Dos principios básicos

Dos principios básicos

Dos principios básicos subyacen al funcionamiento de prácticamente todas las bombas que se instalan actualmente en sistemas de agua privados.

El primero, a menudo denominado presión o fuerza de succión, es en realidad el resultado de la presión atmosférica.

El segundo, conocido como fuerza centrífuga, es un factor en el funcionamiento de todo tipo de bomba rotativa.

Presión atmosférica

A nivel del mar, la atmósfera tiene un peso (o presión) de aproximadamente 14,7 libras por pulgada cuadrada (psi).

El peso de este aire es responsable del funcionamiento de todo tipo de bombas de succión.

Imagine una pajita en un vaso de refresco o una tubería insertada en una masa de agua.

Si se crea un vacío parcial dentro de la pajita o la tubería, el líquido fluirá hacia ella.

Aunque esta acción se denomina comúnmente "succión", en realidad es el resultado de la presión atmosférica que empuja el líquido hacia el espacio donde existe el vacío.

Capacidad máxima de elevación

¿A qué altura puede elevarse una columna de agua con tal vacío? Si la succión fuera perfecta, es decir, un vacío completo, no habría fuerza alguna que contrarrestara los 14,7 psi de presión atmosférica.

Un psi puede levantar una columna de agua de 2,3 pies.

Por lo tanto, en un vacío perfecto, la fuerza de succión podría, en teoría, levantar una columna de 2,3 x 14,7 o 33,9 pies.

Sin embargo, por diversas razones, incluyendo la imposibilidad de un vacío perfecto, 25 pies es la elevación máxima aceptada para las bombas de succión.

En pozos poco profundos, las bombas pueden funcionar únicamente con la presión de succión.

Pero en pozos de más de 25 pies de profundidad, esta fuerza debe combinarse con alguna otra acción para llevar el agua a la superficie.

Fuerza centrífuga

El segundo principio mecánico involucrado en el bombeo es la fuerza centrífuga.

Esta no es más que la tendencia de cualquier objeto giratorio a moverse hacia afuera desde el eje o centro de rotación.

De nuevo, una experiencia común es ilustrativa.

Imaginemos un cubo de agua que se balancea en círculo.

Aunque el cubo esté inclinado casi horizontalmente respecto a la superficie terrestre, el agua no se derrama porque la fuerza centrífuga lo mantiene en su lugar.

Ahora imaginemos que se perfora un agujero en el fondo del cubo.

El agua fluye en un flujo constante.

Si existiera un método para reponer el agua por succión, tendríamos lo que equivale a una bomba centrífuga.

Cómo funcionan las bombas centrífugas

En la práctica, la bomba crea fuerza centrífuga con una rueda de álabes conocida como impulsor.

El agua entra en la carcasa de la bomba por el eje de la rueda.

El impulsor giratorio crea un efecto centrífugo que hace que el agua fluya hacia afuera del eje.

Este flujo, a su vez, crea un vacío parcial o succión, que introduce agua adicional a través de la entrada.

De una forma u otra, la fuerza centrífuga subyace al funcionamiento de todas las bombas de sistemas de agua comunes: de chorro, sumergibles, turbinas. En su forma más simple, la entrada de una bomba centrífuga se conecta simplemente a la tubería de bajada del pozo.

Al encender la bomba, la fuerza centrífuga y la succión hacen que el agua fluya hacia arriba por la tubería de bajada.

Sin embargo, esta configuración solo es adecuada para pozos muy poco profundos (4,5 m o menos).

Para mayores profundidades, se suele utilizar un tipo especial de unidad centrífuga, conocida como bomba de chorro.