Bomba de pistón

En una bomba de elevación, el pistón aspira agua, a través de una válvula, hacia la parte inferior del cilindro. En el descenso, el agua pasa por válvulas ubicadas en el pistón hacia la parte superior del cilindro. En el siguiente ascenso, el agua se descarga de la parte superior del cilindro a través de una boquilla. Este tipo de bomba está limitada por la altura de agua que puede soportar la presión del aire contra el vacío.

En una bomba de presión, la carrera ascendente del pistón aspira agua, a través de una válvula de entrada, hacia el cilindro. En la carrera descendente, el agua se descarga, a través de una válvula de salida, hacia la tubería de salida.

Las bombas de pistón se pueden clasificar como de simple efecto (el fluido es bombeado por una sola cara del pistón y la carrera activa se produce en una sola dirección) o de doble efecto (el fluido es bombeado por ambas caras del pistón y las carreras en ambas direcciones son activas).

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  Bomba de fuerza
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  Animación de una bomba de pistón de simple efecto.
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  Animación de una bomba de pistón de doble efecto con acumuladores tanto en la entrada como en la salida.

En una bomba de simple efecto, solo un lado del pistón está en contacto con el fluido. Como resultado, solo una carrera es una carrera de descarga. El caudal teórico se puede calcular utilizando la siguiente ecuación: ^{[ 5 ]}

${\displaystyle Q=h\times {\frac {d^{2}\times \pi }{4}}\times n}$

Donde Q es el caudal, d es el diámetro del pistón, h es la carrera y n son las rpm. Si la bomba tiene varios cilindros, Q se multiplica por el número de cilindros.

En una bomba de doble efecto, ambos lados del pistón están en contacto con el fluido. Como resultado, ambas carreras son carreras de descarga. Una aproximación del caudal de descarga viene dada por la siguiente ecuación: ^{[ 5 ]}

${\displaystyle Q=h\times {\frac {d^{2}\times \pi }{4}}\times 2n}$

Sin embargo, esta ecuación no tiene en cuenta el volumen que ocupa el vástago del pistón . El caudal real se puede calcular de la siguiente manera:

${\displaystyle Q=nh\times \left(2{\frac {d^{2}\times \pi }{4}}-{\frac {d_{1}^{2}\times \pi }{4}}\right)=nh\times {\frac {\pi }{4}}\left(2d^{2}-d_{1}^{2}\right)}$

d ₁ es igual al diámetro del vástago del pistón.

En una bomba de pistón, el pistón no se mueve a velocidad constante, lo que provoca fluctuaciones en la presión y el caudal durante la carrera. Estas fluctuaciones pueden causar efectos indeseados, como el golpe de ariete, y generalmente se mitigan mediante la instalación de un acumulador de aire. El caudal puede estabilizarse aún más utilizando varios cilindros desfasados ​​entre sí.

Como resultado, la tasa de entrega real suele ser menor y se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

${\displaystyle Q_{s}=Q\times \lambda }$

Q _s es la tasa de entrega real, Q es la tasa teórica y λ es el coeficiente de pérdida.

• Bomba de pistón axial
• Bomba de pistón radial