Selección de los diámetros de las tuberías que se conectarán a la bomba

Los principales parámetros de prácticamente cualquier bomba son, sin duda, el caudal volumétrico (en metros cúbicos por hora, litros por minuto, galones por minuto, etc.) y la presión que genera (o el vacío, si se trata de una bomba de vacío).

Por supuesto, el fabricante proporciona las especificaciones técnicas de la bomba y garantiza que puede alcanzar los parámetros indicados. Estos parámetros se encuentran en catálogos, folletos técnicos del fabricante y también en la placa de identificación de la bomba.

Además de los datos hidráulicos (caudal máximo, presión máxima o valores nominales), en la placa también se indica la potencia del motor eléctrico y sus características.

Sin embargo, a menudo se pasan por alto los diámetros de los conectores, es decir, los diámetros de entrada y salida de la bomba en el sistema donde funciona (marcados como “Inlet” y “Outlet” en inglés).

A primera vista, todo parece sencillo: conectar tuberías del mismo diámetro que los conectores de la bomba. Sin embargo, esta suposición aparentemente lógica es errónea y puede causar muchos problemas en la operación de sistemas de riego, circulación o abastecimiento de agua.

Es importante entender que los diámetros de las tuberías conectadas a la bomba deben determinarse mediante cálculo hidráulico. Esta es la única forma correcta de seleccionar los diámetros de las tuberías. A menudo se compra una bomba como reemplazo, y si sus parámetros no son peores que los de la anterior, probablemente no habrá problemas. Pero si la bomba se va a usar en un sistema nuevo, se requiere un cálculo hidráulico.

Debe tenerse en cuenta que una bomba es una máquina de acción dinámica, y que el hecho de que la salida de la bomba tenga, por ejemplo, un diámetro nominal DN50 no significa que la tubería de descarga deba tener el mismo diámetro.

También es importante saber que los parámetros proporcionados por el fabricante en la documentación técnica están basados en condiciones específicas de prueba. Para bombas centrífugas horizontales, por ejemplo, los datos de la placa se obtienen bajo las siguientes condiciones:

• temperatura del agua de 20˚C;
• profundidad de succión de 1,5 m;
• densidad del líquido de 1000 kg/m³.

En condiciones reales, estos parámetros suelen ser diferentes. En particular, el diámetro de la tubería de succión es crucial para bombas centrífugas. Para evitar que la bomba se “ahogue”, succione aire o pierda presión, el diámetro de la tubería de succión debe ser siempre mayor que el del conector de la bomba.

Ejemplo de proporción entre el diámetro del conector de la bomba y el diámetro de la tubería de succión, tomado de un catálogo de un fabricante europeo:

Como se muestra en la tabla, el diámetro de la tubería de succión debe ser mayor para no obstaculizar el flujo normal del líquido hacia la cámara de trabajo de la bomba. Esto es especialmente importante cuando se extrae agua desde una profundidad de 4 metros o más. A mayor profundidad de succión, la curva de rendimiento de la bomba se verá afectada (disminuirá el caudal y la presión).

La imagen siguiente muestra un ejemplo típico de instalación de una bomba de riego por goteo que toma agua de un río, a un nivel inferior al de la bomba.

La diferencia de altura entre el cuerpo de agua y el eje de la bomba es pequeña – solo 1,5–2 m –, pero la longitud de la tubería de succión es de unos 5 m, por lo que una bomba con conector de succión DN125 debe conectarse con una tubería de mayor diámetro – al menos DN150.