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Comenzaré este blog planteando una pregunta: ¿Existe realmente la succión? Tómese un momento, decida su respuesta, y sigamos este viaje juntos.
La mayoría de quienes trabajan en la industria de bombas dirían ‘sí, la succión debe existir’. Si usted fuera a preguntar a cualquier niño de diez años con una botella de bebida cola y una pajita, él afirmará ‘¡por supuesto! ¿Cómo podría tomar con la pajita si no?’ Si se le pidiera al niño que lo elaborara, explicaría cómo usa su boca y la pajita para atraer el líquido a su boca. Sin embargo, la física de cómo él lleva la bebida a su boca es ligeramente diferente. Si usted puede comprender esta diferencia, comprenderá por qué las bombas en realidad no atraen el líquido, lo que le ayudará a comprender todas las limitaciones resultantes que existen.
Para profundizar más en este tema, permítame dar un ejemplo. La foto de abajo ilustra una bomba horizontal simple de succión en el extremo, preparada para ‘succionar’ agua hacia arriba y fuera del estanque. Las fuerzas básicas en juego aquí son la fuerza centrífuga y la presión atmosférica.
La presión atmosférica, como se ilustra abajo, es básicamente el peso del aire que está encima nuestro y nos empuja hacia abajo sobre la superficie de la tierra. A nivel del mar, la columna de aire que está encima nuestro tiene aproximadamente 50 millas de altura. Si uno pudiera aislar una columna que tuviera una sección cuadrada de una pulgada de lado, encontraría que el peso del aire en esa columna cuadrada sería aproximadamente 14.7 lb. De allí que la presión ejercida por la atmósfera sobre la superficie de la tierra a nivel del mar se dice que es 14.7 libras por pulgada cuadrada (14.7 psi). Vea la imagen siguiente:
La otra fuerza aplicable a nuestro ejemplo es la fuerza centrífuga. La fuerza centrífuga es una fuerza aparente que actúa hacia afuera sobre un cuerpo que se mueve alrededor de un centro, y se origina en la inercia del cuerpo. En otras palabras, es la fuerza que hizo que usted saliera volando del carrusel del parque del vecindario cuando los chicos grandes lo hacían girar demasiado rápido. Dentro de una bomba centrífuga, es la fuerza que expulsa el líquido, o el impulsor rotativo creando una presión en la carcasa de descarga. Vea la imagen siguiente:
Ahora que tenemos una comprensión básica de las dos fuerzas que son relevantes para nuestro ejemplo inicial de la bomba, examinemos cómo las dos fuerzas interactúan. Suponiendo que nuestra bomba está cebada (llena de líquido) cuando el impulsor comienza a girar, la fuerza centrífuga expulsará el líquido del impulsor hacia la carcasa de la bomba. Cuando este líquido abandona el impulsor deja tras él un vacío, o dicho más exactamente induce una zona de baja presión. Con el lado de entrada de la bomba conectado y sellado a una manguera no plegable que se extiende bajo la superficie del estanque, esa zona de baja presión, en efecto, se extiende bajo la manguera hacia el estanque.
La presión atmosférica, al ser mayor que la presión reducida en la manguera, empuja el líquido por la manguera y hacia la bomba, donde ese líquido puede ser rechazado, creando así un ciclo continuo. El punto clave aquí es que el líquido es empujado por la presión atmosférica, y realmente no es atraído por la bomba.
Esto nos lleva de nuevo a mi pregunta inicial: ¿Existe realmente la succión? Si la presión atmosférica es responsable de empujar el líquido a la zona de baja presión y la bomba es responsable de crear la zona de baja presión, entonces ¿la bomba está realmente succionando el líquido por la tubería?
Mi repuesta es no. La presión atmosférica empuja el líquido, por lo que es directamente responsable del movimiento del líquido. Es importante verlo de este modo, ya que esto facilita la comprensión de por qué las bombas no pueden ‘succionar’ el agua de un pozo en el que la superficie del agua está a más de 34 pies debajo de la bomba. La discusión de la semana próxima sobre pozos profundos y NPSH desarrollará más este tema, pero hasta entonces yo evitaría discutir con nadie de diez años de edad sobre colas, pajitas y succión.
Hasta la próxima,
RJ
