La "bomba bunyip" o "bomba de fuelle por gravedad" es una bomba accionada por agua que funciona según el mismo principio que un intensificador hidráulico. Se utiliza un flujo de agua de alto volumen y baja presión como fuerza motriz para empujar el mayor de dos o más pistones conectados mecánicamente. A medida que aumenta la presión en el lado impulsor, una conexión mecánica dirige la fuerza impulsora hacia un pistón y un orificio de menor diámetro, creando una mayor presión en un volumen menor de agua. La presión en el lado de transmisión se libera o se invierte para completar el ciclo. Las válvulas de retención a cada lado del pistón de salida garantizan que el flujo solo se produzca hacia la tubería de salida.
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Comparación con bombas de ariete
Al igual que una bomba de ariete , esta bomba se puede utilizar con una relación relativamente alta entre la altura del cabezal de salida y el cabezal de accionamiento de entrada. Son prácticas relaciones de salida a altura de transmisión de 1:1 a 60:1. Sin embargo, cuanto mayor sea la relación entre potencia y potencia, menor será la eficiencia volumétrica. En otras palabras, se debe "desperdiciar" más agua para bombear y generar volúmenes más pequeños de producción a medida que se eleva la altura de salida.
A diferencia de una bomba de ariete, la bomba bunyip no depende del "efecto golpe de ariete", que puede crear inmensas presiones, vibraciones y ruidos. Las verdaderas bombas de ariete requieren materiales muy fuertes en la propia bomba y en la tubería de impulsión, así como conexiones de plomería muy resistentes, para sobrevivir a este pico repetido de presión. Incluso cuando se construyen con materiales muy resistentes, el efecto de ariete puede destruir las válvulas de retención convencionales y desgastar los sellos de casi cualquier tipo de material.
Además, es posible que las bombas de ariete solo oscilen adecuadamente en un rango muy estrecho de condiciones de presión de salida y de accionamiento. Las tuberías de impulsión deben tener la longitud, el diámetro y el ángulo ideal adecuados para crear la velocidad de la fuerza motriz, y las válvulas de retención de residuos deben tener un peso, tensión de resorte de retorno o propiedades elastoméricas adecuadas; de lo contrario, es posible que no se produzca el funcionamiento automático. Esto puede requerir cebar la contrapresión de salida, sintonizar, monitorear y ajustar (durante la instalación y a medida que cambian las condiciones). Sin embargo, la bomba bunyip puede funcionar con una variedad más amplia de caudales impulsados sin intervención manual.
Las bombas de ariete conectadas en serie [1] , al mismo tubo de impulsión, o al mismo tubo de salida [2] , pueden sufrir una inferencia destructiva que anule parcial o completamente el funcionamiento de una o ambas bombas. Sin embargo, se pueden conectar dos bombas bunyip a la misma tubería de impulsión [3] con una salida de bombeo de operación en paralelo menor que la salida combinada de ambas bombas en operación única.
Versiones disponibles comercialmente
La bomba Bunyip se vende en Australia por Porta's Affordable Pumps. [4]
Diseño de bomba asequible de Porta
En el diseño actual de Brett Porta , se utiliza un neumático de automóvil como fuelle flexible para contener el agua en el lado motriz del pistón. El lado de salida del pistón es un manguito de orificio metálico resistente típico y sellos de goma alrededor del pistón. El agua de salida se succiona hacia el pistón de salida desde la misma piscina a la que se desechan las aguas residuales y luego se empuja hacia la tubería de impulsión; en cada operación se utiliza su propia válvula de retención.
Otros diseños
La bomba Glockemann [5] tiene un diseño diferente y utiliza un fuelle híbrido y un ariete para impulsar el pistón.
Otros experimentadores, incluido Joe Malovich [6] , están utilizando la cámara de aire de un sistema de suspensión neumática de un vehículo como fuelle del lado de transmisión, fuelle del lado de salida o ambos. [7]
Cada uno de estos diseños (Bunyip, Glockermann, Malovich) son efectivamente modificaciones de la bomba de flotador citada en Mother Earth News, "Cómo construir una bomba de flotador" de Robert J. Mitchell; 1 de enero de 1977. ( https://www.motherearthnews.com/sustainable-living/renewable-energy/how-to-build-a-float-pump-zmaz77zbon/ )
Posibles mejoras
El diseño podría mejorar en eficiencia si algo de presión y volumen de agua del lado de transmisión se alimentara al pistón del lado de salida, en lugar de requerir que el lado de salida succione la piscina de aguas residuales. Esto podría requerir una cámara intermedia para almacenar temporalmente la presión del lado de transmisión hasta la parte correcta del ciclo para alimentar el lado de transmisión. Esto también reduciría la oxigenación del agua de salida causada por las salpicaduras del agua desperdiciada en la piscina de residuos.
El diseño podría simplificarse reemplazando el sello del pistón del lado de transmisión con una válvula de retención de goma flexible.
Si el lado de salida estuviera conectado a un acumulador, el flujo de salida sería más continuo, en lugar de pulsante.
Referencias
- Intriago Zambrano, JC, Michavila, J., Arenas Pinilla, E., Diehl, JC y Ertsen, MW (2019). Agua de elevación: una revisión espaciotemporal integral de las tecnologías de bombeo de agua con energía hidroeléctrica. Agua, 11(8), 1677.