Elegir la mejor motobomba para su aplicación

Con tantas opciones de maquinas de bombeo energizadas con motor a combustible, suele confundirse la capacidad del dispositivo con el diámetro de la descarga, y aunque es una variable relacionada no precisamente es la que define las características de operación y selección de la bomba.

El enfoque de los siguientes párrafos esta orientado de manera específica a los motores hidráulicos o las bombas accionadas con gasolina para mover líquidos. El artículo no desarrolla las bases teóricas elementales, puesto que su objetivo es generar la aplicación práctica para poder seleccionar la motobomba que se adapte a su necesidad, considerando una gama de productos que existen en la república mexicana.

Es conocido que los motores y las bombas a seleccionar deben en operar en condiciones de máxima eficiencia para conseguir optimizar el uso del combustible y lubricante necesarios para su accionamiento, ya que la selección adecuada de la bomba y motor reducen considerablemente los consumibles, e incrementan su vida útil, finalmente se traduce a una reducción significativa de costos.

La cualidad para definir la selección primeramente de la bomba es su uso o aplicación, ya sea para el petróleo, gas, química, minería, metalurgia, o aplicaciones militares y aunque puede ampliarse a cualquier tipo de fluido, nos referiremos en la actual redacción únicamente como liquido de bombeo: “El Agua”.

La aplicación seleccionada de la bomba definirá el tamaño del motor, las aplicaciones del bombeo de agua pudieran ser:

• Transferencia de agua de un punto “A” a un punto “B” sin diferencia de altura
• Sistemas de Riego Agrícola

CONSIDERACIONES DE OPERACIÓN

En sentido técnico se conoce como carga neta de succión positiva (NPSH), a la variable analizada para evitar la cavitación que dañe el impulsor con el tiempo, en términos generales si el liquido a bombear, respecto a la altura de ubicación del conjunto motor-bomba es superior a los 6 metros deberá pensarse en otro tipo de equipo como una bomba sumergible o turbina vertical para la extracción de agua, es decir para casos donde la altura o profundidad de succión sea superior a los 6 metros debe revisarse el valor de NPSH técnicamente para sugerir una motobomba accionada con gasolina.

La selección de una motobomba normalmente se da cuando se requiere bombear de una manera portátil para colocar y retirar el equipo una vez que ha terminado de usarse, o bien, cuando no existen condiciones eléctricas para la instalación de un motor eléctrico de manera permanente.

FLUJO INSTANTANEO DE OPERACIÓN Y PRESIÓN REQUERIDA DE BOMBEO

La cantidad de agua necesaria la definen las características de su uso, para aplicaciones de transferencia de agua, donde únicamente se desea transmitir liquido sin consideraciones de presión a la descarga, las motobombas de las diferentes marcas tienen soluciones de múltiples gamas que dependerán del tamaño de su inversión, debe prestarse especial cuidado ya que normalmente los fabricantes expresan la cualidad de caudal y presión de operación en sus condiciones máximas, y exponen la curva de operación para que el usuario o asesor determine si es funcional para lo que está buscando.

Figura 1. Modelos comunes de motobombas existentes de diferentes marcas

Los 3 modelos anteriores contienen una succión y descarga de 2 pulgadas, como se aprecia, cada una de ellas tiene cualidades distintas en caudal de descarga y presión a pesar de conservar el mismo diámetro. La bomba que se seleccione debe satisfacer la velocidad con la que desea transferirse el líquido o bien satisfacer la altura necesaria para la condición que se requiera.

En aplicaciones de transferencia de volumen, la diferencia de alturas del punto “A” al punto “B” es el nivel de carga necesario, a este resultado se debe sumar las pérdidas de energía provocada por la conducción de acuerdo con el material con el que se pretende instalar la red principal, además de las perdidas de carga provocada por los accesorios que le acompañan a dicha red.

Para las aplicaciones de sistemas de riego es necesario conocer la presión de la operación del emisor, generalmente para sistemas por aspersión con mini-cañones la presión media de operación es de 30 metros de columna de agua (mca) y para sistemas de riego por microaspersión la presión mínima dependerá del tipo de emisor, aunque puede considerarse un promedio de 25 mca para sistemas de microaspersión invertida o aspersión para áreas verdes que funcionan con un sistema de vástago.

Como se observa la relación Presión y caudal son inversos, es decir mientras mayor es el caudal de bombeo, la presión se reduce; caso contrario, a menor caudal de descarga, la presión se incrementa.

Tomando como referencia la grafica anterior en su punto medio y considerando que este podría ser el punto de selección de operación para los 3 casos mostrados se estima un valor de 250 litros por minuto y con una finalidad ilustrativa suponiendo 2 tipos de material se muestra la cantidad de energía pérdida por los primeros 100 m;

Para condiciones supuestas de bombeo a 100 metros de distancia entre “A” y “B”, donde “A” es el punto de succión y “B” el destino de entrega, donde no existe desnivel topográfico a vencer entre ellos, se requiere cuando menos (con las curvas comerciales de operación expuestas), 13 mca en la condición mas crítica pensando en que la conducción se prepare en 2 pulgadas al mismo diámetro que la descarga.

En el caso de los sistemas de riego donde se hace necesario operar el emisor a 25 mca, sumando los requerimientos de presión anteriormente estimados de manera general tendremos un subtotal necesario de 38 mca, lo cual descarta dos de los 3 modelos de la figura 1.

Una forma de evitar el tanteo hasta llegar con el punto de requerimiento de operación óptimo y realizar una compra que no será útil para lo que necesita, es realizar la estimación de todas las cargas necesarias que definen la aplicación y de manera paralela determinar el caudal de operación que estará definido por la cantidad de emisores necesarios para el funcionamiento correcto del sistema, sin entrar a detalles de diseño y con fines de ejemplo pensemos en 60 emisores de 120 litros por hora, un caudal de 2.0 litros por segundo;

El Riego, por tratarse del caso con más variables en un amplio sentido podríamos representar y desglosar la carga de la siguiente manera:

El cuadro anterior es una primer estimación