LABORATORIO DE OPERACIONES

UNITARIAS I

UNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA BÁSICA

Profesora:

Marianela Fernández

Práctica 7

BOMBAS CENTRIFUGAS

Objetivo General

Construir la curva característica para

una bomba centrifuga y determinar

el NPSH del sistema.

Determinar el cabezal total del sistema,

la potencia total y la eficiencia de la

bomba a caudal variable.

Construir la curva característica de la

bomba centrifuga.

Determinar el NPSH del sistema.

Objetivos Específicos

Bombas

Son equipos que permiten aumentar la presión de un

fluido en fase líquida. El funcionamiento en si de la

bomba será el de un convertidor de energía, o sea,

transformará la energía mecánica en energía cinética,

generando presión y velocidad en el fluido.

BombasAl seleccionar una bomba para una aplicación específica,

el ingeniero debe tomar en cuenta las siguientes

características: capacidad Q, la energía o carga

suministrada al fluido H, la potencia requerida para

accionar la bomba P y la eficiencia de la unidad .

Balance de energía en una bomba

g

PPhA

12

Parámetros para la selección de Bombas

Naturaleza del fluido a manejar (T, µ, , corrosión-erosión)

Capacidad requerida (caudal).

Condiciones de la succión (entrada) y de la descarga

(salida) (P, T).

Cabezal total de la bomba (ha en la ecuación de energía).

Tipo de sistema al que la bomba está entregando el fluido.

Tipo de fuente de alimentación de potencia (motor

eléctrico, motor diesel, turbina de vapor, etc).

Limitaciones de espacio, peso y posición.

Condiciones ambientales.

Costo de la bomba y su instalación

Costo de operación.

Códigos y estándares que rigen a las bombas

Clasificación de las bombas

Desplazamiento positivo

Cinéticas

Rotatorias

Reciprocantes

Pistón

Inmersión

Diafragma

Engranes

Paleta

Tornillo

Cavidad Progresiva

Lóbulo o álabe

Flujo radial (centrífuga)

Flujo axial (de impulsor)

Flujo mixto (de propulsión o tipo ejector)

Clasificación de las bombas

Desplazamiento positivo: su principalcaracterística es entregar una cantidad fijadel líquido por desplazamiento de un pistóno revolución de una pieza movible principal,su principal aplicación es con fluidos de altasviscosidades.

Cinéticas: adicionan energía al fluidoacelerándolo a través de la acción de unimpulsor giratorio. Son las generalmentellamadas bombas centrífugas.

Bombas de desplazamiento positivo Rotatorias: Se basan en el método toma y

descarga del fluido, dependen de válvulas deretención para controlar la carga y descarga,atrapa una cantidad de fluido y lo mueve hastael punto de descarga. Tipos: engranes, paleta,tornillo, cavidad progresiva, lóbulo.

Engranes

Bombas de desplazamiento positivo Reciprocantes: Adiciona energía al fluido, por

medio de un pistón que actúa contra un líquidoconfinado. La cantidad de fluido dependerá delvolumen del cilindro y del número de veces quese mueve el pistón a través del cilindro. Tipos:pistón, inmersión, diafragma.

Simple Acción Doble Acción

Bombas cinéticas

Centrífugas: Entregan un volumen variable defluido a diferentes potencias, manteniendo unavelocidad constante en el impulsor. En elinterior de la bomba existe una caja circulardonde gira el impulsor, el fluido entra a labomba cerca del centro del impulsor y esllevado hacia arriba por acción centrífuga.

Bombas cinéticasCentrífugas: El líquido es llevado al centro del impulsor y puesto enrotación por las aspas del impulsor. Debido a la fuerza centrifuga ellíquido es lanzado del borde o periferia del impulsor con unaconsiderable velocidad y presión. El casco, el cual encierra al impulsor,tiene una voluta formando un pasaje cuya área de sección transversalva aumentando y la cual recoge al líquido que sale del impulsor yconvierte una porción de su energía de velocidad en energía depresión. Este pasaje del casco conduce a la conexión de descarga de labomba a la tubería que forma el sistema.

Selección de una Bomba

Curva CaracterísticaDebido a que las bombas centrífugas muestran una grandependencia entre la capacidad y el cabezal de presión que estasdesarrollan, se utilizan curvas típicas de funcionamiento queindican el cabezal dinámico total de la bomba versus la capacidadvolumétrica. Adicionalmente se suelen representar otrosparámetros operacionales como: eficiencia, potencia y NPSHrequerido.

Cabezal de descarga

c

OH

SDsd g

g

PPhhH *

*2

ghQWT ***

BombaR WW

100*dim

R

Tientoren

W

W

Potencia

Watímetro

Carga Neta de Succión Positiva

vpfsspD hhLhNPSH

NPSH se define como la diferencia entre la presión total,expresada en columna de líquido en la entrada de succión y lapresión expresada en altura de líquido correspondiente a lapresión de vapor de líquido en la entrada de la bomba. Por lotanto es esencial que la presión de succión a la entrada de labomba tenga un valor más elevado que la presión a la cual sepresentaría la vaporización a la temperatura de operación delfluido.

hsp = cabezal de presión estática.Ls = diferencia de elevación desde el nivel del fluido.en el depósito hacia la entrada de la bomba.hf = pérdida por fricción en la tubería de succión.hvp = presión de vapor del líquido a la temperatura.

requeridodisponible NPSHNPSH

Procedimiento Experimental

Tanque de Almacenamiento

Placa Orificio

Watímetro

Bomba Centrífuga

Manómetros Diferenciales

Manómetro (presión de Descarga)

Hoja de Toma de DatosExperiencia 1. Valores experimentales para el sistema de bombeo

P descarga(psi)

Potencia(Vatios)

∆H Orificio P succión

H1 (cm Hg)

H2 (cm Hg)

H3 (cm Hg)

H4 (cm Hg)

Experiencia 2. Datos para la curva de calibración de la placa de orificio

Volumen(L)

Tiempo (s)∆H (in Hg)