¿Qué es el cebado de la bomba y por qué es necesario? (Con PDF)

El cebado de la bomba es un proceso manual o automático mediante el cual el aire presente en una bomba y su línea de succión se elimina mediante el líquido de llenado. En el proceso de cebado de la bomba, la bomba se llena con el líquido que se va a bombear y ese líquido obliga a eliminar el aire, el gas o el vapor presente. Con la excepción de unas pocas bombas autocebantes, la mayoría de las bombas están cebadas. Antes de poner en marcha una bomba, el cebado de la bomba es el primer paso más importante y evita la mayoría de los problemas de la bomba.

La mayoría de los problemas de la bomba se inician por no cebar una bomba o por no hacerlo correctamente. Los problemas asociados con la falta de cebado generalmente causan un impacto financiero debido al mantenimiento de la bomba y el tiempo de inactividad del sistema de tuberías debido a un mal funcionamiento de la bomba. Por lo tanto, para un funcionamiento adecuado y fiable, la bomba debe estar cebada.

Motivo del cebado de la bomba

Durante el arranque de una bomba, si hay aire, gas o vapor dentro de la carcasa de la bomba, la bomba no podrá funcionar correctamente. La bomba estará sujeta al riesgo de daño. El aire o el gas presente dentro de la bomba hará que se adhiera al gas y la bomba no bombeará el líquido deseado. La bomba se sobrecalentará y dañará el interior de la bomba.

Para reducir el riesgo de daños a la bomba y un funcionamiento confiable, se debe eliminar el gas presente en la bomba. Por lo tanto, la bomba debe estar completamente cebada.

¿Cuándo se requiere el cebado de la bomba?

El objetivo principal de cebar una bomba es eliminar el gas presente. Por lo tanto, si hay aire u otros gases presentes dentro de la carcasa de la bomba y la línea de succión, debe cebarse antes de comenzar. Pero si la línea de succión de la bomba y la carcasa ya están llenas de líquido durante el arranque, no es necesario cebar. La razón principal detrás de ubicar la mayoría de las bombas centrífugas por debajo del nivel de la fuente de líquido es que la bomba permanece cebada automáticamente. Consulte la Fig. 1 a continuación que explica claramente el requisito de cebar una bomba.

Requisito de cebado de la bomba
Fig. 1: Requisito de cebado de la bomba

En general, las bombas centrífugas necesitan cebado. Las bombas sumergibles o las bombas de sumidero verticales no requieren cebado. Las bombas de desplazamiento positivo se consideran bombas autoaspirantes.

Cebado de bombas: bombas centrífugas frente a bombas de desplazamiento positivo

Normalmente, las bombas centrífugas necesitan cebado y las bombas de desplazamiento positivo (bombas rotativas, bombas alternativas) no requieren cebado. Sin embargo, para la operación por primera vez, todas las bombas necesitan cebarse para evitar el sobrecalentamiento y fallas por condiciones de funcionamiento en seco.

En una bomba centrífuga, el líquido se empuja desde la succión hasta la descarga. La bomba funciona mediante la transferencia de energía rotacional del impulsor al líquido. Entre los lados de succión y descarga de la bomba, no hay sellos. Por esta razón, cuando el nivel del líquido está por debajo del impulsor, las bombas centrífugas son ineficaces con los gases e incapaces de evacuar el aire de una línea de succión. Por lo tanto, las bombas centrífugas deben cebarse para que funcionen correctamente.

Por otro lado, todas las bombas de desplazamiento positivo usan piezas de tolerancia estrecha para evitar que el fluido regrese del lado de descarga al lado de succión. Por lo tanto, una bomba de desplazamiento positivo es capaz de ventilar aire desde su línea de succión hasta cierto punto.

Métodos de cebado de bombas

La bomba se puede cebar por consideraciones de diseño o utilizando arreglos externos. Algunos de los métodos de cebado de la bomba externa son:

  • Imprimación Natural
  • Cebado Manual
  • Cebado de una bomba con bomba de vacío
  • Cebado de la bomba con bomba de chorro
  • Cebado de la bomba usando un separador
  • Cebado de una bomba mediante la instalación de una válvula de pie
  • Cebado de bomba con eyector

Cebado natural de la bomba:

El cebado natural de la bomba se puede lograr manteniendo el ojo del impulsor debajo de la superficie del agua. Entonces, naturalmente, el agua fluirá hacia la tubería de succión y la carcasa eliminando todo el aire presente por la fuerza gravitacional como se muestra en la Fig. 2

Cebado de bomba natural
Fig. 2: Cebado natural de la bomba

Método de cebado manual de la bomba:

En el método manual (Fig. 3) de cebado de la bomba, el líquido de bombeo se llena en la succión de la bomba vertiendo líquido manualmente directamente en la succión usando un embudo. La bomba se ceba manualmente debido a la alimentación por gravedad y el aire presente escapa a través de la válvula de ventilación de aire.

Método de cebado manual de la bomba
Fig. 3: Método de cebado manual de la bomba

Cebado con bomba de vacío:

Para cebar, se utiliza la bomba centrífuga principal, una bomba de vacío adicional de pequeño tamaño o una bomba autocebante, o una bomba de desplazamiento positivo. La línea de descarga de la bomba principal está conectada a la línea de succión de la bomba de cebado de desplazamiento positivo que evacua todo el aire de la bomba primaria y la tubería de succión.

Cebado de la bomba usando una bomba de vacío
Fig. 4: Cebado de la bomba con bomba de vacío

Cebado con bomba de chorro:

Se permite que el agua disponible a altura alta fluya a través de una boquilla en este método de cebado de la bomba. La boquilla está diseñada de tal manera que en el chorro fuera de la boquilla la presión es menor que la presión atmosférica lo que hace que se succione agua del sumidero.

Cebado de la bomba con una bomba de chorro
Fig. 5: Cebado de la bomba con una bomba de chorro

Cebado con Separador:

En el lado de descarga de la bomba, se proporciona una cámara de separación de aire y agua o separador para el cebado de la bomba con separador. Se proporciona una porción de tubería de succión doblada en la entrada de la bomba que siempre mantiene algo de líquido en la bomba. A través de la descarga de la bomba o la salida de aire, el aire se separa y expulsa y el líquido vuelve a caer en la cámara de separación debido a su mayor densidad.

Cebado de la bomba con separador
Fig. 6: Cebado de la bomba con separador

Cebado instalando una válvula de pie:

En este método de cebado de la bomba, se instala una válvula de pie que actúa como una válvula de retención en la tubería de succión. La válvula de pie no permite que el líquido se drene de la carcasa de la bomba y la línea de succión una vez que se detiene la operación de la bomba. Entonces, mientras arranca la bomba para la siguiente operación, la bomba ya está cebada y puede funcionar.

Cebado de la bomba con eyector y válvula de pie
Fig. 7: Cebado de la bomba con eyector y válvula de pie

Cebado con eyector:

En este método de cebado de la bomba, se proporciona un eyector (Fig. 7) en el lado de succión (o descarga) de la bomba. Estos eyectores crean un vacío dentro de la línea de succión de la bomba, lo que obliga a los líquidos a extraerse del sumidero hasta la elevación de la bomba. Sin embargo, los eyectores requieren un aporte de energía para su trabajo.

Prevención del funcionamiento de la bomba sin cebado

Se utilizan varios métodos para evitar que una bomba funcione sin estar cebada. Lo básico detrás de estos métodos es activar alguna alarma o el apagado automático de la bomba cuando la bomba no está llena o cebada con líquido. A continuación se proporciona un ejemplo de tal escenario.

En algunos tipos de bombas, generalmente se usa un interruptor de flotador en una cámara conectada con la línea de succión. Cuando el nivel de la cámara está por encima del ojo del impulsor de la bomba, el interruptor de flotador permite que la bomba funcione sin problemas. Sin embargo, si el líquido cae por debajo de un nivel seguro predeterminado, el interruptor de flotador obliga a la bomba a dejar de usar su mecanismo de control. Por lo tanto, evita que la bomba arranque o suene una alarma, o encienda una luz de advertencia para la acción necesaria.

¿Qué es una bomba autocebante?

Una bomba autocebante es una bomba centrífuga de succión final especialmente diseñada con una carcasa externa que siempre “inunda” la bomba interna o voluta. La bomba autocebante tiene la capacidad de evacuar el aire del lado de succión al arrancar y luego funciona de manera similar a una bomba normal. La carcasa externa está llena de líquido y la bomba siempre está lista para funcionar. Cuando el impulsor de una bomba autocebante gira dentro de la carcasa, se forma un área de baja presión (por debajo de la presión atmosférica) en el ojo del impulsor. Como resultado, el líquido es empujado hacia arriba por la tubería de succión por la presión atmosférica junto con el aire presente en la tubería de succión.

Este aire se mezcla con el fluido de recirculación dentro de la carcasa. Luego, el aire se separa del líquido y se descarga de la carcasa. Una vez que se elimina todo el aire de la tubería de succión, la bomba funciona dinámicamente como cualquier otra bomba centrífuga. Entonces, una bomba autocebante puede levantar fluido desde un nivel por debajo de la bomba y evacuar el aire de la línea de succión sin usar otros dispositivos auxiliares externos.

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Hay tres tipos de bombas autoaspirantes. están:

  • Bombas autocebantes con cebado líquido
  • Bombas autocebantes cebadas por aire comprimido, y
  • Bombas autocebantes cebadas al vacío

Bombas autocebantes cebadas con líquido: tienen su propia “cámara de cebado” incorporada que se llena con líquido para “cebar automáticamente” la bomba. Esta carga inicial de líquido debe realizarse para que una bomba autocebante cebada con líquido se cebe y funcione. No se requieren dispositivos auxiliares externos para el funcionamiento de la bomba autocebante cebada con líquido. Una bomba autocebante cebada con líquido funciona en dos fases de operación; “Modo Cebado” y “Modo Bombeo”.

Bombas autocebantes cebadas por aire comprimido: En las bombas autocebantes cebadas por aire comprimido, un chorro sopla el aire comprimido en un tubo cónico. Esto crea un vacío para que el aire de la carcasa de la bomba y la línea de succión sea aspirado con el aire comprimido y expulsado a la atmósfera. Una válvula de retención sella el aire de la descarga. El agua u otro líquido de bombeo reemplaza al aire y la bomba comienza a bombear. Este tipo de bombas autocebantes también evita la posible acumulación de sólidos.

Bombas autocebantes cebadas al vacío: Las bombas autocebantes cebadas al vacío consisten en una bomba de vacío y una caja flotante de sellado positivo instalada en la descarga de la bomba. Esto obliga a hacer un vacío en la bomba hasta que esté llena de agua.

Precauciones de la bomba autocebante

  • Tenga en cuenta que una bomba autocebante también necesita cebarse para su primera operación. Se debe llenar una cámara de cebado o alguna parte de la voluta antes de la puesta en marcha.
  • La línea de descarga no debe bloquearse ni presurizarse.
  • La línea de succión debe ser hermética. De lo contrario, la presión no se reducirá y el fluido no subirá por la línea de succión.
  • Para reducir el tiempo de cebado, se debe minimizar el volumen de la tubería de succión.
  • Si el líquido contiene sólidos, se requerirá un colador para evitar que se acumulen sólidos en la cámara de cebado y desplacen el líquido de cebado.
  • La tubería de succión de la bomba debe diseñarse para evitar puntos altos donde el aire pueda quedar atrapado/acumulado, evitando así el cebado.

Ventajas de las Bombas Centrífugas Autoaspirantes

Las principales ventajas que aportan las bombas autoaspirantes son:

  • Puede manejar una variedad de líquidos.
  • Funciona bien con lodos, líquidos corrosivos y sólidos en suspensión
  • Las bombas centrífugas autocebantes continuarán bombeando líquidos incluso después de que la bomba no esté sumergida en un tanque o recipiente de líquido
  • Como se eliminan los pasos que involucran el cebado de la bomba en el arranque, son ideales para operaciones de bombeo frecuentes e intermitentes.

Desventajas de las bombas centrífugas autoaspirantes

Las principales desventajas de las bombas autocebantes son:
No pueden funcionar sin la presencia del líquido de cebado inicial en la cámara de cebado.
Debido a la presencia de un depósito de líquido, este tipo de bomba centrífuga suele ser más grande que un modelo estándar, lo que puede causar problemas en aplicaciones donde el espacio es limitado.
Para evitar el agotamiento del depósito de líquido de la bomba durante las operaciones de autocebado, se requiere que estén lo más cerca posible de las líneas de producción.

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