equipos de bombeo

72
Abastecimientos de agua. Equipos de bombeo Carlos Anula Nieto Dpto. Ingeniería GRUPO EIVAR REV. 1.0 www.eivar.com ® GRUPO EIVAR 2009

Upload: extintores-l-grupo-eivar

Post on 21-Jun-2015

5.274 views

Category:

Business


2 download

DESCRIPTION

Información sobre los equipos de bombeo para llevar a cabo la extinción de incendios por medio del agua

TRANSCRIPT

Page 1: Equipos de bombeo

Abastecimientos de agua.Equipos de bombeo

Carlos Anula Nieto

Dpto. Ingeniería GRUPO EIVARREV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 2: Equipos de bombeo

ÍNDICE

1.- DEFINICIONES.

2.- TIPOS Y CONDICIONES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA.

3.- FUENTES DE AGUA.

4.- SISTEMAS DE IMPULSIÓN.

5.- EJEMPLO DE PREDISEÑO DE UNA SALA DE BOMBAS.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 3: Equipos de bombeo

DEFINICIONES:

Abastecimiento de Agua: Conjunto de fuentes de agua, equipos de impulsión y red general deincendios destinado a asegurar, para uno o varios sistemas específicos de protección, el caudal ypresión necesarios durante el tiempo de autonomía requerido.

Fuente de Agua: Suministro natural o artificial, capaz de garantizar el caudal de agua requerido porla instalación durante el tiempo de autonomía necesario.

Sistema de impulsión: Conjunto de medios que permite mantener las condiciones de presión ycaudal requeridas.

Red general de incendios: Conjunto de tuberías, válvulas y accesorios que permite la conducción delagua desde la salida del sistema de impulsión hasta los puntos de alimentación de cada sistemaespecífico de extinción de incendios.

Sistema específico de protección: Sistema de protección contra incendios, propiamente dicho(sistemas de: Hidrantes, Bocas de Incendio Equipadas (BIEs), rociadores, agua pulverizada, espumafísica, etc.), incluyendo la conexión específica a partir de la red general de incendios.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 4: Equipos de bombeo

OBJETIVOS:

Asegurar el caudal y la presión de agua necesaria durante el tiempo de autonomíarequerido de uno o varios sistemas específicos de protección.

IMPORTANCIA

PARA UN SISTEMA DE PROTECCIÓN ACTIVA CONTRA INCENDIOSCUYO AGENTE EXTINTOR ES EL AGUA, ES EVIDENTE QUE ELABASTECIMIENTO REPRESENTA EL ELEMENTO MÁS IMPORTANTE.

PARA QUE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOSFUNCIONE CORRECTAMENTE, ES NECESARIO QUE ELABASTECIMIENTO CUMPLA CON LAS NECESIDADES DEL SISTEMAMÁS DESFAVORABLE

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 5: Equipos de bombeo

¿ Quién define el tipo de abastecimiento ?

¾Se debe cumplir con la normativa exigida legalmente por el país, el estado o la ciudad.

¾ En España:

¾UNE 23-500-90 “Sistemas de abastecimiento de agua contra incendios”.

¾UNE-EN 12.845 “Sistemas fijos de lucha contra incendios. Sistemas derociadores automáticos. Diseño, instalación y mantenimiento.”

¾Regla Técnica Cepreven R.T.2.-ABA “Abastecimientos de Agua ContraIncendios”

¾Normas y reglas técnicas de reconocido prestigio:

¾ National Fire Protection Association NFPA

¾NFPA-20 “Standard for the Installation of Stationary Pumps for FireProtection”.

¾NFPA-22 “Standard for Water Tanks for Private Fire

Protection”

¾Factory Mutual FM¾Data Sheet 3-7 “Fire Protection Pumps”

¾Data Sheet 3-2 “Water Tanks for Fire Protection”

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 6: Equipos de bombeo

Categorización de Abastecimientos de Agua:

La categoría del abastecimiento de agua, se efectuará según la tabla que se muestra a continuación:

Nota: El resto de las posibles combinaciones serán todas ellas de categoría I.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 7: Equipos de bombeo

Clases de Abastecimiento:

9SENCILLO

9SUPERIOR

9DOBLE

A cada sistema de protección se le exigirá una clase de abastecimiento mínimoaceptable.

Una vez determinada la Categoría del Abastecimiento (I, II o III); se seleccionala Clase de Abastecimiento (Sencillo, Superior o Doble), según la tabla que semuestra a continuación:

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 8: Equipos de bombeo

Clase de Abastecimiento según su Categoría

Abastecimiento SENCILLO

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 9: Equipos de bombeo

Abastecimiento SUPERIOR

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 10: Equipos de bombeo

Abastecimiento DOBLE

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 11: Equipos de bombeo

FUENTES DE AGUA

La instalación de protección contra incendios deberá alimentarse normalmentede fuentes de agua dulce. Cuando se utilice una fuente de agua salada ocontaminada, deberá mantenerse la instalación en reposo cargada con aguadulce y limpiarse después de su funcionamiento.

La conexión entre toda fuente de agua y la red general de incendios irá provistade una válvula de cierre y válvula de retención

TIPOS:

FUENTE A - RED DE USO PÚBLICOFUENTE B - FUENTE INAGOTABLEFUENTE C - DEPÓSITOS

- Depósitos de gravedad- Depósitos de presión

- Depósitos para alimentación de bombas y/o aljibes.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 12: Equipos de bombeo

RED DE USO PÚBLICO

Suministra agua en unas determinadas condiciones de caudal y presión(generalmente sin certificar), se debe disponer de un gráfico de presionesregistradas durante un mínimo de dos semanas en cada uno de los meses deEnero y Agosto, indicándose el diámetro de la línea y su procedencia, expedidopor la Compañía del Servicio de Agua.

NORMALMENTE, LAS COMPAÑIAS SUMINISTRADORAS DE AGUA, NUNCACERTIFICAN EL CAUDAL Y LA PRESIÓN DISPONIBLE.

PARTICULARIDADES

Alarma por baja presión: Debe existir un presostato agua arriba de la válvula o válvulas deretención que existan, que debe incorporar una válvula de prueba y hacer funcionar unaalarma al bajar la presión del suministro a un valor predeterminado.

Sistema anticontaminación: Las conexiones con la red de uso público deben incorporaruna válvula de cierre, dos válvulas de retención para proteger la red contra la posibilidad decontaminación y otra válvula de cierre para facilitar el mantenimiento de las anteriores.

(1) Dispositivo anticontaminación

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 13: Equipos de bombeo

FUENTE INAGOTABLE

Las siguientes fuentes se consideran inagotables:

- Naturales: Río, lago, mar, etc.

. Artificiales: Canal, embalse, pozo, etc.

PARTICULARIDADES

Garantía: Deben garantizar durante todas las épocas del año el caudal máximo requeridopor el sistema durante el tiempo de autonomía adecuado.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 14: Equipos de bombeo

DEPÓSITO DE GRAVEDAD

Recipiente de almacenamiento de agua situado a altura suficiente parasuministrar la presión necesaria de funcionamiento a los sistemas contraincendios.

La presión aportada es de aproximadamente 1 bar por cada 10 m., de elevación.

PARTICULARIDADES

Equipo de calentamiento de los depósitos: La formación de un tapón de hielo en laconducción vertical puede inutilizar totalmente el depósito de agua en caso de incendioademás de originar la rotura de las tuberías. (Nuevas tecnologías calentados por energíasolar.)

Pozos de válvulas: Ordinariamente se construye un pozo de (2,1 x 1,8 x 2,7 m), que sueleser de dimensiones suficientes para alojar las válvulas, calentadores, y otros accesoriosnecesarios.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 15: Equipos de bombeo

Respiradero de chapa Compuerta deperforada o de pantalla cubierta con bisagra

Tubo rebosadero determinación libre

Tubería de aguacaliente - Extensión

del Manguito querodea al radiador

vertical delcalentador - Salidaen forma de T a 1/3

de la altura deldepósito

Fondo del deposito

Abrazadera de la tubería

Tubería vertical dechapa de acero de

gran diámetro

Termómetro

Entrada y salida Mortero líquido(con chapa de

protección)Codo en la base

REV. 1.0

www.eivar.com

Escalerilla exteriorde tipo fijo

Escalerilla interior

Tubería verticalde Acero

Soporte detubería

Tubos de calentadorCompuerta de acceso

Nivel del terreno

Salida de

condensación

Entrada de vaporPilar central

® GRUPO EIVAR 2009

Page 16: Equipos de bombeo

Compuerta en la cubierta contapas a prueba de lluvia

Tubo de acceso dediámetro 91 cm.

Escalerilla deacceso por la parte

superior

Protección de latubería de descarga

Compuertas deacceso

Plataforma

Tubería vertical(con aislamiento)

Tubo rebosaderohasta tierra

Válvula decompuerta (OS&Y)

Junta de dilatación

Termómetro

REV. 1.0

www.eivar.com

Línea de capacidadsuperior

Escalerilla deacceso

Descarga en forma deT a 1/3 de la altura

Línea de mínimacapacidad

Anillos para lospintores

Diámetro de lacolumna

Escalerilla

Tubería decalefacción con

aislamiento

Techo decondensación

Válvula decompuerta (OS&Y)

Intercambiador de calor

® GRUPO EIVAR 2009

Page 17: Equipos de bombeo

Conducción verticalTubería de

circulación de aguacaliente

Tubería desuministro de vapor

Calentadores deagua calentados por

vapor

Válvulas de alivio

Purgador

Retornocondensado

Tubería Vapor

REV. 1.0

www.eivar.com

Termómetro

Tubería de circulaciónde agua fría

Conducción vertical otubería de descarga desde

la conducción vertical dechapa de acero.

Válvula de drenaje

® GRUPO EIVAR 2009

Page 18: Equipos de bombeo

¿ Donde y como utilizar un deposito de gravedad ?

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 19: Equipos de bombeo

DEPÓSITO DE PRESIÓN

Un depósito de presión es un depósito agua presurizada con aire o gascomprimido a una presión suficiente para garantizar que todo el agua puedadescargarse correctamente a la presión. (Nota: se les aplica el Reglamento deAparatos a Presión)

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 20: Equipos de bombeo

PARTICULARIDADES

Tubería de descarga: La tubería de descarga estará situada al menos 0,05 m., por encimadel fondo del depósito.

Capacidad mínima: La capacidad mínima de agua será la máxima demandada por lasinstalaciones que abastece y nunca inferior a 15 m3 de agua.

Espacio ocupado por el aire o gas: No será inferior a un tercio del volumen total deldepósito de presión.

Presión máxima: Inferior a 12 bar.

Presión manométrica a mantener en el depósito: Para el cálculo de la presión que debemantenerse en el depósito se aplicará la siguiente fórmula:

Donde:

P=⎡(P+1)⋅V ⎤1 t−1

P= Presión manométrica a mantener en el depósito [bar]

P1= Presión manométrica residual [bar], necesaria para el sistema⎢ ⎥⎣ Va ⎦

en cuestión incluyendo todas las pérdidas y la diferencia de presiónestática entre el depósito y el sistema propiamente dicho.

Vt= Volumen total del depósito [m3]Va= Volumen de aire en el depósito [m3]

Reposición: Los suministros de aire y agua (no inferior a 6 m3/h) serán capaces de llenar ypresurizar el depósito por completo en menos de 8 horas.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 21: Equipos de bombeo

Instalación Típica de un tanque a presión

Válvula de retenciónVálvula de bola

Al compresor de aire

Manómetro de presión

Válvula de bola paraventilación

Obturador de latón

Las válvulas del manómetro deagua deben permanecer cerradas

Estanquedecantador de al

menos 2”

REV. 1.0

www.eivar.com

Válvula de bola cerrada

A otros tanques a

presión

Válvula de bola abierta

Manómetro de agua

Marca de nivel de agua

Tubería de drenaje de almenos 1 ½”

Válvula de retención

Tubería de llenado deagua de al menos 1 ½”

® GRUPO EIVAR 2009

Page 22: Equipos de bombeo

DEPÓSITOS PARA ALIMENTACIÓN DE BOMBAS Y/O ALJIBES

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 23: Equipos de bombeo

PARTICULARIDADES

Capacidad Efectiva: La capacidad efectiva se calculará teniendo en cuenta el nivel másbajo de agua considerado como mínimo requerido para la salida del agua en las condicionesestablecidas.

Uso exclusivo: Serán para uso exclusivo de la instalación contra incendios, y, en casocontrario las tomas de salida para otros usos deberán situarse por encima del nivel máximocorrespondiente a la capacidad de reserva calculada como exclusiva para la instalacióncontra incendios.

Volumen mínimo de agua: Para cada sistema de protección se especifica un volumenmínimo de agua a suministrar desde:

¾Depósito de capacidad total (TIPO A, B)

¾Depósito de capacidad reducida (TIPO C)

NOTA: Si el depósito no está protegido contra heladas, el nivel normal de aguase aumentará en 1 m., y dispondrá de una ventilación adecuada.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 24: Equipos de bombeo

Capacidad efectiva de depósitos y dimensiones de fosos de aspiración:

N = Nivel normal de agua

X = Nivel más bajo de agua.

D = Diámetro de la tubería deaspiración

A = Distancia mínima entre latubería de aspiración y el

nivel más bajo de agua.

B = Distancia mínima entre latubería de aspiración y elfondo del foso de aspiración.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 25: Equipos de bombeo

Distancias mínimas entre tuberías de aspiración a la salida de los depósitos:

Se podrá utilizar un foso de aspiración para maximizar la capacidad efectivade un depósito, con una anchura de foso no inferior a 3,6 veces el diámetronominal de la tubería de aspiración.

NOTA: todos los depósitos deben tener un indicador de nivel de agua.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 26: Equipos de bombeo

FUENTE C.1.- DEPÓSITO TIPO-A

PARTICULARIDADES

Capacidad Efectiva: Debe tener una capacidad efectiva del 100% del volumen de aguaespecificado o calculado para el sistema en cuestión, así como una conexión de reposiciónautomática (36h - 24h). Si la reposición automática es inviable, la capacidad del depósito sedeberá aumentar en un 30%.

Garantía: El depósito debe ser de material rígido, resistente a la corrosión, de manera quegarantice su uso ininterrumpido durante un periodo mínimo de 15 años sin necesidad devaciarlo o limpiarlo.

Calidad del agua: Se debe utilizar agua dulce no contaminada o tratada adecuadamente.Se incorporarán filtros en la conexión de llenado cuando las características del agua lohagan necesario. El agua debe estar protegida de la acción de la luz y de cualquier materiacontaminante.

Aportación de agua: La entrada de cualquier tubería de aportación de agua al depósitodebe estar situada a una distancia, medida en horizontal, de la toma de aspiración de labomba no inferior a 2,00 m.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 27: Equipos de bombeo

FUENTE C.2.- DEPÓSITO TIPO-B

PARTICULARIDADES

Capacidad Efectiva: Debe tener una capacidad efectiva del 100% del volumen de aguaespecificado o calculado para el sistema en cuestión, así como una conexión de reposiciónautomática (36h - 24h). Si la reposición automática es inviable, la capacidad del depósito sedeberá aumentar en un 30%.

Garantía: La construcción del depósito debe asegurar su uso ininterrumpido, sinmantenimiento, durante un período mínimo de 3 años.

Calidad del agua: Se debe utilizar agua dulce no contaminada o tratada adecuadamente.Se incorporarán filtros en la conexión de llenado cuando las características del agua lohagan necesario. El agua debe estar protegida de la acción de la luz y de cualquier materiacontaminante.

Aportación de agua: La entrada de cualquier tubería de aportación de agua al depósitodebe estar situada a una distancia, medida en horizontal, de la toma de aspiración de labomba no inferior a 2,00 m.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 28: Equipos de bombeo

FUENTE C.3.- DEPÓSITO TIPO-C (Capacidad Reducida):

PARTICULARIDADES

Capacidad Efectiva: Aquellos que tengan una capacidad efectiva inferior al 100% delvolumen de agua especificado o calculado para el sistema en cuestión con reposiciónautomática.

C =V −(Q⋅t 0,001⋅ )Donde:

C = Capacidad efectiva del depósito (m3).

V = Volumen de agua especificado o calculado para el sistema (m3).

Q = Caudal de reposición automática (l/min).

t = Tiempo de autonomía exigible (min).

En ningún caso la capacidad efectiva del depósito podrá ser inferior a los valores que semuestran a continuación:

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 29: Equipos de bombeo

Garantía: La construcción del depósito debe asegurar su uso ininterrumpido, sinmantenimiento, durante un período mínimo de 3 años.

Sistema de reposición automático: El volumen de agua hasta el 100% se completarámediante el sistema de reposición automática, dotado de un medidor de caudal, con uncaudal garantizado durante el tiempo de autonomía exigido para el sistema específico dePCI.

Calidad del agua: Se debe utilizar agua dulce no contaminada o tratada adecuadamente.Se incorporarán filtros en la conexión de llenado cuando las características del agua lohagan necesario. El agua debe estar protegida de la acción de la luz y de cualquier materiacontaminante.

Aportación de agua: La entrada de cualquier tubería de aportación de agua al depósitodebe estar situada a una distancia, medida en horizontal, de la toma de aspiración de labomba no inferior a 2,00 m.

Llenado: Provendrá de una red pública, con caudal garantizado, y será automático,mediante al menos, dos válvulas mecánicas de flotador.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 30: Equipos de bombeo

Fuente C.1.- Depósito TIPO-A

Toma de llenado

Resistencia decaldeo Toma

rebosadero

Toma retorno depruebas

Escalera deacceso

Toma deVaciado

REV. 1.0

www.eivar.com

Indicador denivel

Boca de hombre

Toma deAspiración

® GRUPO EIVAR 2009

Page 31: Equipos de bombeo

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 32: Equipos de bombeo

SISTEMAS DE IMPULSIÓN

SISTEMA DE BOMBEO

Generalidades

Un sistema de bombeo está formado por los siguientes elementos:

-Grupo de bombeo principal.

-Grupo de bombeo auxiliar.

-Material diverso (controles, instrumentación, valvulería, etc.)

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 33: Equipos de bombeo

SISTEMA DE BOMBEO

Generalidades:

El grupo de bombeo principal debe responder a las exigencias de caudal ypresión de agua requeridos por los sistemas de protección contra incendios.

El equipo de bombeo auxiliar servirá únicamente para mantener, de formaautomática, la instalación a una presión en un rango constante, reponiendolas fugas y variaciones de presión en la red general contra incendios.

Cuando para formar doble grupo de bombeo se instalen dos bombas, cada unaserá capaz independientemente de suministrar los caudales y presionesrequeridos. Cuando se instalen tres bombas, cada una será capaz desuministrar al menos el 50% del caudal a la presión requerida.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 34: Equipos de bombeo

CARACTERÍSTICAS DE LA (S) BOMBA (S) PRINCIPAL (ES)

Hoy día la bomba de incendios normal es centrífuga, debido a su solidez,fiabilidad, fácil mantenimiento y características hidráulicas, así como a lavariedad de formas de accionamiento(motores eléctricos y motores de

combustión interna).

TIPOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS:

¾BOMBA CENTRIFUGA HORIZONTAL DE ALOJAMIENTO PARTIDO

¾BOMBA CENTRIGUGA HORIZONTAL EN LÍNEA

¾BOMBA CENTRIFUGA HORIZONTAL DE ASPIRACIÓN FINAL

¾BOMBA CENTRIFUGA VERTICAL TIPO TURBINA

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 35: Equipos de bombeo

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS CENTRIFUGAS

Los dos componentes principales de las bombas centrífugas son:

¾Impulsor o rodete.

•Diámetro del ojo

•Anchura del rodete

•Número de paletas

•Ángulo de las paletas

¾Envuelta o caja donde gira el impulsor o rodete.

El principio del funcionamiento es la conversión de la energía cinética enenergía de velocidad y de presión. La energía del motor, se transmitedirectamente a la bomba por su eje, haciendo girar el rodete a granvelocidad

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 36: Equipos de bombeo

Carcasa

Rodete

Eje

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 37: Equipos de bombeo

CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS

Generalidades:

El caudal nominal (Q), será el calculado para el sistema.

La presión nominal (P), es la manométrica total (bar) de la bomba quecorresponde a su caudal nominal.

La presión de impulsión es la presión nominal (P), más la presión deaspiración (medición dinámica en condiciones mínimas de reserva de agua).

Será igual o superior a la presión mínima especificada o calculada para elsistema.

La bomba debe tener una curva H(Q) estable, es decir una curva en la quecoincidan la presión máxima y la presión a válvula cerrada, y en la que lapresión total caiga de manera continua a medida que aumente el caudal.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 38: Equipos de bombeo

CURVAS NORMALIZADAS DE PRESIÓN-CAUDAL

La forma de la curva normalizada de presión caudal de una bomba de incendiose determina por medio de tres puntos extremos:

•Caudal cero: cuando la bomba funcione a la velocidad nominal, y cerrada laválvula de descarga, la presión total de una bomba centrífuga horizontal nodebe exceder del 120% de la presión nominal. En bombas de tipo vertical lapresión a caudal cero no debe exceder del 140% de la presión nominal.

•Valor nominal: la curva debe pasar a través o por encima del punto decapacidad y presión nominales.

•Sobrecarga: al 140% (150% según NFPA, FM) de la capacidad nominal lapresión total no debe ser inferior al 70% (65% según NFPA, FM) de lapresión nominal.

NOTA: LA PRESIÓN MÁXIMA DEL SISTEMA DEBE SER DE 12 bar.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 39: Equipos de bombeo

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 40: Equipos de bombeo

POTENCIA DE LAS BOMBAS CONTRA INCENDIOS

Antes de acoplar a la bomba un motor o medio impulsor, es necesario conocerla demanda máxima de potencia efectiva de la bomba a su velocidadnominal. Las bombas de incendios típicas alcanzan su máxima potenciaefectiva entre el 140% y 170% de su capacidad nominal

La potencia puede calcularse, por medio de la siguiente fórmula:

Potencia de salida [kW]=

Donde:

Q = Caudal en l/min.

0,167 ⋅ Q⋅P

10 .000 ⋅ E

P = Altura de elevación total (kPa) o presión neta.

E = Eficacia (El rendimiento a la máxima potencia efectiva es, usualmente, del60% al 75%.)

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 41: Equipos de bombeo

Cálculo aproximado de la potencia necesaria según caudal y presiónde la bomba contra incendios

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 42: Equipos de bombeo

Ejemplo de cálculo de características de una bomba principal

DATOS DE PARTIDA.

La demanda de agua calculada para una instalación de rociadores automáticoses de 2.800 l/min (área de operación favorable del sistema), y la presiónnecesaria del sistema (área de operación desfavorable) es de 6,64 bar.

Determinar los puntos característicos de la bomba.

¿Cuál es la mínima potencia de salida para accionar la bomba, suponiendoun rendimiento del 60% al 140% de su capacidad nominal?

Solución puntos característicos:

Paso 1: Comparar la necesidad de 2.800 l/min. Con la capacidad de sobrecarga de la bomba(140% de la capacidad nominal), es decir, 2.800 l/min. ÷ 1,4 = 2.000,00 l/min, caudal nominal.

Paso 2: La presión nominal de la bomba vendrá determinada por el sistema más desfavorable, ennuestro caso 6,64 bar, teniendo en cuenta que la norma UNE-EN 12845 , punto 10.7.3, “la bombadebe dar una presión no inferior a0,5 bar por encima de la requerida para el área más

desfavorable”, es decir, 7,14 bar, presión nominal.

Paso 3: La presión a caudal cero, debe ser inferior al 120% de la presión nominal, es decir, 8,56bar.

Paso 4: Por último falta definir la presión en el punto de sobrecarga, que no debe ser inferior al70% de la presión nominal, es decir, 4,99 bar.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 43: Equipos de bombeo

Solución Potencia de la Bomba:

Potencia de salida [kW0,167 ⋅ Q⋅P

]= =10 .000⋅E

0,167 2.800 499⋅ ⋅=38 ,88kW

10 .000 0,60⋅

REV. 1.0 ® GRUPO EIVAR 2009www.eivar.com

Page 44: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Generalidades:

La tubería de aspiración debe instalarse horizontalmente o con una pequeñasubida continua hacia la bomba para evitar la posibilidad de formación debolsas de aire.

El diseño de la tubería de aspiración debe cumplir:

a) Bombas en carga el diámetro mínimo será de 65mm, y de 80mm parabombas no en carga.

b) El diámetro de la tubería se adecuará de manera que con el caudal nominal(Q), la velocidad no sea superior a 1,8 m/s (bombas en carga) y 1,5 m/spara bombas no en carga.

Donde:

⋅Qv= 21,222

21,22⋅Q⇒d=

V = velocidad (m/s).

Q = caudal (l/min.).d vd = diámetro interior (mm).

c) NPSH disponible a la entrada de la bomba deberá ser superior a 5 m.,cuando circula el caudal nominal. Y también superior al NPSHrequerido por la bomba + 1 m., cuando circula el 140% del caudalnominal.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 45: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

PRESIÓN DE ASPIRACIÓN POSITIVA NETA “NPSH”

Generalidades:

Habitualmente se llama “NPSH”, a la diferencia entre la presión del líquido abombear referida al eje del impulsor y la tensión de vapor del líquido a latemperatura de bombeo.

Debemos por tanto conocer y combinar en cada caso el NPSH disponible en lainstalación y el NPSH requerido por la bomba.

Cavitación:

En las bombas centrífugas, el flujo de fluido a través de la tubería de aspiracióny su entrada en el “ojo” del rodete, originan que la velocidad aumente y lapresión disminuya. Si la presión desciende por debajo de la presión de vaporcorrespondiente a la temperatura del líquido, se forman burbujas de vapor.Cuando la burbuja se desplaza llega a una zona de mayor presión, estas serompen y el líquido golpea el álabe fuertemente.

Para un correcto funcionamiento de la bomba, es necesario disponer de unapresión mínima en la entrada del impulsor, por tanto debe cumplirse:

NPSH disponible ≥ NPSH requerido

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 46: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 47: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

NPSH “Disponible”

Generalidades:

El NPSH “disponible” , se calculará teniendo en cuenta la presiónatmosférica, la altura geométrica, la temperatura del agua y las pérdidas decarga que se produzcan.

* Presión Atmosférica: Partiendo de una presión atmosféricaequivalente a 10 m absolutos positivos a nivel de mar, se reduciráel NPSH disponible en 1 metro por cada 800 metros de altitudsobre el nivel del mar.

* Altura geométrica: Se considera la altura vertical entre el nivelmínimo de agua en el depósito y el punto central a la entrada deaspiración de la bomba.

* Temperatura del agua:

* Pérdidas por rozamiento:

p=56,05 10⋅ 1,85⋅(Lt+Le)⋅Q 10,2⋅

1,85 4,87C ⋅dREV. 1.0 ® GRUPO EIVAR 2009

www.eivar.com

Page 48: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 49: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Reducciónexcéntrica

L ≥ 2xDN

Manovacuometro

L ≥ 2xDN

DispositivoAnti-stress

REV. 1.0

www.eivar.com

ColectorAspiración

Válvulacompuerta

® GRUPO EIVAR 2009

Page 50: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

ConexiónManovacuometro

L ≥ 2xDN

α≤15º

Brida Aspiración Reducción excéntricaBomba

REV. 1.0 ® GRUPO EIVAR 2009www.eivar.com

Page 51: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Se debe instalar un purgador automático de aire situado en la parte superiordel cuerpo de la bomba, salvo que el diseño de la bomba sea autoventeante.

PurgadorAutomático de Aire

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 52: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

IncorrectoIncorrecto

Incorrecto

Incorrecto

Incorrecto

Aspiración INCORRECTA, debido a que no se ha realizado una bancada para labomba, ha sido necesario realizar el figura de la fotografía, esa acumulación deaccesorios hacen que la bomba tenga dificultades en llegar al punto de sobrecarga(140 % del caudal nominal), además se ha instalado una válvula de mariposacuando debía ser de compuerta con indicador de posición y final de carrera. Lareducción excéntrica debe avanzar 2 x DN (siendo DN el diámetro de aspiración),con objeto de no introducir grandes turbulencias en la Bombas, así mismo no se hainstalado manovacuómetro, ni purgador automático de aire en la parte superior de

REV. 1.0

www.eivar.com

la bomba. ® GRUPO EIVAR 2009

Page 53: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

NOTA: NO SE DEBE INSTALAR NINGUNA VÁLVULADIRECTAMENTE EN LA BRIDA DE ASPIRACIÓN DE LA BOMBA

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 54: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

(Bombas Verticales)

Instalación Típica Purgadorde Bomba Vertical Automático

aguasdebajo de labrida de

impulsión

Filtro de Aspiración

REV. 1.0 ® GRUPO EIVAR 2009www.eivar.com

Page 55: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

(Bombas Verticales)

Distancias mínimas de la bomba a las paredes del depósito enfunción del caudal nominal

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 56: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

(Bombas Verticales)

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 57: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 58: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 59: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Válvula de alivio “seguridad”:

Sin duda uno de los elementos más importantes de la instalación.

Conexión de un sistema automático de circulación de agua para mantener un caudalmínimo que impida el sobrecalentamiento de la bomba al funcionar contra válvulacerrada. Para ello se realizará una conexión en la impulsión, entre la bomba y laválvula de retención, de una válvula de alivio, de diámetro suficiente paradesalojar dicho caudal mínimo, tarada a una presión ligeramente inferior de la decaudal cero, con escape visible y conducido hacia un drenaje de la sala debombas.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 60: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 61: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Conexión a circuito depruebas independiente

por bomba

Válvula Alivio

REV. 1.0

www.eivar.com

Válvula Mariposa Impulsiónaccionamiento por volante

Colector de presostatosbomba en demanda

VálvulaRetención

Reducciónconcéntrica

Circuito refrigeraciónmotor diesel

® GRUPO EIVAR 2009

Page 62: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Válvula sectorizacióncolector de pruebas

Presostato deconfirmación de

arranque

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 63: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Colector de presostatosconexionado

directamente al colectorde impulsión

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 64: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Las válvulas deseccionamiento son

de palancaNo existe posibilidad

de pruebasindependientes por

bomba

La válvula deseguridad no está

conducidaNo existe presostatode confirmación de

arranque

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 65: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN

No existemanovacuómetro

La reducciónexcéntrica no

cumple

No existe purgadorautomático de aire

Válvula de mariposacon actuación por

palanca en laaspiración

REV. 1.0

www.eivar.com

No existemanómetro

® GRUPO EIVAR 2009

Page 66: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE PRUEBAS SISTEMAS DE IMPULSIÓN

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 67: Equipos de bombeo

CIRCUITO DE PRUEBAS SISTEMAS DE IMPULSIÓN

Colector de pruebas

Válvula deregulación de caudal

L = 5 x DN hasta caudalímetro

Válvula deseccionamiento

colector de pruebas

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 68: Equipos de bombeo

DIAGRAMA DE FLUJO SALA DE BOMBAS

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 69: Equipos de bombeo

ARRANQUE DEL GRUPO DE BOMBEO

Presión a válvula cerrada,máximo 120% - 130% del

P [Bar]

Ppj= 9,70

P o = 9,10

P aj = 8,20

Ppe = 7,28

P n = 7,00

Pd1 = 6,37

Pd1 = 5,46

Psobrecarga= 4,90

caudal nominal

Bomba Principal EléctricaArranca 7,28 bar [0,8 x P0]

Bomba Principal Diesel -1Arranca 6,37 bar [0,7 x P0]Bomba Principal Diesel -2Arranca 5,46 bar [0,6 x P0]

Bomba auxiliar (Jockey)Para 9,0 bar - 9,7 bar [0,8 - 1,5 bar + Paj]

Bomba auxiliar (Jockey)Arranca 8,2 bar [0,9 x P0]

Qn = 3.500

REV. 1.0

www.eivar.com

Qsobrecarga = 4.900 Q [l/min.]

® GRUPO EIVAR 2009

Page 70: Equipos de bombeo

EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO DE SALA DE BOMBAS

DATOS DE PARTIDA.Se tiene un abastecimiento de agua combinado, para suministrar agua a los diferentes sistemas de protección contra incendios:

Sistema de rociadores: Q = 3.750 l/min. @ P = 6,35 bar.

(Suponer una dispersión hidráulica del 11% ); (Suponer un equilibrio perfecto entre áreas de operación desfavorable y favorable).

Sistema de BIES: Q = 210 l/min. @ P = 7,85 bar

El grupo de presión dos bombas JED al 100% (en carga), (Suponer que la presión a válvula cerrada es el 130% de lanominal),(suponer que el circuito de refrigeración de la bomba diesel consume menos de 2% del caudal máximo de demandacalculado para el abastecimiento.)

El nivel mínimo del agua se encuentra a 0,1 m., por encima del eje de las bombas (en su capacidad mínima).

Datos:

Colector de aspiración general:

L =4,5 m.; accesorios (soldados) 3 codo 90º, 1 válvula de compuerta, 1 Te igual.

Tubería aspiración individual:

L =1,5 m.; accesorios (soldados) 1 reducción excéntrica, 1 válvula de compuerta.

Temperatura: 35 ºC, Altitud: 800 m,

Estimar el caudal nominal y la presión nominal del grupo de presión necesario para lainstalación, estimar el NPSH disponible en la instalación, NPSH requerido alfabricante de la bomba al 140%, el diámetro de la tubería de aspiración, el diámetro dela tubería de impulsión, el diámetro de la tubería del colector de pruebas, el rango demedida del caudalímetro, y por último la secuencia de arranque de las bombas.

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009

Page 71: Equipos de bombeo

EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO DE SALA DE BOMBAS

SOLUCIÓN:Los abastecimientos de agua combinados deben cumplir una serie de condiciones entre ellas:

a) El suministro debe ser capaz de dar la suma de caudales simultáneos máximos calculados paracada sistema. Los caudales deben ajustarse a la presión requerida por el sistema más exigente.

Por lo que el sistema más exigente en nuestro caso serán las BIES, con una presión necesariade 7,85 bar, que será nuestra presión nominal.

El caudal suministrado será la suma de caudales máximos calculados para cada sistema, esdecir:

210,00 l/min. + (3.750 l/min * 1,11 Dispersión) = 4.372,50 l/min. (caudal nominal).

b) El diámetro de la tubería de aspiración será = 248,70 mm <> 260,40 mm DN-250 10” DIN 2448

c)El diámetro de la tubería de impulsión será = 192,64 mm <> 207,3 mm DN-200 8” DIN 2448

d)El diámetro de la tubería de pruebas será = 152,30 mm <> 159,30 mm DN-150 6” DIN 2448

e)El rango de medida del caudalímetro será = 874,5 l/min <> 6.996 l/min.

f)NPSH disponible = [10 m - 1,0 m + 0,1 m - 0,57m - 0,2351 m] = 8,29 m ≥ 5 m

g)NPSH disponible al 140% = [10 m - 1,0 m + 0,1 m - 0,57m - 0,4382 m] = 8,09 m

h)NPSH requerido a la bomba en el pumto de sobrecarga = 8,09 m - 1,00 m ≤ 7,09 m

i) Secuencia de arranque de las bombas =

Arranque Jockey = 9,18 bar.

Parada Jockey = 9,98 bar - 10,68 bar.

Arranque Bomba Principal - 1 = 8,16 bar.

Arranque Bomba Principal - 2 = 6,12 bar.REV. 1.0 ® GRUPO EIVAR 2009

www.eivar.com

Page 72: Equipos de bombeo

MUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIÓN

REV. 1.0

www.eivar.com

® GRUPO EIVAR 2009