DISEO DE UN SISTEMA DE BOMBEO

DISEO DE UN SISTEMA DE BOMBEO taREA grupal

Realizado por: Marco Antonio Ordez VianLenin Santiago Orozco Cantos

Profesor:Dr. Edgar Hernn Cando Narvez.

Nivel:2014 A1.

Contenido

Diseo de un sistema de bombeo para el transporte de aceite sae 20.5Tubera de succin (tramo a-b):6Tubera de descarga (tramo b-c):6Tubera de descarga (tramo c-d):7Determinacion de la altura til efectiva tdh7Clculo del NPSH)d.11Seleccin de la bomba12Punto de operacin.18CONCLUSIONES.19BIBLIOGRAFIA20

Lista de figuras

Figura 1 Sistema de bombeo3Figura 2 Seleccin del dimetro de tubera en la succin.4Figura 3 Seleccin del dimetro de tubera en la descarga.4Figura 4 Seleccin del dimetro de tubera en la descarga.5Figura 5 Seleccin de la bomba caracterstica. Fluido: agua.10Figura 6 Curvas de rendimiento para la seleccin de la bomba. Fluido: agua.10Figura 7 Factores de correccin por viscosidad.12Figura 8 Seleccin de la familia de bombas con factores de correccin.14Figura 9 Caso I: Bomba no seleccionada CDS 2923-115Figura 10 Caso II: Bomba no seleccionada CDS 2923-3.15Figura 11 Caso III: Bomba seleccionada CDS 2965-3.16Figura 12 Punto de operacin.16

Lista de tablas

Tabla 1 Caractersticas del fluido, sistema y ubicacin.3Tabla 2 Tuberas seleccionadas5Tabla 3 Accesorios en la succin.6Tabla 4 Accesorios en la descarga.8

DISEO DE UN SISTEMA DE BOMBEO PARA EL TRANSPORTE DE ACEITE SAE 20.

DECBA

Figura 1 Sistema de bombeoPropiedades del fluido.

FLUIDOACEITE SAE 20

Temperatura

Viscosidad cinemtica

Caudal

Altura de implementacin

Presin atmosfrica

Presin de vapor

Tabla 1 Caractersticas del fluido, sistema y ubicacin.Para el sistema de bombeo mostrado el anlisis previo se realiza tomando como punto de partida el agua, a partir de ah se realizan las respectivas correcciones por medio de los factores para determinar los puntos de seleccin para el sistema, empezando por:Seleccin del dimetro de la tubera CAUDAL: Tubera de succin (Tramo A-B):

Figura 2 Seleccin del dimetro de tubera en la succin.

Tubera de descarga (Tramo B-C):

Figura 3 Seleccin del dimetro de tubera en la descarga.

Tubera de descarga (Tramo C-D):

Figura 4 Seleccin del dimetro de tubera en la descarga.Despus de realizar el anlisis respectivo se seleccionaron las siguientes tuberas:

TRAMOSDIAMETRO NOMINALDIAMETRO INTERIOR

Tramo A-B (Succin)10 Inch263,83 mm

Tramo B-C (Descarga)6 Inch161,19 mm

Tramo C-E (Descarga)3 Inch83,41 mm

Tabla 2 Tuberas seleccionadasPropiedades del agua a condiciones ideales:CLCULOS

DETERMINACION DE LA ALTURA TIL EFECTIVA TDHSuccin:Longitud de la tubera:

ACCESORIOCANTIDADCOEFICIENTE (K)K TOTAL

Codo10,140,14

Vlvula de compuerta10,060,06

Unin bridada111

Salida de un tanque10,50,5

Reduccin exntrica10,250,25

TOTAL1,95

Tabla 3 Accesorios en la succin.

Para la descarga:

Tramo B-C

Tramo C-E

ACCESORIOCANTIDADCOEFICIENTE (K)COEFICIENTE (K)

6 inch3 inch6 inch3 inch

Check1122

Unin bridada1111

Vlvula de compuerta110,0750,08

Codo bridado a 90120,170,56

T en ramal10,125

Reduccin10,45

TOTAL3,2454,115

Tabla 4 Accesorios en la descarga.

() ()Por tratarse de una tubera ramificada se tomara para efectos de clculo y seleccin el tramo ms crtico que es del tramo C-E con un

Clculo del NPSH)d.

Seleccin de la bomba

Figura 5 Seleccin de la bomba caracterstica. Fluido: agua.

Figura 6 Curvas de rendimiento para la seleccin de la bomba. Fluido: agua.

Como el entonces la bomba seleccionada responde a lo requerido por el sistema.Previamente se ha seleccionado una bomba pero se deben hacer las debidas correcciones debido al factor viscosidad para lo cual se utilizan los factores de correccin indicados a continuacin:

A partir de los datos iniciales y por medio de las curvas de correccin para fluidos viscosos se obtienen los factores de correccin.

Figura 7 Factores de correccin por viscosidad.Los valores para los factores son: = 0,76 = 1 = 0.51=

Con los nuevos valores corregidos se procede nuevamente a la seleccin de la bomba en funcin de los nuevos parmetros.

Figura 8 Seleccin de la familia de bombas con factores de correccin.

En el anlisis de la seleccin de la familia de bombas el punto de interseccin entre el caudal Q y la altura H est ubicado en la interseccin de tres familias de bombas para lo cual se analiza en cul de las bombas tendr mejor rendimiento el equipo.Caso 1: Bomba 4x6-13 (60 Hz)Al realizar el anlisis en esta bomba se observa en la grfica que la potencia requerida no es la necesaria para realizar el trabajo requerido, por lo tanto no funciona para el sistema.

Figura 9 Caso I: Bomba no seleccionada CDS 2923-1

Caso 2: Bomba 4x6-16 (60 Hz)La bomba seleccionada no cumple con lo requerido por el sistema razn por la cual no es til para el sistema.

Figura 10 Caso II: Bomba no seleccionada CDS 2923-3.

Caso 3: Bomba 4x8-13 (60 Hz)La bomba indicada para este caso es la correcta a razn de que los parmetros como potencia, caudal y altura estn dentro de las curvas caractersticas.

Como el entonces la bomba seleccionada responde a lo requerido por el sistema.

Figura 11 Caso III: Bomba seleccionada CDS 2965-3.

Punto de operacin.

Figura 12 Punto de operacin.CONCLUSIONES.El caudal necesario para el sistema con los parmetros corregidos es de 1210 GPM, con la curva de funcionamiento se determina que el punto ptimo de funcionamiento es cuando la bomba eroga 2000 GPM teniendo un exceso del 39%, este exceso se justifica que por tratarse de un fluido viscoso la bomba necesita mayor potencia y la bomba seleccionada cumple con el parmetro de potencia requerido.Solucin:Entre las posibles soluciones se citan las siguientes alternativas:Instalacin de un sistema Bypass a la descarga de la bomba para poder entregar al sistema el caudal de fluido requerido.Instalacin de un variador de frecuencia para poder controlar la velocidad del motor y con ello las revoluciones de la bomba para que el caudal erogado sea el que el sistema requiere.Los dimetros de tuberas seleccionados se analizaron en funcin de las prdidas producidas por esta razn se seleccion una tubera promedio considerando que un dimetro menor implica mayor cantidad de prdidas y una tubera de mayor dimetro implica gastos por ende es necesario tomar en cuenta el balance entre costo y gasto de energa.

Bibliografa

Cngel , Y., & Cimbala, J. (2006). Mecnica de fluidos, fundamentos y aplicaciones. Mxico: McGraw- Hill.Fernndez Diz, P. (s.f.). Mecnica de Fluidos. Universidad de Catbria.ITT INDUSTRIES. (2003). Catlogo GOULDS. Mott, R. (2006). MECNICA DE FLUIDOS. Sexta edicin. Mxico: PEARSON EDUCACIN,.Potter, M. (s.f.). Mecnica de fluidos. Tercera edicin.