Una bomba de flujo axial es una bomba de gran tamaño accionada por motor eléctrico o diésel capaz de mover grandes volúmenes de agua a alturas relativamente bajas. Los usos más comunes de las bombas de flujo axial son la evacuación de agua de zonas inundadas, la elevación de grandes cantidades de caudal dentro de una planta de tratamiento o un sistema de agua, o con fines agrícolas; sin embargo, no suelen utilizarse en la fase más crítica de una emergencia.

Una bomba de flujo axial es una bomba de velocidad que aumenta la velocidad del caudal o la presión en el impulsor de la bomba para impartir energía al fluido bombeado. El volumen de líquido bombeado depende del tamaño del impulsor y de la velocidad de giro. Dentro de esta categoría, las bombas de flujo axial se distinguen porque impulsan el agua en la misma dirección que el eje y no radialmente en ángulo recto con respecto al eje, como ocurre con las bombas de flujo radial (véase A.8 ). Los impulsores de las bombas de flujo axial tienen una forma similar a la de los propulsores de los barcos y están diseñados para empujar el agua en lugar de crear altas presiones. Las bombas de flujo axial orientadas verticalmente se utilizan para mover volúmenes muy grandes de agua con una elevación vertical mínima (por ejemplo, sobre la berma de un río). Las bombas también pueden orientarse horizontalmente y, por lo general, ofrecen un fácil acceso a las piezas giratorias durante los periodos secos.

Consideraciones de diseño

Las bombas centrífugas pueden producir caudal en un amplio rango de presiones y caudales. Cuando se necesitan caudales elevados y alturas de elevación muy bajas (menos de 5 a 10 metros de altura), deben considerarse las bombas de flujo axial.
En general, estas bombas se instalan con una disposición de una sola etapa. Cuando se necesita un caudal adicional, las bombas se instalan en paralelo y no en serie. Las bombas de flujo axial no producen una presión significativa para empujar el fluido hacia lo alto, y la altura máxima es, en general, de 5 metros o menos. Las bombas de flujo axial son una tecnología consolidada y probada que ofrecen muchos fabricantes comerciales e industriales. No deben utilizarse en aplicaciones en las que se cerraría una válvula durante el funcionamiento de la bomba. Cuando se utilicen sifones, las bombas de flujo axial deben diseñarse cuidadosamente teniendo en cuenta el cebado. Como normalmente se utilizan para bombear grandes volúmenes a caudales elevados, estas bombas son físicamente grandes y tienen requisitos especiales en cuanto al espacio. Las unidades de bombeo verticales accionadas por motor requieren transmisiones de engranajes en ángulo recto y espacio adicional para el mantenimiento de motores, transmisiones y bombas. Las bombas de flujo axial suelen ser aplicaciones de baja velocidad que requieren diseños de motor especiales. Los motores síncronos deben tomarse en consideración, en su caso, para reducir el impacto en el sistema eléctrico.

Materiales

La mayoría de los tamaños normales de bombas de flujo axial se envían montados. Para aplicaciones muy grandes, puede ser necesario montar estas bombas in situ. Según el tamaño, pueden ser necesarios equipos y materiales adicionales (locales o importados). Estos materiales pueden ser patines, válvulas, construcciones o cubiertas ambientales, materiales de construcción y equipo. Los consumibles incluyen lubricantes generales para rodamientos, como aceite y grasa.

Aplicabilidad

Las bombas de flujo axial no pueden proporcionar altas presiones en la descarga y, por lo tanto, no son útiles para suministrar agua a grandes sistemas de distribución o tanques de almacenamiento elevados. Sin embargo, cuando se necesitan caudales elevados y presiones muy bajas, se pueden tomar en cuenta las bombas de flujo axial. Las bombas de flujo axial grandes suelen ser instalaciones permanentes, aunque existen bombas de flujo axial accionadas por tractor que son más pequeñas y fáciles de usar. Son útiles para controlar las inundaciones, pero son más eficaces cuando se diseñan e instalan antes de que se produzca una inundación. El diseño geotécnico y estructural debe evaluarse cuidadosamente, ya que estas bombas suelen ser muy grandes y pesadas. Cuando la profundidad del agua es escasa en el lado de succión, estas bombas no funcionan bien, ya que necesitan varios metros de inmersión para evitar el impacto de los vórtices dañinos. En una emergencia, las bombas de flujo axial se utilizan principalmente durante las fases de estabilización y recuperación.

Operación y mantenimiento

El mantenimiento preventivo típico incluye la inspección periódica de juntas, retenes y niveles de lubricante. Las piezas desgastadas deben sustituirse a intervalos regulares determinados por el fabricante.

Salud y seguridad

Deben tomarse precauciones de seguridad en torno a cualquier equipo electromecánico. Los peligros asociados a las estaciones de bombeo incluyen el riesgo de descarga eléctrica, equipos giratorios, aguas abiertas y caudal a presión. Si se emplean bombas accionadas por motor, deben evaluarse los riesgos potenciales para la salud derivados de las emisiones del motor.

Costos

Los costos de las estaciones de bombeo completas son elevados y están estrechamente ligados a la capacidad y los materiales de construcción. Los costos también dependen de elementos como el motor principal (motor/accionador del motor), y los costos de capital incluyen los tanques de almacenamiento de combustible y cualquier línea grande de alta tensión necesaria para los motores especiales.

Consideraciones medioambientales y sociales

Los usuarios finales de un sistema de suministro de agua no suelen interactuar con estas bombas. Hay que tener en cuenta la complejidad de la operación y mantenimiento del sistema, y es necesario contar con personal formado y capacitado. En el caso de las bombas accionadas por motor, las consideraciones medioambientales se refieren al uso de consumibles (lubricación, aceite, productos químicos) y fuentes de energía. Debe existir un plan de contención y eliminación adecuado en relación con los consumibles. Para los sistemas de bombeo más pequeños, la energía solar (véase S.10 ) o los sistemas híbridos con paneles solares son viables y suelen tener un menor impacto ambiental, así como un periodo más corto del retorno de inversión.