El término desplazamiento positivo, tal como se utiliza en las bombas, se refiere a la forma en que se mueven los fluidos. Cada ciclo de funcionamiento de una bomba de desplazamiento positivo mueve la misma cantidad precisa de fluido desde su entrada hasta su salida, habiendo "desplazado" así un volumen definido con cada acción. El hecho de que funcione según este principio es la razón por la que la bomba reciprocante se denomina bomba de "desplazamiento positivo".
Los componentes básicos de una bomba alternativa son el cilindro, el pistón, las válvulas de entrada y salida y, en ocasiones, otras piezas como el cigüeñal y la biela. Cuando está en funcionamiento, el pistón se mueve en vaivén dentro del cilindro o hacia atrás y hacia adelante. Por lo tanto, durante el período de alejamiento de la entrada, crea un vacío que atrae el líquido hacia el cilindro a través de una válvula de entrada abierta. Cuando se mueve hacia la salida, por un lado, la válvula de entrada se cierra, pero al mismo tiempo se abre una válvula de salida que permite que el pistón expulse el espacio ocupado por el fluido en el interior, impulsándolo hacia el sistema o la tubería.
La cantidad de fluido que se mueve en cada carrera será constante, ya que el tamaño y la distancia de recorrido del pistón son fijos y, por lo tanto, están determinados por la geometría de los pistones y cilindros. Una característica clave de las bombas de desplazamiento positivo es su exactitud al desplazar volúmenes precisos por ciclo.
Las bombas de desplazamiento positivo, como las bombas reciprocantes, tienen una ventaja cuando se necesita un caudal volumétrico constante que se debe alcanzar con precisión. Por ejemplo, en situaciones como el procesamiento químico, la medición o la dosificación, donde la precisión en las cantidades transferidas es lo más importante. Las bombas también pueden generar altas presiones porque su efecto de bombeo no depende mucho de la presión de salida. Por otro lado, las bombas centrífugas que no son realmente de desplazamiento positivo tienden a moverse a diferentes velocidades según los cambios de presión o resistencia del sistema.
Además, el manejo de la viscosidad es una característica entre las aplicaciones en las que las bombas de desplazamiento positivo superan a otras: en comparación con otros tipos de estos dispositivos, los líquidos espesos se pueden mover de manera más eficiente debido a que sus operaciones unitarias son oscilatorias, aunque esto puede significar conjuntos mecánicos serios que involucran cierto desgaste y una mayor frecuencia de mantenimiento.
Más importante aún, implica que los caudales en las bombas de desplazamiento positivo no solo son uniformes, sino que pueden modificarse fácilmente cambiando la velocidad a la que se mueve alternativamente el pistón. Esto proporciona un nivel adicional de control para situaciones en las que los caudales diferenciables deben seguir siendo precisos.
Otro punto a tener en cuenta es el riesgo de choque hidráulico (comúnmente conocido como “golpe de ariete”) en las bombas reciprocantes. Este flujo de fluido pulsante en lugar de continuo requiere características de diseño específicas, así como precauciones en el funcionamiento destinadas a amortiguar sus efectos mediante el uso de amortiguadores o acumuladores.
En resumen, las bombas reciprocantes se denominan bombas de desplazamiento positivo porque desplazan cantidades fijas y similares de fluido durante cada ciclo. Esta característica las hace especialmente útiles para tareas que requieren altas presiones y caudales volumétricos precisos y constantes, aunque también plantea desafíos específicos de diseño y funcionamiento.
