¿Qué son los reductores excéntricos en la succión de la bomba?

Un reductor excéntrico es un tipo de accesorio de tubería que conecta dos tuberías de diferentes diámetros, con la parte superior o inferior del reductor plana y el centro desplazado.

En aplicaciones de succión de bombas, se utilizan reductores excéntricos para realizar la transición de un tamaño de tubería más grande a un diámetro más pequeño de la entrada de la bomba, mientras se minimizan las perturbaciones del flujo y la formación de bolsas de aire.

Propósito de los reductores excéntricos en la succión de bombas

El objetivo principal de utilizar reductores excéntricos en la succión de bombas es optimizar las condiciones de flujo que ingresan a la bomba, asegurando un funcionamiento eficiente y estable. Estas son las razones clave por las que los reductores excéntricos son esenciales:

Prevención de bolsas de aire y cavitación

Cuando un líquido fluye a través de un reductor concéntrico, existe el riesgo de que se formen bolsas de aire o vapor en la parte superior de la tubería debido al cambio repentino de diámetro. Estas bolsas de aire pueden provocar cavitación, donde las burbujas de vapor colapsan y causan daños al impulsor y la carcasa de la bomba. Los reductores excéntricos, cuando se instalan correctamente, evitan la formación de estas bolsas de aire al mantener una pendiente continua en la tubería.

Cómo garantizar un perfil de velocidad uniforme en la entrada de la bomba

Las bombas funcionan de manera más eficiente cuando el fluido ingresa al impulsor con un perfil de velocidad uniforme a lo largo de la sección transversal de la tubería. Los reductores excéntricos ayudan a realizar una transición gradual del flujo desde la tubería más grande hasta la entrada de la bomba, lo que minimiza la turbulencia y garantiza una distribución de velocidad más uniforme. Este perfil de flujo uniforme reduce el desgaste del impulsor y mejora el rendimiento general de la bomba.

Minimizar la acumulación de burbujas de aire que reducen el área de flujo

En algunos casos, puede haber pequeñas cantidades de aire en el líquido que se bombea. Si estas burbujas de aire se acumulan en la tubería de succión, pueden reducir el área de flujo efectiva, lo que provoca una disminución del rendimiento de la bomba y posibles daños. Los reductores excéntricos, cuando se instalan con el lado plano hacia arriba (para sistemas con el suministro debajo de la bomba), permiten que las burbujas de aire sigan fluyendo hacia la entrada de la bomba en lugar de acumularse en la tubería.

Orientación correcta de los reductores excéntricos

Suministro por encima de la bomba: instalar con el lado plano hacia abajo

Cuando el suministro se encuentra por encima de la bomba, el reductor excéntrico debe instalarse con el lado plano hacia abajo. Esta orientación garantiza que cualquier bolsa de aire o vapor que se forme se dirija hacia la parte superior de la tubería y continúe fluyendo hacia la entrada de la bomba.

Suministro por debajo de la bomba: instalar con el lado plano hacia arriba

En sistemas donde el suministro se encuentra por debajo de la bomba, el reductor excéntrico debe instalarse con el lado plano hacia arriba. Esta configuración permite que las burbujas de aire sigan fluyendo por la parte superior de la tubería hacia la entrada de la bomba, evitando su acumulación en la tubería de succión.

Recorridos horizontales largos: instalar con el lado plano hacia arriba para evitar bolsas de aire

Para tramos de tuberías horizontales largos, se recomienda instalar reductores excéntricos con el lado plano hacia arriba, incluso si el suministro está por encima de la bomba. Esta orientación ayuda a evitar la formación y acumulación de bolsas de aire a lo largo de la tubería, lo que de lo contrario podría reducir el rendimiento y provocar posibles daños a la bomba.

Impacto del diseño de succión inadecuado en el rendimiento de la bomba

• Funcionamiento ruidoso, turbulencias y pérdidas por fricción:Un diseño inadecuado de las tuberías de succión puede generar un flujo turbulento y mayores pérdidas por fricción, lo que genera un funcionamiento ruidoso y una menor eficiencia.
• Reducción del caudal y la altura debido a perturbaciones del caudal de entrada:Los perfiles de velocidad no uniformes y las perturbaciones del flujo en la entrada de la bomba pueden reducir el caudal y la altura de la bomba, lo que compromete su rendimiento.
• Oscilaciones aleatorias de carga axial:Las condiciones de flujo desiguales pueden provocar fluctuaciones en las cargas axiales en el eje de la bomba, lo que genera vibración y posibles daños mecánicos.
• Falla de sellos mecánicos y cojinetes debido a vibración:La vibración excesiva resultante de un diseño de succión inadecuado puede provocar fallas prematuras en los sellos mecánicos y cojinetes, lo que genera reparaciones costosas y tiempos de inactividad.
• Daños por cavitación en el impulsor y la carcasa debido al colapso de las burbujas de vapor:Las burbujas de vapor formadas debido a condiciones de succión inadecuadas pueden colapsar violentamente, causando picaduras y erosión del impulsor y la carcasa de la bomba.
• Daños ocasionales en el lado de descarga debido a la separación del líquido:En algunos casos, los efectos de un diseño de succión deficiente pueden extenderse al lado de descarga de la bomba, lo que provoca la separación de líquido y posibles daños a los componentes posteriores.

¿Cuándo utilizar reductor excéntrico?

Los reductores excéntricos se deben utilizar en las siguientes situaciones:

• Al conectar una tubería de succión más grande a una entrada de bomba más pequeña
• En sistemas con tramos largos de tuberías horizontales para evitar la formación de bolsas de aire
• Cuando las limitaciones de espacio dificultan el uso de un reductor concéntrico
• En aplicaciones donde minimizar las perturbaciones del flujo y garantizar perfiles de velocidad uniformes son fundamentales para el rendimiento de la bomba

Cómo instalar un reductor excéntrico

Para instalar correctamente un reductor excéntrico, siga estos pasos:

1. Determine la orientación correcta según el diseño del sistema (lado plano en la parte inferior para el suministro por encima de la bomba, lado plano en la parte superior para el suministro por debajo de la bomba o tramos horizontales largos)
2. Asegúrese de que el reductor excéntrico sea del tamaño adecuado para que coincida con los diámetros de entrada de la tubería y la bomba.
3. Limpie los extremos de la tubería y el reductor para eliminar cualquier residuo o rebaba.
4. Alinee el reductor excéntrico con los extremos de la tubería, asegurándose de que el lado plano esté en la orientación correcta.
5. Suelde o atornille el reductor en su lugar, siguiendo las instrucciones del fabricante y los códigos y estándares aplicables.
6. Inspeccione la instalación para verificar la alineación y orientación adecuadas.

Reductor excéntrico vs. reductor concéntrico

Si bien los reductores excéntricos son la opción preferida para aplicaciones de succión de bombas, se pueden utilizar reductores concéntricos en determinadas situaciones. A continuación, se muestra una comparación de los dos tipos:

Reductores excéntricos:

• El diseño desplazado minimiza la formación de bolsas de aire.
• Promueve un perfil de velocidad uniforme en la entrada de la bomba.
• Recomendado para aplicaciones de succión de bombas.

Reductores concéntricos:

• Diseño simétrico con reducción gradual del diámetro.
• Se puede utilizar en aplicaciones donde las bolsas de aire no son un problema.
• Puede ser adecuado para tuberías de descarga o aplicaciones de flujo no crítico.

Consideraciones de diseño para tuberías de succión

• Proporcione una longitud de tubería recta suficiente antes de la entrada de la bomba (normalmente 5 o más diámetros de tubería):Un tramo recto de tubería aguas arriba de la entrada de la bomba ayuda a garantizar un perfil de velocidad uniforme y minimizar las perturbaciones del flujo.
• Evite los accesorios que alteren el flujo cerca de la brida de succión de la bomba:Los codos, válvulas y otros accesorios deben ubicarse lo suficientemente lejos aguas arriba de la entrada de la bomba para permitir la estabilización del flujo.
• Reductor de tamaño para mantener la velocidad del fluido por debajo de los límites de erosión:El reductor excéntrico debe dimensionarse para mantener las velocidades del fluido por debajo de los límites de erosión del material de la tubería, evitando así desgaste y daños excesivos.

Preguntas frecuentes

¿Podemos utilizar un reductor excéntrico en la descarga de la bomba?

Si bien los reductores excéntricos se utilizan principalmente en la succión de bombas, se pueden utilizar en la descarga de bombas si existen preocupaciones sobre la separación del flujo o perfiles de velocidad no uniformes. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los reductores concéntricos son suficientes para las tuberías de descarga.

¿Qué reductor se utiliza en la succión de la bomba?

Los reductores excéntricos son la opción preferida para aplicaciones de succión de bombas debido a su capacidad para minimizar las bolsas de aire y garantizar perfiles de velocidad uniformes en la entrada de la bomba.