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¿Qué es la curva de una bomba y cómo se interpreta?
Ago
La curva de una bomba permite relacionar el caudal que entrega el equipo con la altura manométrica a la que trabaja. Su revisión permite comprobar si la bomba puede entregar el caudal máximo probable a la altura manométrica total de la instalación y si el punto de operación queda ubicado en una zona adecuada.
Una bomba no debe seleccionarse únicamente por su potencia. Antes de escogerla, se deben calcular las necesidades reales de la instalación y compararlas con su comportamiento hidráulico.
La presentación plantea una secuencia clara: primero se realiza el levantamiento, después se desarrolla la memoria hidráulica, se revisa la curva de la bomba, se diagnostica la instalación y finalmente se propone una solución. También advierte como error cotizar equipos sin saber si la bomba entrega el caudal máximo probable a la altura manométrica total real.
Caudal y altura: los dos datos de la curva
La presentación identifica el caudal mediante la letra Q. Lo define como el volumen de líquido que bombea una unidad durante un periodo determinado y señala que puede expresarse en litros por segundo, litros por minuto o metros cúbicos por hora.
La presión se identifica mediante la letra H. Corresponde a la fuerza que se imprime a un caudal determinado y generalmente se expresa en metros columna de agua, abreviado como mca. La presentación también utiliza para ella el término altura manométrica.
Por lo tanto, la curva relaciona dos variables:
Q = caudal
H = altura manométrica en mca
¿Qué es el punto de trabajo o punto de operación?
La presentación define el punto de trabajo o punto de operación como el parámetro de H/Q dentro de la curva de la bomba.
Es decir, corresponde a una combinación determinada de altura y caudal.
También indica que lo ideal es ubicar el punto de operación en el centro de la curva y que no es aconsejable trabajar en sus extremos.
Por eso, no basta con comprobar que la bomba pueda alcanzar una determinada altura o entregar un caudal elevado. Es necesario observar ambos datos al mismo tiempo y revisar dónde queda ubicado ese punto dentro de la curva.
¿Qué se debe calcular antes de revisar la curva?
Antes de analizar una curva, se debe conocer el caudal requerido por la instalación y la altura manométrica total que deberá vencer la bomba.
La presentación señala que la bomba se selecciona utilizando el caudal máximo probable ””QMP”” y la HMT.
La altura manométrica total se resume mediante la siguiente relación:
HMT = Hg + pérdidas + presión mínima
Esto corresponde a la altura geométrica, más las pérdidas por fricción, más la presión exigida en el punto desfavorable.
En el caso estudiado, la presentación calcula:
- Altura geométrica:Â 41,2 mca.
- Pérdidas:Â 4,28 mca.
- Presión mínima en el último punto:Â 7 mca.
- HMT total:Â 52,48 mca.Â
La presentación advierte que este cálculo queda por debajo de la banda inicialmente estimada de 55 a 65 mca y que se deben confirmar los accesorios reales y el diámetro exacto antes de seleccionar la bomba.
Ejemplo de lectura de una curva de bomba
La presentación analiza una bomba centrífuga Reggio SB3 750T de 7,5 HP. El sistema trabaja con una banda de presión de 55 a 65 mca.
Según la curva, una bomba entrega:
- 350 litros por minuto a 55 mca.
- 229 litros por minuto a 65 mca.Â
El ejemplo demuestra que una misma bomba entrega distintos caudales según la altura a la que trabaja.
La potencia continúa siendo de 7,5 HP, pero el caudal cambia al cambiar el punto hidráulico.
Por eso, decir únicamente que una bomba entrega cierta cantidad de litros por minuto es insuficiente. También se debe indicar a qué altura entrega ese caudal.
¿Qué ocurre con dos bombas en paralelo?
La presentación también muestra el punto hidráulico teórico de dos bombas iguales funcionando en paralelo.
En la gráfica se indica:
- 700 litros por minuto a 55 mca.
- 460 litros por minuto a 65 mca.Â
La diapositiva posterior presenta el valor de 65 mca con mayor precisión y registra 457 litros por minuto para dos bombas. Por lo tanto, los 460 litros por minuto de la gráfica corresponden a un valor aproximado.
La curva combinada se obtiene considerando el caudal que entregan las bombas a una misma altura. No se debe asumir que dos bombas duplicarán siempre el resultado bajo cualquier condición.
La presentación utiliza estos valores para comparar el funcionamiento de una, dos y tres bombas dentro de la banda de presión.
La curva debe compararse con el caudal requerido
En el caso estudiado, el caudal máximo probable requerido es de 698,4 litros por minuto.
A 55 mca, dos bombas entregan teóricamente 700 litros por minuto. Esto significa que apenas superan la demanda calculada.
La diferencia representa un margen de solo 0,24 %, considerado prácticamente nulo por la presentación.
El punto real de operación bajo demanda máxima se encuentra en 55 mca, correspondiente a la presión de partida. En ese punto, las dos bombas cumplen el QMP, pero con un margen mínimo.
La presentación recomienda una bomba adicional para aumentar la holgura operacional. El diseño original cuenta con tres bombas instaladas: dos en operación y una en reserva.
Este caso demuestra que no basta con que la curva alcance exactamente el caudal requerido. También se debe observar cuánto margen queda disponible.
¿Cómo se interpreta la curva?
El procedimiento general presentado en el curso puede resumirse de la siguiente manera:
Primero se levantan los datos reales de la instalación. Después se calculan el QI, el QMP, la HMT y las pérdidas. Con esos antecedentes se revisan la curva y el punto de operación.
En la curva se debe identificar:
- La altura de trabajo expresada en mca.
- El caudal que entrega la bomba a esa altura.
- La ubicación del punto de operación.
- El margen disponible respecto de la demanda calculada.
La presentación indica que el punto debe quedar idealmente al centro de la curva y no en sus extremos.
Errores relacionados con la curva de una bomba
Entre los errores que la presentación identifica como costosos en terreno aparecen la bomba fuera de curva y la curva mal elegida.
La presentación no desarrolla en esa sección consecuencias específicas para cada error. Sin embargo, sí establece que la curva y el punto de operación deben revisarse antes de definir la solución.
Por eso, comprobar que la bomba enciende o mueve agua no basta para concluir que está correctamente seleccionada.
La curva permite comprobar si la bomba responde al sistema
La curva de una bomba relaciona el caudal con la altura manométrica.
Para interpretarla correctamente, primero se deben calcular el QMP y la HMT de la instalación. Después se revisa cuánto caudal entrega la bomba a esa altura y dónde queda ubicado el punto de operación.
En el caso analizado, una bomba de 7,5 HP entrega 350 litros por minuto a 55 mca y 229 litros por minuto a 65 mca. Dos bombas entregan aproximadamente 700 y 460 litros por minuto en esos mismos puntos.
La bomba adecuada no se define únicamente por el HP. Se determina comprobando que su curva permita entregar el caudal requerido a la altura manométrica total real, dentro de una zona apropiada y con una holgura operacional suficiente.
