DISEÑO DE PLANTASDISEÑO DE PLANTAS

DISEÑO Y SELECCIÓN SISTEMAS DE TRANSPORTE DE FLUIDOS LÍQUIDOS EN PROCESOS AGROINDUSTRIALES I

DIAMETRO MINIMO DE TUBERIASREDES DE TUBERIAS

BOMBASIng.

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Ejercicio º 01 CÁLCULO DEL CAUDAL

• 3 depósitos están conectado en tres tuberías como se muestra en la figura. Para facilitar la situación, se supondrá que el diámetros de cada tubería mide 1pie, que el factor de fricción es 0.018 y que debido a la gran razón longitud diámetro, las perdidas menores son insignificantes. Determine el caudal que entra o sale de cada deposito.

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Ejemplo : CÁLCULO DEL CAUDAL

• 3 depósitos están conectado en tres tuberías como se muestra en la figura. Para facilitar la situación, se supondrá que el diámetros de cada tubería mide 1pie, que el factor de fricción es 0.02 y que debido a la gran razón longitud diámetro, las perdidas menores son insignificantes. Determine el caudal que entra o sale de cada deposito.

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Ecuación de energía de A a C, en las tuberías (1) y (3)

fluido circula de B a CEcuación de energía de B a C, en las tuberías (3) y (2).

(1)

(2)

(3)

3 ecuaciones y 3 incógnitas V1, V2 , V3

Suponiendo que el fluido circula del tanque A y Tanque B hacia C

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SOLUCIÓN TANTEO: • Se supone V1>0, • V3 se calcula a partir de ecuación 1• V2 se calcula a partir de ecuación 3• Se concluye V1, V2 y V3 no satisface la ecuación 1 para ningún valor

supuesto de V1

(1)

(2)

(3)

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• Restar la ecuación (5) de la ecuación (6)• Reemplazando (4) en (5), y (*) en la ecuación hallada

• Elevamos al cuadrado ambos miembros

(5)

(6)

(4)

(*)

(7)

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• Reemplazamos ambos valores en la ecuación (7) y verificamos cual cumple la condición, para verificar que estas 2 raíces son de la ecuación original (7).

• Con V2 se calcula V1 de la ecuación (5)

(7)

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• Ejercicio º 02• Arriba de un gran deposito abierto de agua como se muestra en la

figura se colocara una bomba centrifuga que debe bombear agua a un régimen de 0.48pies3/s. A este caudal, la carga de aspiración neta positiva requerida, CANPR es 15 pies, según especifica el fabricante de la bomba. Si la temperatura del agua es 80°F y la presión atmosférica es 14.7 lb/pulg2, determinar la altura máxima, z1, a que es posible colocar la bomba por arriba de la superficie del agua sin que ocurra cavitación. Supóngase que la mayor perdida de carga entre el deposito y la entrada de la bomba se debe a un filtro, colocado en la entrada de esta, que tiene un coeficiente de perdida menor KL=20. Las demás perdidas pueden ignorar. El tubo en el lado de aspiración de la bomba mide 4pulgadas de diámetro.

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Presión de vapor del agua a 80°F = 0.5069lb/pulg2 (abs)

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• Ejemploº 02• Arriba de un gran deposito abierto de agua como se muestra en la

figura se colocara una bomba centrifuga que debe bombear agua a un régimen de 0.5pies3/s. A este caudal, la carga de aspiración neta positiva requerida, CANPR es 15 pies, según especifica el fabricante de la bomba. Si la temperatura del agua es 80°F y la presión atmosférica es 14.7 lb/pulg2, determinar la altura máxima, z1, a que es posible colocar la bomba por arriba de la superficie del agua sin que ocurra cavitación. Supóngase que la mayor perdida de carga entre el deposito y la entrada de la bomba se debe a un filtro, colocado en la entrada de esta, que tiene un coeficiente de perdida menor KL=20. Las demás perdidas pueden ignorar. El tubo en el lado de aspiración de la bomba mide 4pulgadas de diámetro.

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Presión de vapor del agua a 80°F = 0.5069lb/pulg2 (abs)

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Presión de vapor del agua a 80°F = 0.5069lb/pulg2 (abs)

El valor máximo de Z1 ocurre cuando D

Se debe colocar la bomba a un altura de 7.65pies por arriba de la de la superficie del agua

Perdida de carga considerar del filtro. K=20

=

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CALCULO DE LA RAZON DE FLUJO EN UN SISTEMA DE BOMBEO

• Ejercicio º03• Se debe bombear agua a 20°C desde un deposito (zA=5m) a otro

deposito a una elevación mayor (zB=13m) a través de dos tuberías de 36m de largo conectadas en paralelo, como se muestra en la figura. Las tuberías son de acero comercial, y los diámetros de las 2 tuberías son 4 y 8cm. El agua se bombeara mediante un acoplamiento motor-bomba con una eficiencia del 70% que extrae 8kW de potencia eléctrica durante la operación. Las perdidas menores y la perdida de carga en las tuberías que conectan las uniones de las tuberías paralelas a los depósitos se consideran despreciables. Determine la razón de flujo entre los depósitos y la razón de flujo a través de cada una de las tuberías.

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CALCULO DE LA RAZON DE FLUJO EN UN SISTEMA DE BOMBEO