¿Qué es la altura de succión y por qué es importante a la hora de elegir una bomba?

¿Qué es la altura de succión de una bomba y cómo se mide?

Las bombas de diafragma crean succión en el movimiento descendente, lo que hace que se genere un vacío de baja presión que empuja al medio a entrar. La altura de succión, también llamada elevación de succión, es la distancia vertical entre la entrada de la bomba y la fuente del medio en aplicaciones con líquidos Cuanto más bajo está el líquido con respecto a la entrada de la bomba, más tiene que trabajar la bomba para elevarlo. La altura de succión se mide en metros de columna de agua (mH₂O), valor que representa la presión hidrostática generada por el líquido. Aunque la altura de succión parece un concepto sencillo, depende en gran medida de distintos factores ambientales.

Limitaciones físicas de la altura de succión: una visión crítica

Cuando se busca una bomba es importante tener en cuenta las limitaciones físicas de la succión. Los líquidos empiezan a evaporarse cuando se exponen al vacío. Además, la presión de vapor de un líquido se ve afectada por su temperatura. Como consecuencia de ello, distintos líquidos empiezan a evaporarse a niveles de vacío concretos. Aunque el medio no se evapore, la altura hasta la que puede ser succionado sigue siendo limitada. Incluso un vacío de 0 mbar (abs.) solo genera una cantidad finita de succión.    

En teoría, la altura de succión máxima que puede generar una bomba es de aproximadamente 10,33 mH₂O, lo que equivale a la presión atmosférica al nivel del mar. Sin embargo, este límite presupone que la bomba trabaje en condiciones óptimas, con un vacío perfecto a nivel del mar. Distintos factores como la presión atmosférica, la temperatura del líquido, la fricción dentro de las tuberías, la viscosidad del medio y el rendimiento de la bomba influyen considerablemente en la limitación de la altura de succión. La presión atmosférica es menor a altitudes elevadas, lo que da lugar a una altura de succión menor. La fricción en el sistema y el aumento de la temperatura del medio también pueden provocar cambios en la presión, lo que a su vez reduce aún más la capacidad de succión. Una altura de succión de entre 7 y 8 mH₂O es el valor máximo que se puede conseguir en la práctica en la mayoría de condiciones de funcionamiento normales.

La altura de succión influye en la cavitación y en la velocidad de flujo

Elegir una bomba que pueda alcanzar la altura de succión adecuada es fundamental para evitar la cavitación. La cavitación tiene lugar cuando se forman burbujas de aire que colapsan rápidamente en el líquido bombeado. El colapso de estas burbujas provoca potentes ondas de choque que van erosionando paulatinamente la superficie interna de los componentes de la bomba. Esto también puede dar lugar a excesivas vibraciones y un gran nivel de ruido que, en algunas aplicaciones, puede alterar el medio transferido. Las bombas que operan cerca o fuera de los límites de la altura de succión que pueden alcanzar son extremadamente susceptibles a la cavitación.

La altura de succión de una bomba también tiene por tanto un impacto fundamental en la velocidad de flujo. Normalmente, bombear con una altura de succión elevada da lugar a una velocidad de flujo más baja, ya que la bomba tiene que superar mayores diferencias de presión para transportar el medio. Esto queda demostrado en la curva de flujo de una bomba, como esta de la bomba NF 30 de KNF.

Cuando la altura de succión disminuye, aumenta el flujo máximo. Sin embargo, esto también presupone condiciones de funcionamiento ideales. Los cambios en la presión atmosférica también pueden influir en la velocidad de flujo.

Cómo superar los desafíos de las limitaciones de succión

Los estrictos límites y la extremada dependencia de factores ambientales convierten las aplicaciones de succión en un auténtico desafío. Sin embargo, hay formas de mitigar estas limitaciones. Una instalación adecuada es esencial, ya que el lugar en el que se coloca la bomba desempeña un papel fundamental a la hora de generar una succión de líquido apropiada. Normalmente, una bomba debe instalarse por debajo del nivel del líquido en el tanque desde el que se succiona Aunque esto no siempre es posible, el tanque debe colocarse dentro del rango de altura de succión máximo de la bomba para que el sistema trabaje de forma eficaz y se evite la cavitación.

Elegir las tuberías correctas también es determinante para mantener el flujo y evitar que la bomba sufra daños. Las tuberías tienen que tener un diámetro lo suficientemente grande para mover eficientemente el medio hacia la entrada de la bomba. La disposición de las tuberías debería centrarse en conseguir la mayor cantidad posible de tramos rectos y en minimizar las juntas y uniones. Esto puede contribuir a reducir las pérdidas por fricción y a evitar sucesivas pérdidas de rendimiento. 

Elegir la bomba adecuada es fundamental

Elegir una bomba que pueda alcanzar la altura de succión adecuada es fundamental para evitar la cavitación y conseguir un flujo idóneo. Gracias a su característico diseño, las bombas de diafragma son una excelente opción para generar altura de succión. KNF ofrece una gran variedad de bombas con un alto nivel de succión, incluida la NF 30. La NF 30 proporciona una altura de succión máxima de 6 mH₂O (mínimo garantizado, probado en condiciones en seco) junto con una velocidad de flujo máxima de 0,3 l/min y una presión máxima de 1 bar (rel.). Está disponible con distintos cabezales de bomba, válvulas y materiales de diafragma, así como con motores de CC sin escobillas personalizables.

En aplicaciones que requieren tanto una elevada velocidad de flujo como una buena succión puede necesitarse una bomba como la FK 1100. Tiene una altura de succión máxima de 4,5 mH₂O (mínimo garantizado, probado en condiciones en seco), una velocidad de flujo máxima de 12,4 l/min y una presión máxima de 1 bar (rel.). También está disponible en una versión 1.1100 de alta presión que ofrece una presión de hasta 6 bar (rel.).