La causa más común

La mayoría de las bombas centrífugas convencionales sonno autocebado-y debe estar completamente lleno de líquido antes de comenzar.

Antes de la operación, se deben garantizar las siguientes condiciones:

La carcasa de la bomba está completamente llena de líquido;

La tubería de succión está llena de líquido;

Se elimina todo el aire atrapado.

Si queda aire dentro de la bomba, el impulsor solo hará circular aire en lugar de bombear líquido.

Las situaciones comunes incluyen:

La bomba se pone en marcha por primera vez sin un cebado adecuado;

La bomba pierde líquido después de una parada prolongada;

La válvula de pie falla y el líquido regresa;

El aire no se libera completamente durante el arranque.

 

2.2 Fuga de aire en la tubería de succión

El lado de succión de una bomba centrífuga normalmente funciona bajo presión negativa.

Por lo tanto, incluso una pequeña fuga en la tubería de succión puede permitir que entre aire externo a la bomba sin una fuga de agua obvia.

Los puntos comunes de fuga de aire incluyen:

Conexiones de brida;

Juntas dañadas;

Uniones roscadas flojas;

Áreas de empaque de válvulas;

Grietas en tuberías de succión.

Una vez que el aire ingresa a la bomba, puede acumularse dentro de la carcasa y reducir el rendimiento de la bomba.

Para sistemas de bombeo industriales:

La estanqueidad de la tubería de aspiración es tan importante como la resistencia de la tubería de presión.

 

2.3 Diseño inadecuado de la tubería de succión

Un sistema de succión diseñado adecuadamente es esencial para el funcionamiento confiable de la bomba centrífuga.

Los problemas que pueden causar acumulación de aire incluyen:

Puntos altos en la tubería de succión

El aire tiende a acumularse en el punto más alto de la tubería.

Tubo de succión de tamaño insuficiente

Una tubería de aspiración con diámetro insuficiente puede provocar:

Mayor velocidad de flujo;

Mayor pérdida por fricción;

Menor presión en la entrada de la bomba;

Mayor riesgo de entrada de aire al sistema.

Curvas excesivas en la tubería

Demasiados codos o diseños de tuberías complicados pueden aumentar:

Pérdidas hidráulicas;

Resistencia a la succión;

Posibilidad de acumulación de aire.

 

2.4 Nivel bajo de líquido y entrada de aire

Cuando el nivel de líquido en un tanque o depósito baja demasiado:

La entrada de succión puede estar cerca de la superficie del líquido;

Puede producirse la formación de vórtices;

Se puede aspirar aire hacia el tubo de aspiración.

Este problema es común en:

Sistemas de tratamiento de agua;

Aplicaciones de drenaje;

Sistemas de circulación de agua de refrigeración.

Mantener una profundidad de inmersión suficiente es importante para evitar la entrada de aire.

 

2.5 Gas liberado del líquido bombeado

Algunos líquidos contienen gases disueltos.

Bajo ciertas condiciones, tales como:

Reducción de presión;

Aumento de temperatura;

Turbulencia de flujo;

El gas disuelto puede separarse del líquido y formar burbujas.

Estas burbujas pueden acumularse cerca de la entrada del impulsor y afectar el rendimiento de la bomba.

 

3. Síntomas comunes de atasco de aire

3.1 La bomba funciona pero no suministra líquido

Este es el síntoma más típico.

El motor funciona normalmente, pero:

No sale agua;

La presión de descarga permanece baja;

La bomba no puede alcanzar el punto de funcionamiento diseñado.

 

3.2 Flujo y presión reducidos

Debido a que el impulsor no puede transferir energía al líquido de manera efectiva:

El caudal disminuye;

El cabezal de la bomba cae;

El rendimiento del sistema se vuelve inestable.

 

3.3 Ruido y vibración anormales

El aire que ingresa al área del impulsor interrumpe el flujo continuo de líquido.

Posibles resultados:

Mayor vibración;

Operación inestable;

Ruido de funcionamiento anormal.

 

4. Cómo prevenir y resolver problemas de retención de aire

 

4.1 Cebado y eliminación de aire adecuados de la bomba

La solución más eficaz es una preparación adecuada antes del inicio.

Procedimiento recomendado:

Abra la válvula de liberación de aire;

Llene la carcasa de la bomba con el líquido bombeado;

Asegúrese de que la cámara de la bomba esté completamente llena;

Retire todo el aire atrapado;

Cierre la válvula de liberación de aire;

Arranque la bomba.

La preparación adecuada es especialmente importante para:

Bombas multietapas horizontales;

Bombas de agua de alimentación de calderas;

Bombas centrífugas de alta-presión;

Bombas de caja dividida.

 

4.2 Inspeccionar y reparar fugas en la tubería de succión

Compruebe periódicamente:

Conexiones de brida;

juntas;

válvulas;

Juntas de tuberías;

Componentes de sellado.

Cualquier fuga de aire debe repararse inmediatamente para garantizar un funcionamiento estable de la bomba.

 

4.3 Instalar dispositivos de liberación de aire

Para sistemas con acumulación frecuente de aire, considere instalar:

Válvulas automáticas de liberación de aire;

Tuberías de ventilación;

Sistemas de cebado asistido-por vacío.

Estos dispositivos ayudan a eliminar el aire atrapado y mejorar la confiabilidad del arranque.

 

4.4 Optimizar las condiciones de instalación de la bomba

Para reducir el riesgo de atasco de aire:

✔ Mantenga las tuberías de succión lo más cortas posible;
✔ Utilice el diámetro adecuado del tubo de succión;
✔ Minimiza los codos innecesarios;
✔ Evite los puntos altos donde se pueda acumular aire;
✔ Asegúrese de que el nivel de líquido sea adecuado por encima de la entrada de succión.

 

4.5 Seleccione el tipo de bomba correcto

Si la solicitud involucra:

Instalación de la bomba por encima del nivel del líquido;

Inicio y apagado frecuentes;

Condiciones de cebado difíciles;

considere usar:

Bombas autocebantes-;

Bombas sumergibles;

Sistemas de bombeo asistidos-por vacío.

Seleccionar el diseño de bomba correcto puede mejorar en gran medida la confiabilidad del sistema.

 

5. Unión de aire frente a cavitación: ¿cuál es la diferencia?

La unión de aire y la cavitación a veces se confunden porque ambas involucran burbujas de gas dentro de las bombas. Sin embargo, son fenómenos diferentes.

Artículo	Unión de aire	Cavitación
Causa principal	Aire que entra y se acumula en la bomba.	Vaporización del líquido debido a la baja presión.
fuente de gas	Aire exterior o gas liberado.	vapor liquido
Ocurrencia típica	Inicio o después de que el aire ingresa al sistema	Durante el funcionamiento continuo
efecto principal	La bomba no puede suministrar líquido	Daños en el impulsor y pérdida de rendimiento.
Solución	Cebado y eliminación de aire.	Mejore el NPSH y reduzca las pérdidas por succión.

La unión del aire es causada principalmente poraire que impide que la bomba establezca un flujo de líquido continuo, mientras que la cavitación es causada porVaporización local del líquido debido a una presión insuficiente..

 

6. Conclusión

La obstrucción del aire es un problema operativo común que puede afectar significativamente el rendimiento y la confiabilidad de la bomba centrífuga.

Las principales causas incluyen:

Cebado inadecuado antes del inicio;

Fugas de aire en tuberías de succión;

Mal diseño del sistema de succión;

Nivel bajo de líquido que provoca la entrada de aire;

Acumulación de gas dentro de la bomba.

Para evitar que el aire se quede atrapado:

✔ Cebe siempre la bomba antes de arrancarla;
✔ Mantener un sistema de succión adecuadamente sellado;
✔ Diseñar correctamente las tuberías de succión;
✔ Elimina eficazmente el aire atrapado;
✔ Elija el tipo de bomba adecuado para la aplicación.

 

Para bombas centrífugas industriales, especialmentebombas multietapas horizontales, bombas de agua de alimentación de calderas, bombas de carcasa dividida y bombas de alta-presión, prevenir la acumulación de aire es esencial para mejorar la eficiencia operativa, extender la vida útil y reducir los costos de mantenimiento.