Las bombas centrífugas son el diseño más utilizado y difundido de las bombas dinámicas. Este tipo de bomba comprende una extensa familia de diseños, donde la generación de presión se realiza por la conversión de Cabezal de Velocidad en Cabezal Estático.
En las bombas centrífugas el movimiento de rotación de uno o más impulsores entrega energía al fluido que se desea bombear, el cual incrementa su velocidad. La velocidad que suministra el impulsor al fluido es convertida en Cabezal Estático aprovechable o presión en la sección de difusión de la carcasa (sea voluta o difusor, dependiendo del diseño de la bomba).
Existen dibujos de Leonardo De Vinci del siglo XV, donde disertaba sobre la posibilidad de usar la fuerza centrífuga del agua para elevarla, mediante la aceleración en un canal curvilíneo.
Otros inventores europeos usaron este principio, diseñaron algunas estructuras que utilizaban la fuerza centrífuga del agua para elevar líquidos, entre estos se destaca el científico y físico francés Denis Papin, quien en 1689 hizo grandes contribuciones al desarrollo del movimiento de fluidos con elementos centrífugos.
Desde la primera mitad del siglo XIX se produjo un desarrollo acelerado de las bombas centrífugas con el inicio de las operaciones de producción de la empresa “Massachusets Pump Factory”. La empresa abrió las puertas en 1818, en la ciudad de Boston-USA, producían bombas centrífugas en escala comercial, con diseños rudimentarios usando impulsores abiertos de alabes rectos (diseñados basándose en las teorías del físico Denis Papin) y carcasas de sección rectangular a manera de voluta. La figura N° 1-6 muestra el diagrama de una bomba centrífuga típica, de uso general, donde se observa la carcasa en forma de espiral.
La bomba centrífuga clásica de una rueda estructurada tal cual la conocemos en la actualidad fue desarrollada por el inventor norteamericano William Andrews en 1839, cuando introdujo la carcasa tipo voluta en forma de espiral. En 1846, mejoró el rendimiento de sus bombas al usar en uno de sus diseños un impulsor completamente cerrado.
Figura N° 1-6.- Diagrama de una bomba centrífuga típica, de uso general.
Fuente: ANDRIZ Group
Durante su vida W. Andrews recibió un total de 35 patentes, por diferentes inventos incluyendo patentes de bombas centrífugas. Otro inventor W. H. Jonson construyó en 1846 la primera bomba centrífuga multietapas, específicamente de tres etapas.
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El desarrollo amplio de las bombas centrífugas fue impulsado por la introducción del motor eléctrico de corriente alterna desarrollado a finales del siglo XIX, debido a la iniciativa de varios inventores, pero el diseño del alemán Dobrowolsky de la firma AEG fue el primer diseño eficiente de motor eléctrico. El presentó en 1889 un patente para un motor eléctrico trifásico con jaula de ardilla de 80 Watts que tenía una Eficiencia aproximada del 80%.
Con el motor eléctrico fue posible desarrollar velocidades lo suficientemente altas en equipos relativamente compactos, lo que permitió desde este momento movilizar caudales importantes de agua con presiones medias y altas, usando equipos significativamente más compactos y económicos que los equipos antecesores.
Fuente: Predictiva21
