“Altura de carga” y “caudal elevado” se utilizan con frecuencia al describir los requisitos de las bombas de lodos, pero no significan lo mismo.

Un proyecto puede requerir transportar un gran volumen de lodo, superar una diferencia de elevación considerable, desplazar el lodo a lo largo de una tubería extensa o cumplir varias de estas exigencias simultáneamente. Cada situación genera una carga hidráulica distinta.

En términos sencillos:

El caudal describe la cantidad de lechada que debe ser movida.

La carga describe la energía que la bomba debe proporcionar para impulsar el fluido a través del sistema.

Comprender la diferencia entre ambos es importante porque un/a Bomba de lodos de alta elevación No es automáticamente una bomba de alto caudal, y una bomba diseñada para un gran caudal no proporciona necesariamente una elevación manométrica elevada.

¿Qué es el caudal de una bomba de lodos?

El caudal de la bomba de lodos describe el volumen de lodo que atraviesa la bomba en un período determinado.

Las unidades comunes incluyen:

• metros cúbicos por hora (m³/h);
• litros por segundo (L/s);
• galones por minuto (GPM).

Por ejemplo, si una planta de procesamiento de minerales necesita transferir 500 m³ de pulpa cada hora, el caudal operativo requerido es de aproximadamente 500 m³/h.

Los requisitos de flujo están determinados en gran medida por el proceso.

Un mayor rendimiento de la planta, una mayor necesidad de transferencia de relaves o una mayor demanda de circulación del proceso pueden requerir un caudal más elevado.

Sin embargo, conocer únicamente el caudal requerido no basta para seleccionar una bomba de lodos.

La bomba también debe proporcionar una altura manométrica suficiente a ese caudal.

¿Qué es la altura de una bomba de lodos?

La altura de la bomba de lodos describe la energía por unidad de peso que la bomba aporta al fluido y suele expresarse en metros o pies.

No debe confundirse con la longitud de la tubería.

Por ejemplo, una lechada debe recorrer una tubería de 500 metros. Eso no significa que la altura manométrica necesaria de la bomba sea automáticamente de 500 metros.

Los requisitos reales del sistema pueden verse influenciados por factores como:

• diferencia de elevación;
• diámetro de la tubería;
• longitud de la tubería;
• pérdidas por fricción;
• Accesorios y válvulas;
• propiedades de la lechada;
• y las condiciones de descarga requeridas.

La bomba debe proporcionar la altura manométrica suficiente a la tasa de flujo requerida para satisfacer las necesidades del sistema.

Por esta razón, tanto la cabeza como el caudal deben figurar en una especificación de servicio adecuada para una bomba de lodos.

Cabeza alta frente a caudal elevado: la diferencia básica

La forma más sencilla de comprender la distinción es comparar lo que describe cada término.

Una aplicación de elevada altura manométrica puede requerir un caudal relativamente moderado.

Una aplicación de alto caudal puede hacer circular un volumen de lodo muy grande a través de un sistema con una carga hidráulica relativamente moderada.

Algunas aplicaciones requieren ambas.

Por eso, la curva de altura manométrica frente a caudal debe entenderse como dos aspectos relacionados pero distintos del mismo punto de funcionamiento.

Ejemplo 1: Cabeza alta pero caudal moderado

Considere una aplicación minera que requiere transportar una pulpa hasta un punto de procesamiento situado a una elevación sustancialmente mayor.

Supongamos que el deber requerido es aproximadamente:

Caudal: 200 m³/h
Cabeza: 90 m

El caudal requerido no es excepcionalmente elevado, pero la bomba debe proporcionar una altura manométrica considerable.

Esto puede describirse como una aplicación de lodos de carga relativamente elevada.

Dependiendo de las condiciones operativas completas, este tipo de aplicación puede requerir la evaluación de una bomba diseñada para alcanzar una altura manométrica más elevada mientras maneja una suspensión abrasiva.

Una bomba de lodos de alta altura manométrica está diseñada para aplicaciones en las que la altura manométrica requerida constituye un factor determinante en la selección.

Ejemplo 2: Alto caudal pero carga moderada

Ahora considere una aplicación diferente.

Una planta de procesamiento debe transportar un volumen mucho mayor de pulpa a lo largo de una distancia relativamente corta, con una diferencia de elevación limitada.

El deber podría parecer más bien:

Caudal: 1.000 m³/h
Cabeza: 30 m

Aquí, la capacidad es el requisito dominante.

La bomba debe manejar un gran volumen de lodo, pero no necesariamente requiere la misma capacidad de altura manométrica que el primer ejemplo.

Esto se acerca más a lo que los usuarios suelen querer decir cuando describen una bomba de lodos de alto caudal.

Sin embargo, “alto caudal” es relativo. Si un caudal es elevado depende del tamaño de la bomba, de la aplicación y del sistema.

Ejemplo 3: Cabeza alta y caudal elevado simultáneamente

Algunas aplicaciones requieren ambas.

Por ejemplo:

Caudal: 900 m³/h
Cabeza: 80 m

Esto puede implicar una demanda hidráulica considerablemente mayor, ya que la bomba debe proporcionar un caudal elevado al tiempo que genera una altura manométrica significativa.

La potencia requerida también puede ser considerable.

En esta situación, los ingenieros no pueden limitarse a preguntar:

¿Necesitamos una bomba de alta presión o una bomba de alto caudal?

La verdadera pregunta es:

¿Qué configuración de bomba puede proporcionar el caudal y la altura manométrica requeridos en un punto de operación adecuado, al tiempo que soporta las condiciones de la suspensión?

Esa es una forma mucho más útil de abordar el deber.

¿Cómo están conectados el cabezal y el caudal?

Aunque la altura y el caudal describen fenómenos distintos, no son independientes durante el funcionamiento real de la bomba.

Una bomba centrífuga de lodos presenta una curva de rendimiento que muestra la relación entre el caudal y la altura manométrica para una configuración y velocidad determinadas de la bomba.

En general, a medida que varía el caudal de operación, también varía la altura manométrica generada por la bomba.

Por esta razón, una bomba no debe describirse únicamente mediante afirmaciones como:

Caudal máximo: 1.000 m³/h

o:

Altura máxima: 80 m.

Esos valores máximos pueden presentarse en puntos distintos y no deben combinarse automáticamente en una sola condición de operación.

Para la selección práctica, lo que importa es si la bomba puede proporcionar:

Caudal requerido + altura manométrica requerida en el mismo punto de funcionamiento.

Este es uno de los conceptos más importantes al interpretar la información sobre el rendimiento de las bombas de lodos.

Por qué el sistema determina el punto de funcionamiento real

La bomba no funciona de manera independiente a la tubería.

El punto de funcionamiento real se determina por la interacción entre el rendimiento de la bomba y los requisitos del sistema.

El sistema puede incluir:

• tubería de succión;
• Tubería de descarga;
• cambios de elevación;
• dobles;
• válvulas;
• accesorios;
• y otras fuentes de resistencia.

A medida que varía el caudal, también cambian las pérdidas por fricción.

Por lo tanto, una bomba instalada en un sistema puede funcionar en un punto diferente cuando se instala en otro sistema, incluso si la propia bomba no ha cambiado.

Por esta razón, la curva de la bomba y las condiciones del sistema deben considerarse en conjunto.

Por qué las tuberías largas no implican automáticamente una elevación de carga elevada

Este es un malentendido común en las consultas sobre bombas de lodos.

Un cliente puede decir:

“La tubería tiene 1.000 metros de longitud, así que necesito una bomba con una altura manométrica de 1.000 metros.”

Esa conclusión es incorrecta.

La longitud de la tubería contribuye a las pérdidas por fricción, pero la carga requerida no es numéricamente igual a la longitud de la tubería.

Una tubería larga de gran diámetro y con un caudal relativamente moderado puede requerir una carga hidráulica distinta a la de una tubería más corta, de menor diámetro, que transporte una suspensión a mayor velocidad.

Las características de la lechada pueden influir aún más en el comportamiento hidráulico.

Por lo tanto, cuando la carga total aún no se conoce, los ingenieros deben proporcionar:

• longitud de la tubería;
• diámetro de la tubería;
• diferencia de elevación;
• requisito de flujo;
• propiedades de la lechada;
• accesorios;
• y condiciones de descarga.

Estos insumos permiten evaluar el requisito del sistema de manera más significativa.

Por qué la diferencia de altitud tampoco cuenta toda la historia

La elevación es importante, pero tampoco constituye la totalidad de la carga total.

Si es necesario bombear una lechada desde un nivel inferior hasta un punto de descarga situado a mayor altura, la diferencia de elevación contribuye al componente estático del requerimiento del sistema.

Pero la bomba también puede necesitar vencer la fricción y otras pérdidas.

Por ejemplo:

Diferencia de altitud: 40 m

no significa automáticamente:

Carga de bombeo requerida: exactamente 40 m

El requisito final puede ser más elevado una vez que se considera el resto del sistema.

Esta distinción adquiere especial importancia en los sistemas de transporte de minerales y relaves a larga distancia.

Cómo afectan las propiedades de la lechada los requisitos de carga y caudal

El bombeo de lodos es más complejo que el bombeo de agua clara porque la mezcla transportada contiene sólidos.

Las características importantes incluyen:

• densidad de la lechada;
• concentración de sólidos;
• tamaño de partícula;
• dureza de la partícula;
• forma de la partícula;
• viscosidad cuando sea pertinente;
• y química de lodos.

Estos factores pueden afectar el rendimiento de la bomba, el desgaste, los requisitos de potencia y el comportamiento de la tubería.

Por ejemplo, dos sistemas pueden requerir ambos 500 m³/h en una carga hidráulica nominal, pero una lechada mineral altamente abrasiva impone requisitos de equipo muy diferentes a los de agua relativamente limpia.

Por esta razón, la altura de carga y el caudal son parámetros de selección esenciales, pero no son los únicos. .

¿Un alto nivel de presión significa servicio pesado?

No necesariamente.

La altura manométrica describe un requisito hidráulico.

El término “de servicio pesado” suele describir la severidad del servicio de lodos y la construcción de la bomba necesaria para manejarlo.

Estos conceptos pueden solaparse, pero no deben considerarse sinónimos.

Por ejemplo, una aplicación puede implicar:

• cabeza alta;
• partículas abrasivas;
• alta concentración de sólidos;
• y funcionamiento continuo.

Eso podría generar condiciones hidráulicas y de desgaste muy exigentes.

Otra aplicación puede requerir una cabeza de gran tamaño, pero manejar una mezcla menos severa.

Por lo tanto, la decisión debería tener en cuenta ambos:

Servicio hidráulico + gravedad de la lechada.

Para una discusión más amplia sobre las condiciones severas de lodos, véase ¿Qué condiciones de la lechada requieren una bomba de lechada de servicio pesado? .

¿Un caudal elevado significa que simplemente debemos elegir una bomba más grande?

No automáticamente.

Aumentar el tamaño de la bomba puede proporcionar una mayor capacidad de caudal, pero la selección aún debe tener en cuenta:

• cabeza requerida;
• punto de operación;
• velocidad de la bomba;
• configuración del impulsor;
• paso de sólidos;
• propiedades de la lechada;
• eficiencia;
• y poder.

Una bomba de mayor tamaño que opera en un punto inadecuado no es automáticamente superior a una configuración más pequeña seleccionada correctamente.

Asimismo, intentar satisfacer un requisito de caudal elevado únicamente aumentando la velocidad puede dar lugar a otros problemas.

El objetivo es seleccionar la bomba de acuerdo con la carga requerida, en lugar de maximizar un único parámetro.

Aplicaciones de bombas de lodos de alta elevación

Una bomba de lodos de alta altura manométrica puede evaluarse cuando el sistema requiere una elevada carga hidráulica y, al mismo tiempo, debe manejar lodos abrasivos o con sólidos.

Las aplicaciones potenciales pueden incluir ciertas:

• funciones de transferencia de lodos mineros;
• circuitos de procesamiento de minerales;
• Sistemas de transporte de lodos a larga distancia;
• sistemas de descarga elevados;
• y otras tuberías de lodos de alta resistencia.

La idoneidad real depende del puesto de trabajo en su conjunto y no únicamente del nombre de la solicitud.

Para la configuración de bomba de altura manométrica superior de Longteng, consulte el Bomba de lodos de alta carga – SHH .

Esta conexión del producto se coloca deliberadamente después de que se haya explicado el concepto, en lugar de al inicio de cada sección.

¿Qué información se necesita para comparar correctamente la carga y el caudal?

Al evaluar la tarea de una bomba de lodos, proporcione como mínimo:

Si aún no se ha calculado la carga total, la información sobre la tubería y la elevación adquiere especial importancia.

Antes de solicitar una recomendación de bomba, nuestra guía sobre Información sobre la selección de bombas de lodos explica los datos técnicos que vale la pena preparar.

Malentendidos comunes sobre la altura de carga y el caudal elevado

“Una altura de carga elevada significa que la bomba puede mover más lechada”

No necesariamente.

La altura manométrica y el caudal están relacionados mediante la curva de la bomba, pero una mayor capacidad de altura no implica automáticamente una mayor capacidad de caudal.

“Una bomba de gran tamaño es siempre una bomba de alto caudal”

El tamaño de la bomba por sí solo no determina el caudal de funcionamiento real. Lo que importa es la curva de la bomba y el punto de operación del sistema.

“Una tubería de 500 metros requiere una carga de 500 metros”

No. La distancia de la tubería y la altura manométrica de la bomba son magnitudes distintas.

“La cabeza máxima y el caudal máximo pueden utilizarse conjuntamente”

No de forma automática. La altura máxima y el caudal máximo suelen corresponder a puntos distintos en la curva de una bomba.

“Cabeza alta significa servicio pesado”

No. La altura de carga elevada describe los requisitos hidráulicos; la selección para servicio pesado también tiene en cuenta la severidad de la suspensión, el desgaste y las condiciones de operación.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre la cabeza de la bomba y el caudal?

👉El caudal describe la cantidad de lechada que se transporta a lo largo del tiempo. La altura manométrica describe la energía que la bomba proporciona para superar las exigencias del sistema.

¿Puede una bomba de lodos tener un elevado altura manométrica y un bajo caudal?

👉Sí. Un sistema puede requerir una altura de carga considerable al transportar un volumen relativamente moderado de lodo.

¿Puede una bomba de lodos tener un caudal elevado y una altura manométrica baja?

👉Sí. El trasiego de grandes volúmenes a través de un sistema de relativamente baja resistencia puede requerir un caudal elevado sin necesidad de una altura manométrica excepcionalmente alta.

¿Puede una bomba proporcionar el caudal máximo y la altura manométrica máxima al mismo tiempo?

👉En general, no debe suponerse que el caudal máximo y la altura manométrica máxima publicados se produzcan en el mismo punto de funcionamiento. Para evaluar la altura manométrica correspondiente al caudal requerido, debe emplearse la curva de rendimiento de la bomba.

¿Una tubería de transporte de lodos a larga distancia requiere una bomba de alta presión?

👉Puede ser así, pero la longitud de la tubería por sí sola no basta para determinar la carga hidráulica necesaria. También es preciso tener en cuenta el diámetro de la tubería, el caudal, la elevación, los accesorios y las condiciones de la suspensión.

¿Cuándo debería considerar una bomba de lodos de alta elevación?

👉Una configuración de elevación elevada puede considerarse cuando los requisitos calculados del sistema exigen una elevación considerable a la tasa de flujo de la suspensión requerida. La selección final también debe tener en cuenta las propiedades de la suspensión, el manejo de sólidos, el desgaste, la velocidad y la potencia.

La cabeza y el flujo deben evaluarse conjuntamente

La diferencia entre una bomba de lodos de alta carga y una de alto caudal resulta mucho más clara cuando se consideran ambos términos como componentes independientes de la tarea hidráulica.

Caudal = la cantidad de lechada que debe desplazarse.

Cabeza = la cantidad de energía hidráulica necesaria para hacerlo avanzar a lo largo del sistema.

Uno puede ser de alta presión mientras el otro es moderado, y algunas aplicaciones exigentes requieren tanto una elevada altura manométrica como un caudal elevado.

La pregunta correcta, por lo tanto, no es simplemente:

“¿Necesito una altura de carga elevada o un caudal elevado?”

Es:

“¿Qué caudal y altura manométrica debe proporcionar la bomba en el punto de funcionamiento requerido, y qué condiciones de la suspensión debe soportar?”

Para aplicaciones que requieren una carga hidráulica considerable en servicio con lodos abrasivos, revise la Bomba de Lodos de Alta Carga – SHH y evalúela en función del caudal real, la carga, las características del lodo y las condiciones del sistema.