Principio de funcionamiento de las bombas centrífugas multicelulares

El principio operativo central de una bomba centrífuga multicelular implica presurizar el medio mediante una serie de impulsores conectados en serie, lo que permite la acumulación gradual de presión en cada etapa. De este modo, se logra una altura de elevación significativamente mayor que la de una bomba centrífuga de una sola etapa, aunque en esencia sigue siendo una bomba centrífuga de álabes. El proceso operativo específico consta de tres pasos:
Succión y presurización inicial
El motor acciona el eje de la bomba para que gire, impulsando de manera sincrónica el rodete de la primera etapa a una rotación de alta velocidad. Las paletas dentro del rodete agitan el fluido en la cámara de la bomba, generando una fuerza centrífuga que impulsa el fluido hacia afuera hacia los conductos en espiral en la periferia del rodete.
El centro del impulsor forma una zona de baja presión a medida que el fluido es expulsado. Bajo presión atmosférica, el fluido externo ingresa continuamente al centro del impulsor de la primera etapa a través del tubo de succión, completando así el proceso de succión. Al mismo tiempo, la velocidad del fluido disminuye y la presión aumenta dentro de la voluta, logrando la primera etapa de presurización.
Presurización en serie de múltiples etapas
El medio presurizado por el rodete de la primera etapa se guía suavemente a través de álabes guía (o un canal de retorno) hasta la entrada central del rodete de la segunda etapa.
El impulsor de la segunda etapa aplica una presurización secundaria utilizando el mismo principio de fuerza centrífuga, lo que aumenta aún más la presión. Este proceso se repite secuencialmente a medida que el medio pasa por todos los impulsores conectados en serie en el eje de la bomba, acumulando la presión paso a paso. La altura total final es aproximadamente igual a la altura del impulsor de una sola etapa multiplicada por el número de etapas del impulsor.
Descarga de alta presión
El medio a alta presión, tras ser presurizado por la etapa final del impulsor, entra en la voluta de descarga de la carcasa de la bomba. Aquí, la energía cinética se convierte adicionalmente en energía de presión antes de ser transportada a través de la tubería de descarga hasta la aplicación deseada.
Función de las estructuras clave de soporte
Debido a la acumulación de fuerzas axiales provenientes de múltiples etapas de impulsor, las bombas centrífugas multietapa generan un empuje axial significativo. Por lo tanto, deben estar equipadas con dispositivos de equilibrio de fuerza axial. Dos tipos comunes son:
Disco de equilibrio: Equilibra automáticamente el empuje axial mediante la diferencia de presión del medio. Su estructura sencilla y su eficaz capacidad de equilibrio lo convierten en un dispositivo común en bombas centrífugas horizontales multicelulares.
Tambor de equilibrio: Se utiliza en conjunto con el disco de equilibrio para compartir parte del empuje axial, mejorando la estabilidad operativa. Apto para aplicaciones de alta presión y alta velocidad.