Transporte de fluidos: bombas y compresores

Dentro de los diferentes procesos químicos e industriales existe la necesidad de transportar fluidos (líquidos y gases) de un lugar a otro utilizando para ello ductos o canales. Este movimiento se logra por medio de una transferencia de energía. Para ellos se utilizan equipos denominados "bombas" y "compresores". Por convenición se habla de bombeo cuando se trata de líquidos y de compresión cuando se trata de gases, sin embargo los principios de funcionamiento de los equipos son básicamente los mismos.

El bombeo es la adición de energías cinética y potencial a un líquido con el fin de moverlo de un punto a otro. Las bombas son mecanismos que incrementan la energía mecánica del líquido, aumentando su velocidad, presión o elevación. Existen bombas centrífugas y bombas de desplazamiento positivo, siendo las primeras las más comúnes. Una bomba centrífuga aprovecha la fuerza centrífuga generada por un dispositivo giratorio -llamado impulsor o rodete- que gira dentro de una carcasa. El líquido entra a la bomba por la succión generada por el impulsor rotatorio y es enviado hacia afuera por acción centrífuga de esta manera:

Aquí otra vista tridimensional del funcionamiento de una bomba centrífuga:

Los compresores son medios mecánicos que incrementan la presión de los gases. Durante la compresión, casi todos los gases generan calor, lo que ocasiona un incremento en su temperatura (compresores adiabáticos). Sin embargo, existen compresores isotérmicos los cuales cuentan con algún medio de enfriamiento ( generalmente se usan refrigerantes o 'aletas') a fin de mantener la temperatura constante.

La acción de compresión ocurre al hacer fluir un gas a través de un espacio reducido. Al cambiar el volumen del gas, ocurre un cambio de volumen específico (y por consiguiente la densidad del gas cambia). En el siguiente video se observa como se lleva a cabo la compresión de un gas en un compresor de tornillo:

Más información acerca de compresores:

Finalmente, la potencia de una bomba (compresor) se define como la energía (trabajo) que se requiere para cambiar a un fluido de una posición, presión y velocidad a otra posición, presión y velocidad en un tiempo dado.