terminos mas usados en bombas
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INDÚSTRIAS SCHNEIDER S.Ahttp.://www.solbras.com – [email protected]
COMPENDIO
PRESENTACIÓN ....................................................................................................... 02
TERMOS HIDRÁULICOS MÁS USADOS EN BOMBEO ................................................ 03
CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE BOMBAS HIDRÁULICAS ............................ 06
PÉRDIDAS DE CARGA, N.º DE REYNOLDS, VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO,DIÁMETRO DE LA TUBERÍA Y ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (AMT) ........................ 12
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE BOMBAS CENTRÍFUGAS .......................................... 15
ALTERACIONES EN LAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DE BOMBAS ........................... 16
IMPULSIÓN DE BOMBAS POR POLEAS Y CORREAS .................................................... 18
METODO BÁSICO PARA SELECCIÓN DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA SCHNEIDER (PARA ALTURAS DE SUCCIÓN INFERIORES A 8 m.c.a) ................................................
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INSTRUCCIONES GENERALES PARA LA INSTALACIÓN Y EL USO DE BOMBASCENTRÍFUGAS ....................................................................................................................
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METODO BÁSICO PARA SELECCIÓN DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA INYECTORASCHNEIDER (PARA ALTURAS DE SUCCIÓN SUPERIORES A 8 m.c.a) ........................
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INSTRUCCIONES GENERALES PARA LA INSTALACIÓN Y EL USO DE BOMBASCENTRÍFUGAS INYECTORAS ..........................................................................................
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TABLAS GENERALES CON DATOS TÉCNICOS ............................................................. 31
INDÚSTRI AS SCHNEIDER S. A
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PRESENTACIÓN
INDUSTRIAS SCHNEIDER S.A. es una empresa que actúa en el sector
hidráulico, produciendo soluciones de calidad para sus clientes. Destacándose por una gran
preocupación en ofrecer no solamente productos, y sí, SERVICIOS a sus clientes. Este
punto es un gran diferencial en el mercado nacional, que trae con su nombre tradición,
credibilidad, confianza y seguridad.
Fundada en 29 de mayo de 1.946, las INDUSTRIAS SCHNEIDER S.A.
han llegado a los 59 años de actividades industriales consolidada entre una de las más
importantes empresas del sector en Brasil. Constituída de la Schneider Fundición y
Motobombas, es hoy una referencia en el mercado nacional de Bombas y Motobombas
Hidráulicas.
Apoyada en esta tradición y preparada para el futuro, la empresa busca a
cada día aliar las nuevas tecnologías del sector con su tradicional calidad, desarrollando
productos de simple y robusta contrucción, alta eficiencia y fácil mantenimiento, a fin de
atender a los múltiples segmentos del mercado y sus más diversas aplicaciones. Las
motobombas SOLBRAS pueden ser aplicadas en viviendas, chacras, haciendas, edificios e
industrias, para el desempeño de diversos trabajos, de los cuales podemos mencionar:
pozos semi-artezianos, artezianos y pontera, abastecimiento de edificios, redes de baja
presión, agotamiento de subsuelo, sistemas de prevención al fuego, trasiego de agua a
grandes distancias, defensa contra inundación, drenaje de agua en
galerías/estacionamientos, lavación de máquinas, animales y autos, sistemas de irrigación,
sistemas de refrigeración, alimentación de calderas, minerías, estación de tratamiento de
agua, cabina de pintura, nebulización de estufas, estación de servicios, construcción y
sistemas específicos de acuerdo con las necesidades de nuestros clientes.
Ofrecemos este catálogo general de Bombas y Motobombas, como una
herramienta técnica para aquellos que actúan en los sectores de compras y ventas,
proyectos, mantenimiento, para aclarar cualquier duda sobre nuestros productos y
conceptos hidráulicos.
Muchísimas gracias por su consideración.
Directoría / Exportación
Joinville / SC – Brasil.
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TÉRMINOS HIDRÁULICOS MÁS USADOS EN BOMBEO
1. ALTURA DE SUCCIÓN (AS): Altura en metros, entre el nivel dinámico de la capitación
y la entrada de la succión de la bomba.
OBSERVACIÓN: esta altura (AS), en las bombas centrífugas normales instaladas al nivel
del mar y con fluido a temperatura ambiente, no puede ser mayor que 8 metros de columna
del agua (8 m.c.a).
2. ALTURA DE DESCARGA (AR): Altura en metros entre la entrada de succión de la
bomba y el punto de mayor elevación del fluido hasta el destino final de la instalación.
3. ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (AMT): Altura total exigida por el sistema, cuya
bomba deberá ceder energía suficiente al fluído para vencerla. Tener em cuenta los
desniveles geométricos de succión y recalque y las pérdidas de carga por fricción en las
conecciones y tuberías.
AMT=ALTURA DE SUCCIÓN + ALURA DE RECALQUE + PÉRDIDAS DE CARGA TOTALES
4. PÉRDIDAS DE CARGA EN LAS TUBERÍAS: La fricción ejercida en la pared interna del
tubo con el pasaje del fluído por su interior. Es mensurada obteniéndose, a través de
coeficientes, un valor porcentual sobre la extensión de la tubería y del caudal deseado.
5. PÉRDIDA DE CARGA LOCALIZADA EN LAS CONECCIONES: Fricción en las
conecciones, registros, válvulas y otros, con el pasaje del fluído. Es mensurada
obteniéndose a través de coeficientes, una extensión equivalente en metros de tubería,
definida en función del diámetro nominal y del material de la conección.
6. EXTENSIÓN DE LA TUBERÍA DE SUCCIÓN: Extensión lineal en metros de tubo
utilizados en la instalación, del inyector o válvula de pie hasta la entrada de succión de la
bomba.
7. EXTENSIÓN DE LA TUBERÍA DE RECALQUE: Extensión lineal en metros de tubos
utilizados en la instalación, de la salida de la bomba hasta el punto final de la instalación.
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8. GOLPE DE ARIETE: Impacto sobre todo el sistema hidráulico causado por el retorno
del agua existente en la tubería de recalque, con la parada de la bomba. Este impacto
cuando no amortiguado por válvula de retención, daña tubos, conecciones y los
componentes de la bomba.
9. NIVEL ESTÁTICO: Distancia vertical en metros, entre la extremidad del reservatorio de
succión y el nivel del agua, antes del comienzo del bombeo.
10. NIVEL DINÁMICO: Distancia vertical en metros, entre la extremidad del reservatorio de
succión y el nivel mínimo del agua, durante el bombeo de el caudal deseado.
11. SUBMERSIÓN: Distancia vertical en metros, entre el nivel dinámico y el inyector
(bombas inyectoras), la válvula de pie (bombas centrífugas) o filtro de succión (bombas
submergibles).
12. ESCORVA DE LA BOMBA: Eliminación del aire existente en el interior de la bomba y
de la tubería de succión. Esta operación consiste en completar, con el fluído que será
desplazado, todo el interior de la bomba y de la tubería de succión, antes de la impulsión
de la misma.
13. AUTOCEBANTES: Bomba centrífuga que elimina el aire de la tubería de succión, no
siendo necesario el uso de válvula de pie en la succión de la misma, también, la altura
de succión no debe exceder la altura de 8 m.c.a.
14. CAVITACIÓN: Fenómeno físico que sucede en bombas centrífugas en el momento en
que el fluído succionado por la misma tiene su presión reducida, llegando a valores
iguales o inferiores a su presión de vapor. Con eso, se forman burbujas que son
conducidas por el desplazamiento del fluído hasta el impulsor donde explotan al alcanzar
nuevamente presiones elevadas. Este fonómeno sucede en el interior de la bomba
cuando el NPSH - sistema es menor que el NPSH – bomba. La cavitación causa
sonidos, daños y caída en el rendimiento hidráulico de las bombas.
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15. NPSH – NET POSITIVE SUCTION HEAD
NPSH DISPONIBLE: Presión absoluta por unidad de peso existente en la succión de la
bomba centrífugas en el momento en que el fluído succionado por la misma, tiene su
presión reduzcida, llegando a valores iguales o inferiores a su presión de vapor.
NPSH REQUERIDO: Presión absoluta mínima por unidad de peso a cual deberá ser
superior a la presión del vapor del fluído desplazado en la succión de la bomba (entrada del
impulsor) para que no haya cavitación. Este valor depende de las características de la
bomba y debe ser provista por el fabricante de la misma.
16. VÁLVULA DE PIE O DE FONDO DEL POZO: Válvula de retención colocada en la
extremidad inferior de la tubería de succión para impedir que el agua succionada
regrese a la fuente cuando la bomba para de funcionar, evitando que ésta trabaje a seco
(pérdida de la escorva).
17. FILTRO DE SUCCIÓN: Filtro normalmente acoplado a la válvula de pie, que impide la
entrada de partículas de diámetro superior a su enrejado.
18. VÁLVULA DE RETENCIÓN: Válvula de sentido único colocada en la tubería de
recalque para evitar el golpe de ariete. Utilizar una válvula de retención a cada 20 m.c.a
de AMT.
19. PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Peso de la masa de aire que involucra la superfície de la
tierra hasta una altura de +- 80 Km y que actúa sobre todos los cuerpos. Al nivel del
mar, la presión atmosférica es de 10,33 m.c.a ou 1,033 Kgf/cm².
20. REGISTRO: Dispositivo para controle del caudal de un sistema hidráulico.
21. MANÓMETRO: Instrumento que mide la presión relativa positiva del sistema.
22. CAUDAL: Cantidad de fluído que la bomba deberá proporcionar al sistema.
Unidades más usadas: m³/h ; l/h ; l/m ; l/s.
Donde: 1m³/h = 1000 l/h = 16,67 l/m = 0,278 l/s.
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CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE BOMBAS HIDRÁULICAS
DEFINICIÓN: Son máquinas hidráulicas operatrices, máquinas que reciben energía
potencial (fuerza del motor) y transforman parte de esta potencia en energía cinética
(movimiento) y energía de presión (fuerza), cediendo estas dos energías al fluído
desplazado, de manera a recircularlo o transportarlo de un punto hasta otro.
Por lo tanto, el uso de bombas hidráulicas es necesario siempre que exista la necesidad de
aumentar la presión de trabajo de una substancia líquida contenida en un sistema, la
velocidad de desplazamiento, o ambas.
CLASSIFICACIÓN: Debido a la gran diversidad de las bombas existentes, adoptaremos
una clasificación abreviada, dividiéndolas en dos grandes grupos:
- Bombas centrífugas
- Bombas volumétricas
DIFERENCIAS BÁSICAS:
A) En las bombas centrífugas, la movimentación del fluído ocurre por la acción de fuerzas
que se desarrollan en la masa del mismo, en consequencia de la rotación de un eje en
cual es conectado un disco (impulsor) con palas (hélices), que recibe el fluído por su
centro y lo expela por la periferia, por la acción de la fuerza centrífuga, que origina su
nombre usual.
En función de la dirección del movimiento del fluído adentro del impulsor, estas bombas
pueden ser:
A.1) Centrífugas radiales: La movimentación del fluído ocurre del centro para la periferia del
impulsor, en el sentido perpendicular al eje de la rotación.
A.2) Centrífugas de Flujo Mixto: El movimiento del fluído ocurre en la dirección inclinada
(diagonal) al eje de rotación.
A.3) Centrífugas de Flujo Axial: El movimiento del fluído ocurre paralelo al eje de rotación.
B) En las bombas volumétricas, la movimentación del fluído es causada directamente por la
acción del órgano de impulsión de la bomba que obliga el fluído a ejecutar el mismo
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OBSERVACIÓN: Este tipo de bomba hidráulica es la más usada en el mundo,
principalmene para el transporte de agua, y es el único tipo hecho por la
SCHNEIDER, cuyos diferentes modelos y aplicaciones están presentados en
este catalogo.
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movimiento al que está sujeto este impulsor. Tiene el nombre de volumétrica porque el
fluído, de manera sucesiva, ocupa y desocupa espacios en el interior de la bomba, con
volúmenes conocidos, siendo que el movimiento general de este fluído ocurre en la
misma dirección de las fuerzas a el transmitidas, por eso la llamamos de
desplazamiento positivo. Las bombas volumétricas dividen-se en:
B.1) Èmbolo.
B.2) Rotativas.
FUNCIONAMIENTO: Por ser el producto fabricado por SCHNEIDER y, objeto de este
catálogo, hablaremos sobre los temas del funcionamiento de las bombas centrífugas
radiales. Sigue:
La bomba centrífuga tiene como base de funcionamiento la creación de dos zonas de
presión diferenciadas, una de baja presión (succión) y otra de alta presión (recalque). Para
que suceda la formación de estas dos zonas distintas de presión, es necesario que exista
en el interior de la bomba la transformación de energía mecánica, que es proporcionada por
la máquina motriz, primeramente en energía cinética, la cual dislocará el fluído, y después,
en mayor escala, en energía de presión, la cual agregará “carga” al fluído para que pueda
superar las alturas de desplazamiento. Para expresar este funcionamiento existen tres
partes fundamentales en la bomba:
- Cuerpo (carcaza): Involucra el impulsor, acondiciona el fluído, y direcciona el mismo
para la tubería de recalque.
- Impulsor : Es un disco con palas (hélices) que impulsan el fluído.
- Eje : Transmite la fuerza motriz al cual está conectado el impulsor, causando el
movimiento rotativo del mismo.
Antes del funcionamiento, es necesario que el cuerpo de la bomba y la tubería de succión,
estén totalmente completadas con el fluído a ser desplazado.
Al empezar el proceso de rotación, el impulsor cede energía cinética a la masa del fluído,
dislocando sus partículas para la extremidad periférica del impulsor. Esto ocurre por la
acción de la fuerza centrífuga.
Con eso, empieza la formación de dos zonas de presión (baja y alta) necesarias para
desarrollar el proceso.
A) Con el desplazamiento de masa inicial del fluído del centro del impulsor para su
extremidad, formándose un vacío, siendo este, el punto de menor presión de la bomba.
Nuevas y sucesivas masas del fluído provenientes de la captación ocuparán este
espacio, por la acción de presión atmosférica u otra fuerza.
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B) La masa del fluído es arrastada para la periferia del impulsor, ahora comprimida entre
las palas, y las fases internas del mismo, recibe una creciente energía de presión,
derivada de la energía potencial y de la energía cinética, abastecidos al sistema. El
aumento acelerado del área de desplazamiento, así como las características
constructivas del interior del cuerpo de la bomba ocasionan la alta presión en la salida
de la bomba, llevando el fluído hasta la altura deseada.
En resúmen, el funcionamiento de una bomba centrífuga contempla el principio universal de
la conservación de energía.
Parte de la energía potencial transmitida a la bomba no es aprovechada por la misma pues,
debido al atrito, se transforma en calor. En función de esto, el rendimiento hidráulico de las
bombas puede variar en su mejor punto de trabajo de 20% hasta 90%, dependiendo del tipo
de bomba, del acabado interno y del fluído desplazado por la misma.
NPSH Y CAVITACIÓN
DEFINICIÓN: NET POSITIVE SUCTION HEAD - NPSHEs de vital importancia para fabricantes y usuarios de bombas el conocimiento del
comportamiento de esta variable, para que la bomba tenga un desempeño satisfactorio,
principalmente en sistemas donde, existen las dos situaciones descriptas abajo:
- Bomba trabajando en el comienzo de la faja, con baja presión y alto caudal.
- Existencia de altura negativa de succión.
Cuando mayor fuera el caudal de la bomba y la altura de succión negativa, mayor será la
posibilidad de la bomba cavitar en función del NPSH.
NPSH = Ho – h – hs – R – Hv
Donde:
Ho = Presión atmosférica local, en m.c.a.
h = Altura de succión, en metros.
hs = Pérdidas de carga en el desplazamiento por la tubería de succión, en metros.
R = Pérdidas de carga en el desplazamiento interno de la bomba, en metros (datos del
fabricante).
Hv = Presión de vapor del fluído desplazado, en metros.
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La energía potencial se transforma en energía cinética y la energía cinética
se transforma en energía potencial.
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Para que el NPSH proporcione una succión satisfactoria a la bomba, es necesario que la
presión en cualquier punto de la línea nunca venga a reducir a la presión de vapor del fluído
desplazado. Esto es evitado tomándose providencia en la instalación de succión para que la
presión realmente útil para la movimentación del fluído, sea siempre mayor que la suma de
las pérdidas de carga en la tubería con la altura de succión, más las pérdidas internas en la
bomba, por lo tanto: Ho – Hv > hs + h + R.
NPSH DE LA BOMBA Y NPSH DE LA INSTACIÓN
Para que se pueda establecer, comparar y alterar los datos de la instalación, si es
necesario, es usual usar la fórmula anterior, a fin de obtenerse los dos valores
característicos, siendo:
NPSH Disponible = Ho – Hr – h – HsEs una característica de la instalación hidráulica. Es la energía que el fluído posee, en un
punto imediatamente anterior al flanje de succión de la bomba, arriba de su presión de
vapor. Esta variable debe ser calculada por quien dimensione el sistema, utilizándose de
coeficientes sacados de tablas y datos de instalación.
NPSH Requerido = REs una característica de la bomba, determinada en su proyecto de fábrica, a través de
cálculos y ensayos de laboratorio. Es la energía necesaria para vencer las pérdidas de
carga entre la conección de succión de la bomba y las palas del impulsor, bien como crear
la velocidad deseada en el fluído en estas palas. Este dato debe ser obligatoriamente dado
por el fabricante a través de las curvas caracteristicas de las bombas.
Así una buena performance de la bomba, debe siempre garantizar la siguiente situación:
NPSHd > NPSHr.
CAVITACIÓN
Cuando la condición NPSHd > NPSHr no es garantizada por el sistema, ocurre el
fenómemo llamado cavitación. Este fenómeno sucede cuando la presión del fluído en la
línea de succión adquiere valores inferiores al de la presión de vapor del mismo,
formándose burbujas de aire, o sea, la interrupción de la columna de agua causada por el
desplazamiento de las palas del impulsor, naturaleza de desplazamiento y/o propio
movimiento de impulso del fluído.
Estas burbujas de aire son arrastradas por el flujo y se condensan, volviendo al estado
líquido bruscamente cuando pasan por el interior del impulsor y logran zonas de alta
presión. En el momento de este cambio de estado, el fluído ya esta en alta velocidad dentro
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del impulsor, lo que provoca olas de presión de tal intensidad que superan la resistencia a la
tracción del material del impulsor, pudiendo arrancar partículas del cuerpo, de las palas y de
las paredes de la bomba, quedando rota con poco tiempo de uso, causando caída del
rendimiento de la misma. El sonido de una bomba cavitando es diferente del sonido de
operación normal de la misma, pues se tiene la impresión de que ella está haciendo el
bombeo de arena, piedras u otro material que cause impacto. En realidad son las burbujas
de aire explotando adentro del impulsor. Para evitarse la cavitación de una bomba,
dependiendo de la situación, deben adoptarse las siguientes providencias:
- Reducir la altura de succión y la extensión de la tubería, llegando al máximo a la bomba
de la captación.
- Reducir las pérdidas de carga en la succión, con el aumento del diámetro de la tuberías
y conecciones.
- Hacer nuevamente todo el cálculo del sistema y la verifcación del modelo de la bomba.
- Cuando sea posible, sin prejudicar el caudal y/o la presión final requeridas en el sistema,
puede eliminarse la cavitación trabajandose con registro en la salida de la bomba
“estrangulado”, o alterándose el diámetro de los impulsores de la bomba. Estas todavía
son providencias que solamente deben ser adoptadas en último caso, pues pueden
cambiar el rendimiento hidráulico del conjunto.
CONCLUSIÓN: La presión atmosférica es la responsable por la entrada del fluído en la
succión de la bomba. Cuando la altura de succión es superior a 8 metros (al nivel del mar),
la presión atmosférica deja de hacer efecto sobre la lámina del agua restando técnicamente,
en estos casos, el uso de otro tipo de bomba centrífuga, las inyectoras.
POTENCIA ABSORBIDA (BHP) Y RENDIMIENTO DE LAS BOMBAS
DEFINICIÓN: La potencia absorbida de una bomba es la energía que ella consume para
llevar el fluído a el caudal deseado, altura establecida, con el redimiento esperado. Todavía,
el BHP, denominado “consumo de energía de la bomba”, es función de dos otras potencias,
también envueltas en el funcionamiento de una bomba. Son:
- Potencia hidráulica o de elevación (WHP).
- Potencia útil (PU).
Todavía, en la práctica, apenas la potencia motríz es necesaria para llegarse al motor de
impulsión de la bomba, cuya expresión matemática es expresada por:
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Donde:
BHP o PM = Potencia motriz absorbida por la bomba (requerida para la realización del
trabajo deseado).
Q = Caudal deseado, en m³/h.
H = Altura de elevación deseada, en m.c.a.
0,37 = Constante para adecuar las unidades.η = Rendimiento esperado de la bomba, o proporcionado a través de la curva
característica de la misma, en porcentaje (%).
RENDIMIENTO (η): El rendimiento de una bomba es la relación entre la energía ofrecida
por la máquina motriz (motor) y la absorbida por la máquina operatriz (bomba). Eso es
evidenciado una vez que el motor no transmite para el eje toda la potencia que genera, así
como la bomba, que necesita una energía mayor de lo que consume debido a sus pérdidas
pasivas en la parte interna.
RENDIMIENTO HIDRÁULICO (H): Tener em cuenta el acabado interno superficial del
impulsor y del cuerpo de la bomba. Varía también de acuerdo con el tamaño de la bomba,
de 20 hasta 90%.
RENDIMIENTO VOLUMÉTRICO (V): Lleva en cosideración los escapes externos por los
vedamientos y la recirculación interna de la bomba. Bombas autocebantes, inyectoras y de
alta presión poseen redimiento volumétrico y global inferior a las bombas convencionales.
RENDIMIENTO MECÁNICO (M): Lleva en consideración que solamente una parte de la
potencia necesaria para la impulsión es usada para el bombeo. Lo demás, se pierde por
fricción.
Por lo tanto el rendimiento global será:
O sea: La relación entre la potencia hidráulica y la potencia absorbida por la bomba.
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BHP o PM = Q x H x 0,37 η
η = Q x H x 0,37 BHP
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CONCLUSIÓN: La potencia absorbida y redimiento de una bomba son variables
interelacionadas quedando claro que, cuanto mayor es la potencia necesaria para
impulsionar una bomba, menor es su redimiento (η).
PÉRDIDAS DE CARGA , Nº DE REYNOLDS, VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO,
DIÁMETRO DE LA TUBERÍA Y ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (AMT)
PÉRDIDAS DE CARGA: Se denomina pérdida de carga de un sistema, la fricción causada
por la resistencia de la pared interna del tubo cuando del pasaje del fluído por la misma.
Las pérdidas de carga pueden ser:
- Contínuas: Causadas por el movimiento del agua al largo de la tubería. Es uniforme en
cualquier trecho de la tubería (para mismo diámetro) independiente de la posición del
mismo.
- Localizadas: Causadas por el movimiento del agua en las paredes internas y enmiendas
de las conecciones y accesorios de la instalación, siendo mayores cuando localizadas
en los puntos de cambio de dirección del flujo. Estas pérdidas no son uniformes, mismo
que las conecciones y accesorios posean el mismo diámetro.
FACTORES QUE INFLUENCIAN LAS PÉRDIDAS DE CARGA
- La naturaleza del fluído desplazado. Como las bombas Schneider son fabricadas
basicamente para el desplazamiento de agua, cuyo peso específico es de 1.000 Kg/m³,
no hay necesidad de agregar factores al cálculo de pérdidas de carga, cuando se trata
de esta aplicación.
- El material usado en la fabricación de la tuberia y conecciones (PVC, hierro), y tiempo
de uso. Comercialmente, las tuberías y conecciones más utlizadas son de PVC y hierro,
cuyas diferencias de fabricación y acabado interno (rugosidad y área libre) son bien
caracterizadas, razón por la cual presentan coeficientes de pérdidas diferentes.
- El diámetro de la tubería. El diámetro interno o área libre de desplazamiento, es
fundamental en la selección de la canalización ya que, cuanto mayor el caudal a ser
desplazado, mayor deberá ser el diámetro interno de la tubería, a fin de disminuirse las
velocidades y, consequentemente, lás pérdidas de carga. Son muchas las fórmulas
utilizadas para definirse cual será el diámetro más indicado para el caudal deseado.
Para facilitar los cálculos, todas las pérdidas están en tablas hechas por los fabricantes
de diferentes tipos de tuberías y conecciones.
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- Extensión de la tubería y cantidad de conecciones y accesorios. Cuanto mayor sea la
extensión y el número de conecciones, mayor será la pérdida de carga proporcional del
sistema. Por lo tanto, el uso en exceso de conecciones y accesorios causará mayores
pérdidas, principalmente en tuberías no muy extensas.
- Régimen de desplazamiento: El régimen de desplazamiento del fluído es la forma como
él se disloca en el interior de la tubería del sistema, que determinará si velocidad, en
función de la fricción generada. En el régimen de desplazamiento laminar, los filetes
liquidos (moléculas del fluído agrupadas unas a las otras), son paralelos entre si, siendo
que sus velocidades son invariables en dirección y grandeza, en todos los puntos. El
régimen laminar es caracterizado cuando el número de Reynolds (Re) es inferior a
2.000. El régimen de desplazamiento turbulento, los filetes se mueven en todas las
direcciones, de forma sinuosa, con velocidades variables en dirección y grandeza, en
puntos e instantes diferentes. El régimen turbulento es caracterizado cuando el Nº de
Reynolds (Re) es superior a 4.000. El régimen de desplazamiento más apropriado para
un sistema de desplazamiento es el laminar pues acarreará menores pérdidas de carga
por fricción en función del bajo número de interferencias existentes en la línea.
NÚMERO DE REYNOLDS (Re)Es expresado por:
Donde:
Re = Nº de Reynolds.
V = Velocidad media del desplazamiento en m/s.
D = Diámetro de la tubería en metros.
υ = Viscosidad cinemática del liquido en m²/s.
El desplazamiento será laminar: Re < 2.000 y turbulento Re> 4.000. Entre 2.000 y 4.000 el
régimen de desplazamiento es considerado crítico. En la práctica, siempre es turbulento en
las tuberías.
VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO: Derivada de la ecuación de la continuidad, la
velocidad media del desplazamiento aplicada en conductores circulares es dada por:
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Re = V x D υ
V = 4 x Q ¶ x D²
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Donde:
V = Velocidad de desplazamiento en m/s.
Q = Caudal en m³/h.
¶ = 3,1416.
D = Diámetro interno del tubo en m.
Para uso práctico las velocidades de desplazamiento más económicas son : velocidad de
succión menor o igual a 1,5 m/s con un límite de 2,0 m/s ; velocidad de recalque menor o
igual a 2,5 m/s con un límite de 3,0 m/s.
DIÁMETRO DE LA TUBERÍA
TUBERÍA DE RECALQUE: Mirando las tablas de pérdida de carga que sigue adjunto
(Anexados) , podrá escoger el diámetro más adecuado para la tubería de recalque,
observando la línea señalada, en función de la mejor relación costo beneficio posible (costo
de inversión x costo operacional).
COSTO DE INVERSIÓN: Costo total de la tubería, bomba, conecciones, accesorios etc.
Cuanto menor el diámetro de la tubería, menor la inversión inicial.
COSTO OPERACIONAL: Costo de mantenimiento del sistema. Cuando mayor el diámetro
de la tubería, menor será la altura manométrica total (AMT), la potencia del motor, el
tamaño de la bomba y el gasto de energía. Luego, menor será el costo operacional.
TUBERÍA DE SUCCIÓN: En la práctica se define esta tubería usándose el diámetro
comercial luego superior al definido anteriormente para recalque, analizando siempre el
NPSHd del sistema.
ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (AMT): La determinación de esta variable es de
fundamental importancia para la selección de la bomba hidráulica adecuada al sistema en
cuestión. Puede ser definida como la cantidad de trabajo necesario para mover un fluído,
desde una determinada posición inicial, hasta la posición final, incluyendo en esta “carga” el
trabajo necesario para vencer la fricción existente en las turberías por donde se desloca el
fluído. Es la suma de la altura geométrica entre los niveles de succión y salida del fluído,
con las pérdidas de carga distribuidas y localizadas por la extensión de todo el sistema.
OBSERVACIÓN: Para aplicaciones en sistemas donde existan en la línea hidráulica,
equipos y accesorios (irrigación, refrigeración, máquinas, etc) que necesitan presión
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AMT = AS + AR + Pérdidas de cargas totales
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adicional para funcionar se debe acrecentar al cálculo da AMT la presión necesaria para el
funcionamiento de estos equipos.
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE BOMBAS CENTRÍFUGAS
DEFINICIÓN: De manera simple y directa, podemos decir que la curva característica de una
bomba es la expresión gráfica de sus características de funcionamiento expresa por caudal
en m³/h (eje horizontal) y en el eje vertical se puede expresar altura manométrica,
rendimiento, pérdidas internas o potencia absorbida.
CURVA CARACTERÍSTICA DE LA BOMBA: La curva característica es función particular
del proyecto y de la aplicación de cada bomba, dependiendo del tipo y cantidad de
impulsores usados, tipo de espiral, sentido del flujo, velocidad específica de la bomba,
potencia proporcionada, etc. Todas las curvas poseen un punto de trabajo característico,
llamado del punto óptimo, donde la bomba presenta su mejor rendimiento, siendo que,
siempre que se disloque tanto a la derecha como a la izquierda de este punto, el
rendimiento tiende a caer. Este punto es la intersección de la curva característica de la
bomba con la curva característica del sistema. Es importante levantarse la curva
característica del sistema, para compararla con una curva característica de bomba que
llegue al máximo de su punto óptimo de trabajo (el medio de la curva es el mejor
redimiento). Se debe evitar elegir un determinado modelo de bomba cuyo punto de trabajo
se encuentra próximo a los límites extremos de la curva característica del equipo, pues,
además del bajo rendimiento, existe la posibilidad de operación fuera de los puntos límites
de la misma, siendo que a la izquierda no podrá no alcanzar el punto final de uso pues
estará operando en el límite máximo de su presión y mínimo de caudal. Despues de este
punto, el caudal se extingue, restando solo la presión máxima del equipo denominada
SCHUT OFF.
Al paso que, operándose a la derecha de la curva, podrá causar sobrecarga en el motor. En
este punto la bomba estará operando con máximo caudal y mínimo de presión aumentando
el BHP de la misma.
Esta última posición es la responsable directa por la sobrecarga y quema de muchos
motores eléctricos en situaciones no previstas por los usuários en función del aumento del
caudal, con un consecuente aumento de corriente del motor.
De una manera general podemos decir que las curvas características pueden ser:
- Estables: Cuando una determinada altura corresponde a un único caudal.
- Inestables: Cuando una determinada altura corresponde a dos o más caudales.
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CURVA CARACTERÍSTICA DEL SISTEMA: Es obtenida fijándose la altura geométrica total
del sistema (succión y recalque) en la coordinada “y” (altura m.c.a) y, a partir de este punto
se calculan las pérdidas de carga con valores intermediarios de caudal, hasta el caudal total
requerido, considerándose la extensión de la tubería, diámetro y tipo de tubo, tiempo de
uso, accesorios y conecciones.
ALTERACIONES EN LAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DE BOMBAS
DEFINICIÓN: Las curvas características presentan cambios sensibles de comportamiento
en función de alteraciones en la bomba y en el sistema, es importante saber cuales son los
factores que la influencian y cuáles son sus consecuencias. Así siendo, tenemos:
ALTERACIÓN EN LA ROTACIÓN DE LA BOMBA
CAUDAL: Varía directamente proporcional a la variación de la rotación.
Q1 = Qo X n1 no
PRESIÓN: Varía proporcional al cuadrado de la variación de la rotación.
H1 = Ho x ( n1 )² no
POTENCIA: Varía proporiconal al cubo de la variación de la rotación.
N1 = No x ( n1 )³ noDonde:
Q0 – Caudal inicial en m³/h H0 – Presión inicial en m.c.a.
No – Potencia inicial en cv. n0 – Rotación inicial en rpm.
Q1 – Caudal final en m³/h H1 – Presión final en m.c.a.
N1 – Potencia final en cv n1 – Rotación final en rpm.
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ALTERACIÓN DEL DIÁMETRO DE LOS IMPULSORES
Así como la alteración de la rotación, la alteración del diámetro de los impulsores condiciona
a una cierta proporcionalidad con Q , H, N, cuyas expresiones son:
CAUDAL: Varía directamente proporcional al diámetro del impulsor.
Q1=Qo x D1 Do
ALTURA: Varía proporcional al cuadrado del diámetro del impulsor.
H1 = H0 x (D1 )² Do
POTENCIA: Varía proporcional al cubo del diámetro del impulsor.
N1 = No x ( D1 ) ³ Do
Donde:
Do = Diámetro original / D1 = Diámetro alterado – En mm.
Se debe considerar también, que existen ciertos límites para la disminuición de los
diámetros de los impulsores en función principalmente de la brutal caída de rendimiento que
puede ocurrir en estos casos. De manera general los cortes en impulsores pueden llegar
hasta el máximo de 20% de su diámetro original.
CAMBIO DEL TIPO DEL FLUÍDO DESPLAZADO
Teniendo en cuenta que la mayor parte de las bombas SCHNEIDER son proyectadas
unicamente para trabajo con aguas limpias, negras, de lluvia y ríos, no ahondaremos el
tema una vez que cualquier aplicación afuera de las especificaciones de fábrica son de
exclusiva responsabilidad del usuario. Con excepción de los modelos BCA-43, para uso con
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proporción de 70% de agua y 30% de material orgánico, línea BCS submergibles con
sólidos en suspensión hasta 20% en volumen oriundo de resumideros sanitarios y BC-30
para algunas soluciones químicas bajo previa consulta. La fábrica no dispone de examen
con los llamados fluídos no newtonianos, como pastas, lodos y similares viscosos. Todavía
es importante resaltar que, cualquier bomba centrífuga cuya aplicación básica sea para
agua limpia, al desplazar fluídos viscosos presentan aumento de su BHP, y reducción de la
AMT y del caudal indicados en las curvas características.
TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE LA BOMBA
Con el uso, mismo en condiciones normales es natural que suceda un desgaste interno de
los componentes de la bomba, principalmente cuando no existe un programa de
mantenimiento preventivo para la misma, o éste es insuficiente. El desgaste de bujes,
impulsores, ejes y sellos mecánicos, hacen aumentar las fugas internas del fluído, tornando
el rendimiento cada vez menor. Cuanto menor sea la bomba, menor será el rendimiento
después de algún tiempo de uso sin mantenimiento, pues, la rugosidad, huecos e
imperfecciones que aparecen son relativamente mayores y más dañinas que para bombas
de mayor tamaño. Por lo tanto, no se debe esperar el desempeño indicado en las curvas
características del fabricante sin antes certificarse del estado de conservación de una
bomba que ya posea un buen tiempo de uso.
IMPULSIÓN DE BOMBAS POR POLEAS Y CORREAS
APLICACIONES: La mayoría de las bombas centrífugas son vendidas por la fábrica
dotadas de motor eléctrico directamente conectado (monobloc). Todavía, es muy común el
uso de otros motores, principalmente en zonas rurales, a través de sistemas de impulsión
por correas en “V”, donde entonces, las bombas son montadas con mancal de rolamiento al
contrário del motor. En la punta del eje del mancal es introducida una polea la cual es
traccionada por una o más correas en “V”” cuya extremidad contraria está asentada en otra
polea montada en la punta del eje de un motor o turbina. La relación entre los diámetros
externos de estas poleas es que ajusta la velocidad conveniente a la bomba. Salvo
aplicaciones especiales, la mayoría de los usos de transmisión por correas en “V” para
impulsión de bombas ocurre cuando la velocidad máxima de la máquina de impulsión (motor
eléctrico, motor diesel, turbina, toma de fuerza del tractor), en rpm, es menor que la
velocidad mínima requerida para el funcionamiento adecuado de la bomba.
- Motor Eléctrico IV Polos – Rotación Nominal – 1.750 rpm.
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- Motor Diesel – Rotación Nominal – 2.300 rpm.
- Tomada de fuerza del tractor – Rotación Nominal – 600 rpm.
CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE LAS POLEAS EN FUNCIÓN DE LA ROTACIÓN
El diámetro de las poleas y correas adecuadas para cada aplicación es definida a través de
las siguientes expresiones:
Diámetro de la polea del motor = rpm de la bomba x diámetro polea de la bomba
rpm del motor
Diámetro de la polea de la bomba = rpm del motor x diámetro polea del motor
rpm de la bomba
OBSERVACIÓN: La velocidad lineal de las correas en “V” no debe sobrepasar a 1.500
metros por minuto pues, arriba de eso el desgaste de las correas y poleas es muy
acentuado. La velocidad lineal debe ser siempre inferior al rpm máximo de la bomba y motor
respectivamente.
De la misma manera, no se deben usar diámetros de poleas muy pequeñas, para evitar que
estas patinen por falta de adherencia, con consecuente desgaste prematuro y pérdida de
rendimiento.
La velocidad lineal esta expresada por: ¶ x Ø N x rpm.
Donde:
¶ (Pi) = 3,1416 (constante).
Ø N = Diámetro nominal de la polea del motor. ØN = Ø Externo – h (Tabla 5)
rpm = Velocidad angular del motor.
OBSERVACIÓN: Cuanto más próximo del diámetro máximo calcularmos las poleas, mayor
será la velocidad lineal, ofreciendo prácticamente los mismos problemas de vida útil que
tendremos si al contrário, adoptamos un diámetro próximo del mínimo indicado para cada
perfil.
Otro detalle importante es la distancia entre los ejes del motor y de la bomba, pues eso
determina el tamaño de la correa. Cuanto mayor la extensión de la correa, mayores las
pérdidas mecánicas, oscilaciones y desaliñamientos perjudiciales al rendimiento.
Se debe dejar una reserva de potencia para el motor, en caso de transmisión por correas,
del orden del 20% (*), mínimo, en relación a la potencia requerida (BHP) de la bomba.
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(*) Para el caso de motores estacionários (combustión), esta reserva podrá ser todavía
mayor, dependiendo del rendimiento del mismo.
METODO BÁSICO PARA SELECCIÓN DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA SCHNEIDER
(PARA ALTURA DE SUCCIÓN INFERIOR A 8 m.c.a)
CRITERIOS: Para calcular con seguridad la bomba centrífuga adecuada a un determinado
sistema de abastecimiento de agua, son necesários algunos datos técnicos fundamentales
del local de la instalación y de las necesidades del proyecto. Son elllos:
- Altura de succión = AS en metros.
- Altura de recalque = AR en metros.
- Distancia en metros entre la captación, o reservatorio inferior, y el punto de uso final, o
reservatorio superior, o sea, el camino a ser seguido por la tubería, o si ya está
instalada, su extensión en metros lineales, los tipos y cantidades de conecciones y
accesorios existentes.
- Diámetros y material de las tuberías de succión y recalque, caso ya sean existentes.
- Tipo de fuente de captación y caudal disponible en la misma, en m³/h.
- Capacidad máxima de energía disponible para el motor en cv y tipo de conexición
(monofásica o trifásica) cuando se trata de motores eléctricos.
- Altitud del local en relación al mar.
- Temperatura máxima y tipo de agua (río, pozo, lluvia).
EJEMPLO (Ex.1):
DATOS OFRECIDOSAS = 0,5 metrosAR = 30,0 metrosExtensión lineal de la tubería = 5,0 metrosExtensión de la tubería de recalque = 250,0 metrosØ Tubería succión = a definir (caso no tenga)Ø Tubería recalque = a definir (caso no tenga)Caudal de la fuente = 45 m³/hCaudal requerido = 35 m³/hPotencia disponible en la red = 15 KVAAltitud del local = 450 metrosConecciones y accesorios en el recalque:
01 – registro02 – válvulas de retención04 – curvas de 90º01 – reducción concéntrica
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Conecciones y accesorios en la succión:
01 – válvula de pie 01 – curva de 90º01 – reducción
CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA EN EL RECALQUE: Usando la tabla 6 basada
en los criterios de velocidad de desplazamiento, verificamos que el tubo de diámetro más
adecuado para 35 m³/h es de 3” por presentar menor pérdida de carga con velocidad de
desplazamiento compatible (mejor relación costo x benefício). Por la tabla 9, tendremos las
extensiones equivalentes que son:
01 – Registro, metal 3” = 0,5 m
01 – Válvula de retención horizontal, metal, 3” = 6,30 m
01 – Válvula de retención vertical, metal, 3” = 9,70 m
04 – Curvas de 90º, metal, 3” = 4 x 1,3 m = 5,20 m
01 – Reducción, metal, 3” x 2. ½” = 0,71 m
Extensión lineal de la tubería de recalque, PVC, 3” = 250,0 m
Extensión total = 272,41 mPor la tabla 6, para 35 m³/h, tubo diámetro 3” (PVC), tenemos un coeficiente = 4,0 %,
siendo:
hfr = 272,41 m x 4,0% = 10,90 metros
CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA EN LA SUCCIÓN: De la misma manera, si la
tubería de recalque es de diámetro 3” la succión, por la usual, será de diámetro de 4”(
siempre use un diámetro comercial mayor), siendo las extensiones equivalentes, por la tabla
9, iguales a:
01 – Válvula de pie, metal, 4” = 23,0 m
01 – Curva 90º, metal, 4 “ = 1,6 m
01 – Reducción, metal, 4” x 2 ½” = 0,9 m
Extensión de la manguera de succión PCV 4” = 5,0 m
Extensión total = 30,50 m
Por la tabla 6, para 35m³/h, tubo de diámetro 4”, tenemos un coeficiente = 1,2 %, siendo:
hfs = 30,50 m x 1,2% = 0,366 metros
CÁLCULO DE LA ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (AMT)
AMT = AS + AR + PÉRDIDAS DE CARGA TOTALES
AMT = 0,5 + 30,0 + 10,90 + 0,366
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AMT = 42 m.c.a
CÁLCULO DEL NPSHdHo = 9,79 m
Hv = 0,753 m (Datos tabla 01 y 02)
h = 0,5 m
hs = 0,366 mca
NPSHd = 9,79 – 0,753 – 0,50 – 0,366
NPSHd = 8,17 m.c.a
CÁLCULO DE LA POTENCIA NECESARIA AL MOTOR
PM = Q x H x 0,37
η
Donde:
Q = 35 m³/h
H = 42 mca
η = 60 %
Entonces:
PM = 35 x 42 x 0,37
60
PM = 9,06 cv ( 10,0 cv)
DEFINICIÓN DE LA MOTOBOMBA CENTRÍFUGA : Consultando las tablas de selección y
curvas características de los modelos de bombas, verificamos que el modelo seleccionado,
denominado de Ex.1, presenta las siguientes especificaciones:
VARIABLES DATOS DIMENSIONADOS DATOS CARACTERÍSTICOSCaudal x Presión 35 m³/h / 42,0 m.c.a 35 m³/h / 42,0 m.c.a
(Presión Máxima = 49 m.c.a)Rendimiento 60 % 57 %Potencia del motor 10 cv 10 cvPotencia 9,06 cv 9,7 cvNPSH Disponible 8,17 m.c.a Requerido 4,9 m.c.aDisponibilidad de la red < 15 KVA 7,35 KVA
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OBSERVACIÓN: Se debe siempre analizar una segunda opción de bomba, para comparar
los datos, escogiendo la mejor relación costo-beneficio.
Modelo
Potencia(cv)
Succión
(“BSP)
Recalque
(“BSP)
Monofasic
a
Trifasica
Ciclos(Hz
)
Ø delImpul
sor(mm)
Alt. Máx.Operación (mca)
Ex.1 10 2 1 1/2” X X 60 167 46
INSTRUCCIONES GENERALES PARA INSTALACIÓN Y USO DE BOMBAS
CENTRÍFUGAS
INSTRUCCIONES PARA INSTALACIÓN HIDRÁULICA
- Instale su bomba lo más próximo posible de la fuente del agua, la cual no debe contener
sólidos en suspensión como: arena, ramas, hojas, etc.
- No exponga su bomba al tiempo. Protéjala del sol, lluvia, polvo, etc.
- Mantenga el espacio suficiente para la ventilación y fácil acceso para mantenimiento.
- Nunca disminuya el diámetro de succión de la bomba. Utilice siempre tubería con un
diámetro igual o mayor a la indicada en el catálogo. Los diámetros deben ser
compatibles con el caudal deseado.
- Utlize el mínimo posible de conecciones en la instalación.
- Se recomienda el uso de uniones en la canalización de succión y recalque. Ellas deben
ser instaladas próximas a la bomba para facilitar el montaje .
- Vede bien todas las conecciones con el sello apropriado.
- Instale la tubería de succión con un pequeño declive, del sentido de la bomba para el
local de captación.
- Use la válvula de pie (fondo del pozo) con diámetro mayor que la tubería de succión de
la bomba. Instale la válvula a una distancia mínima de 30 cm arriba del fondo del local
de la captación.
- Nunca deje que la bomba soporte sola el peso de la tubería. Use un soporte.
- Instale válvulas de retención en la tubería de recalque, luego despues del registro a
cada 20 m.c.a.
IMPORTANTE: Las bombas centrífugas o autocebantes con cuerpo de metal, que son
usadas para trabajo con agua caliente superior a 70ºC, deberán tener una veda con sello
mecánico en VITON e impulsor en BRONCE.
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INSTRUCCIONES PARA INSTALACIÓN ELÉCTRICA
- Para opción correcta del diámetro (área) del cable de enlace del motor de su bomba,
observe las condiciones del local (voltaje de la red y distancia hasta la entrada de
servicio) y observar la potencia (cv) en la placa del motor. Consulte en las tablas
contenidas en el manual de instalación, o en las tablas 10 y 11 de este catálogo, cuál es
el cable indicado para conectar el motor.
- Observe el esquema de enlace en la placa del motor y ejecute las conecciones
compatibles con el voltaje de la red eléctrica del local.
- Instale fusibles y arrancadores para dar seguridad y protección al motor eléctrico,
evitando daños y la pérdida de garantía del mismo. Consulte un técnico especializado al
respecto o la propia fábrica.
- Siempre que sea posible instale un flotador en el sistema, cuya instalación debe
obedecer las recomendaciones del fabricante, evitando el uso de llaves que contengan
mercurio en su interior.
- Es obligatorio el aterramiento del motor eléctrico de la motobomba, usando asta
metálica enterrada en el suelo, con el mínimo de 50 cm, conectada al terminal de
aterramiento del motor con un cable de cobre con un diámetro (área) de 10 mm².
INSTRUCCIONES PARA IMPULSIÓN DE LA BOMBA
- Antes de conectar la tubería de recalque a la bomba, bede hacer la escorva de la
misma, llenando con agua todo el cuerpo y la tubería de succión, eliminando el aire
existente en su interior. Nunca utilice la bomba sin agua en su interior.
- Complete la instalación hidráulica de recalque.
- Verifique nuevamente todas las instalaciones eléctricas y hidráulicas antes de arrancar
la motobomba.
- En las motobombas monofasicas 6 cables, trifasica, o en las de eje libre, observe, luego
en la partida, por el lado trasero del motor, si este gira en sentido correcto (sentido
horario, exceto línea BCA). Caso contrario, invierta el giro del mismo a través del cambio
de dos líneas de alimentación L1 L2 (motores eléctricos), o hacer la reposición de
la impulsión (motores a combustión).
- Las piezas internas de las bombas reciben una película de betún para evitar oxidación
durante el almacenaje. Por eso se recomienda el bombeo de agua por 3 minutos para
fuera del estanque, antes de la conección final al mismo.
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- Al efectuar la primera impulsión del conjunto motobomba, sugerimos que la partida del
mismo sea hecha con el registro cerrado, abrindose muy despacio y medindose la
corriente y el voltaje a través de um amperímetro/voltímetro hasta que el sistema se
estabilizar. Tal procedimiento permite que sean conoocidos los puntos operacionales del
equipo (caudal, presión, corriente y voltaje) evitándose asi, eventuales daños al mismo.
BOMBAS EJE LIBRE
Los ejes libres usados en las bombas SCHNEIDER poseen lubrificación a betún o a aceite,
dependiendo del modelo. En los ejes libres a butén, para cargas de trabajo de hasta 8 horas
diarias, los cojinetes de estes ejes libres deben ser lubricadas a cada 3.000 horas de uso
efectivo o 1 año, lo que suceda primero. Para uso diario mayor (12 hasta 18 horas) las
lubricaciones serán en intervalos 20% menores.
En los ejes libres lubricados con aceite, para uso diario de hasta 16 horas de trabajo el
primer cambio deberá ser hecho despues de 300 horas de uso efectivo y la segunda
depués de 2.000 horas de uso efectivo. A partir de este momento, el cambio deberá
suceder siempre a cada 6.000 horas o 1 año, lo que suceda primero. Para uso diario
continuo, los intervalos para cambio deben ser 30% menores.
IMPORTANTE: En los cambios y lubricaciones, use solamente aceites y betún nuevos y sin
impurezas. Consulte el Manual de Instalación y Utilización de las Motobombas
SCHNEIDER, garatizando así, un funcionamiento eficaz y una vida útil larga del equipo.
Teniendo dudas, no improvise, consulte a la fábrica.
MÉTODO BÁSICO PARA SELECCIÓN DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA INYECTORA
SCHNEIDER (PARA ALTURA DE SUCCIÓN SUPERIOR A 8 m.c.a)
CRITERIOS: Para calcularse con seguridad la bomba centrífuga inyectora adecuada a un
determinado sistema de abastecimiento de agua, son necesarios algunos datos técnicos
fundamentales del local de instalación y de las necesidades del proyecto.
- La definición de la profundidad hasta el inyector (metros), conforme indicado en la tabla
de cada bomba, es hecha conociéndose:
Profundidad total de la fuente de captación, en metros.
Nivel estático de la fuente de captación, en metros.
Nivel dinámico de la fuente de captación, en metros.
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Tipo y caudal disponible de la fuente, en m³/h.
Caudal requerido, en m³/h.
Para pozos semi-artezianos o artezianos, conocer el diámetro interno libre de los mismos.
- La presión necesaria para recalque (altura manométrica de recalque) es obtenida
conociéndose:
Altura de recalque, en metros.
Extensión lineal y diámetro de la tubería de recalque, en metros.
Cantidad y tipo de conecciones existentes.
EJEMPLO (Ex.2):
Con estas informaciones es posible calcular la bomba necesaria para los siguientes datos,
conforme el esquema típico presentado página anteriormente:
Datos:
Profundidad total del pozo = 25 metros.
Nivel estático = 10 metros.
Nivel dinámico = 14 metros.
Pozos Semi-artezianos, Ø interno 4” = 2 m³/h
Caudal requerido = 1,5 m³/h.
Altura de recalque = 16,0 metros.
Diámetro de las tuberías y conecciones = a definir.
Extensión lineal de la tubería de recalque = 100 metros.
Conecciones en el recalque:
03 - curvas 90º.
02 - curvas 45º.
01 – válvula de retención vertical.
CÁLCULO DE LA PROFUNDIDAD HASTA EL INYECTOR: Para que una bomba centrífuga
inyectora tenga los caudales indicados en sus respectivas tablas de selección SCHNEIDER,
es necesario que el inyector, esté sumergido abajo del nivel dinámico a una profundidad
ideal de 10 metros. Cuanto menor el nivel de agua disponible para inmersión del inyector
(inferior a 10 metros), menor será la presión de la columna de agua y,consecuentemente,
menor el caudal de la bomba.
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Así, las profundidades hasta el inyector indicadas en la Tabla de Selección SCHNEIDER,
representan la suma del nivel dinámico con la profundidad ideal o disponible de submersión
del inyector. Para el ejemplo, tenemos:
Nivel dinámico = 14 metros
Profundidad total del pozo = 25 metros
Profundidad hasta el inyector = 14 + 10 = 24 metros
Por lo tanto, el inyector será instalado a una profundidad de 24 metros a partir de la base
superior del pozo, quedando a 1 metro arriba del fondo del mismo, que es la posición ideal
de submersión.
CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA EN EL RECALQUE: Por las tablas 6 y 8
tenemos que, para un caudal de 1,5 m³/h, el tubo indicado deberá ser de diámetro igual a
1”. Como opción usaremos PVC.
03 – Curvas 90º, PCV, 1” – 3 x 0,6 = 1,8 m
02 – Curvas 45º, PVC, 1” – 2 x 0,4 = 0,8 ,m
01 – Válvula de retención vertical , Metal, 1” = 3,2 m
Extensión lineal del recalque, PVC, 1” = 100,0 m
Extensión Total: 105,8 metrosPor la tabla 6, para 1,5 m³/h, tubo Ø 1”, tenemos un coeficiente = 4,0%, siendo:
Hfr = 105,8 x 4,0% = 4,23 m
CÁLCULO DE LA ALTURA MANOMÉTRICA DE RECALQUE (AMR)AMR = AR + hfr (*)
AMR = 16,0 + 4,23
AMR = 20,23 m.c.a(*) En este caso no se considera la altura de succión y sus pérdidas de carga, pues ella es
mayor de lo que 8 m.c.a, estando contemplada en la definición correcta del inyector.
DEFINICIÓN DE LA MOTOBOMBA CENTRÍFUGA INYECTORAConsultando la tabla de selección de las bombas inyectoras, verificamos que el modelo para
esta aplicación más adecuado, presenta las siguientes especificaciones:
VARIABLES DATOS DIMENSIONALES DATOS CARACTERISTICOSCaudal x Presión 1,5 m³/h X 20 m.c.a 1,5 m³/h x 23 m.c.aØ Libre del pozo 4” (101,6 mm) 3,62 “ (92 mm)
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OBSERVACIÓN: En este caso no hay como calcular el NPSH, una vez que los datos de
succión son presentados y definidos de manera diferente que una situación normal, donde
la altura de succión límite es 8 m.c.a.
Cuanto menor la submersión del inyector, inferior a 10 metros, menor será el caudal de la
bomba. Esta pérdida de caudal, por metro inferior de submersión ideal, es presentada en
las observaciones de la tabla de selección, en valores de porcentaje.
El rendimiento global de bombas centrífugas inyectoras es inferior a las centrífugas
normales, debido a la gran recirculación interna necesaria para el funcionamiento del
sistema. Siendo así, no se debe esperar los mismas caudales de las inyectoras,
comparadas a las centrífugas normales, mismo siendo modelos de características
constructivas y de potencias iguales.
RESÚMEN GENERAL DE LA MOTOBOMBA SELECCIONADA
ModeloPotencia (cv)
Monofásico
Trifásico
ØSucción
(“BSP)
ØRecalque(“BSP)
ØRetorno(‘BSP)
PresiónManometricaMínima Para
CaudalIndicada
Recalque
Máximo
(m.c.a)
CARACTERÍSTICAS TÉCNICASEx.2 1.1/2 X X 1.1/4 3/4 1 18 23
ModeloPROFUNDIDAD HASTA EL INYECTOR (m)
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40CAUDALES EN m³/h VALIDAS PARA SUMERGIR EL INYECTOR DE 10
METROS, A LA TEMPERATURA DE 25ºCEx.2 3,70 3,40 3,10 2,80 2,30 1,90 1,50
OBSERVACIONES:- Caudales obtenidos con 10 metros de submergencia del inyector.
- Para cada metro inferior a la submersión indicada, existe una disminución media en el
caudal de 5% hasta 7%, dependiendo del inyector.
- El diámetro de cada inyector varía de 71 hasta 101,5 mm, de acuerdo con la tubería.
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INSTRUCCIONES GENERALES PARA INSTALACIÓN Y USO DE BOMBAS
CENTRÍFUGAS INYECTORAS
1. El perfecto funcionamiento de una motobomba centrífuga inyectora depende, de la
correcta instalación y veda de la tubería de succión, retorno y del inyector. En estas
posiciones use tubería con rosca.
2. No introduzca las tuberías en los pozos sin antes tener seguridad que las enmiendas
estan bien vedadas, evitándose entrada de aire y escape por las mismas.
3. Nunca utilice tubería de diámetro inferior a los indicados en el producto.
4. Nunca utilice su motobomba centrífuga inyectora para la limpieza de pozo arteziano
(sacar la arena). Esto causará daños y la pérdida de la garantía de la misma.
5. La distancia de la bomba inyectora a la boca del pozo no debe ser mayor que 4 metros,
debiendo ser instalada en base rígida y ligeramente inclinada en el sentido de la
succión.
6. El inyector debe ser instalado lo mínimo a 30 cm arriba del fondo del pozo, para evitar
entrada de sólidos y obstrucción de las piezas que componen la bomba.
7. Antes de impulsionar el motor, llene la tubería de succión y el cuerpo de la bomba con
agua, conecte la tubería de recalque y cierre totalmente el registro de la regulación.
8. Para determinar el punto de trabajo de la bomba inyectora, abra lentamente el registro
de la regulación hasta que sea alcanzado el caudal máxima indicado, relativo al punto
de presión mínima para funcionamiento, conforme los datos del catálogo (presión
mínima para caudal indicado, en m.c.a).
9. Si el agua no chorrea hacia fuera, verifique si existe entrada de aire en la tubería de
succión, obstrucciones, giro equivocado del motor, u otros defectos de instalación.
Intente resolver este(s) defecto(s) y repita las operaciones 7 y 8.
10. Es importante mencionar que los caudales indicados en los catálogos para las Bombas
Inyectoras SCHNEIDER, solamente serán completamente obtenidos cuando las mismas
sean instaladas de manera correcta eléctrica y hidraulicamente, y cuyo inyector esté
submerso 10 metros abajo del nivel dinámico del reservatorio, libre de obstrucciones.
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ANEXO - 01
Zona de alta presión Salida Pala Guia
Eje Palas del impulsor Palas del impulsor
Zona debaja
presión
Espiral
Impulsor Cerrado Impulsor Semi-Abierto Impulsor abierto
INDÚSTRIAS SCHNEIDER S.Ahttp.://www.solbras.com – [email protected]
TABLA 11
10 20 30 40 50 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600
1/3, 1/2 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 10 10 163/4, 1 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 6 6 10 10 10 10 16 16
1 1/2, 2 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 6 10 10 16 16 16 16 25 253 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 6 10 10 16 16 25 25 25 25 354 2,5 2,5 2,5 2,5 4 6 10 10 16 16 25 25 25 35 35 505 2,5 2,5 2,5 4 4 6 10 16 16 25 25 35 35 35 50 50
7 1/2 2,5 2,5 4 6 6 10 16 25 25 35 35 50 50 70 70 9510 6 6 6 6 10 16 16 25 35 50 50 70 70 95 95 120
12 1/2 6 6 6 10 10 16 25 35 50 50 70 70 95 120 120 15015 10 10 10 10 10 16 25 35 50 70 70 95 120 120 150 18520 16 16 16 16 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 240 40025 25 25 25 25 25 35 35 70 95 120 150 185 240 300 400 -30 25 25 25 25 25 35 50 70 120 150 185 240 300 400 500 -40 50 50 50 50 50 50 70 120 185 240 400 500 - - - -50 70 70 70 70 70 70 95 150 240 400 500 - - - - -
1/3, 1/2 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 4 43/4, 1 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 4 4 6
1 1/2, 2 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 6 6 6 6 103 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 10 104 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 6 6 10 10 10 10 16 165 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 6 10 10 10 10 16 16 16
7 1/2 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 6 10 10 16 16 16 25 25 2510 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4 6 10 10 16 16 25 25 25 25 35
12 1/2 2,5 2,5 2,5 2,5 4 6 6 10 16 16 25 25 25 35 35 5015 4 4 4 4 4 6 10 10 16 25 25 25 35 35 35 5020 6 6 6 6 6 10 10 16 25 25 35 35 50 50 70 7025 10 10 10 10 10 10 16 25 25 35 35 50 70 70 70 9530 10 10 10 10 10 10 16 25 35 35 50 70 70 70 95 12040 16 16 16 16 16 16 25 35 50 70 70 95 95 120 120 18550 25 25 25 25 25 25 25 35 70 70 95 120 120 150 185 240
DIÁMETROS DE CABLES CONDUCTORES DE COBRE, PARA CONECCIÓN DE MOTORES ELÉCTRICOS TRIFÁSICOS, ADMITIENDO CAÍDA MAXIMA DE TENSIÓN DE 4%.
220
380
POTENCIADEL MOTOR
(cv)
EXTENSIÓN DEL MOTOR AL CUADRO GENERAL DE DISTRIBUICIÓN (m)TENSIÓNDE LA RED
(Volts) DIÁMETRO (AREA) DEL CABLE (mm²)
OBS.: - PARA MOTORES MONO O BIFÁSICO ADECUADOS PARA OPERAR EN REDES DE 127, 254 O 508 VOLTS,UTILIZAR CABLES CON UN DIÁMETRO ARRIBA DE LO INDICADO, BASÁNDOSE EN LA TABLA CON LA TENSIÓNMÁS PRÓXIMA X POTENCIA X EXTENSIÓN CORRESPONDIENTE; - PARA MOTORES TRIFÁSICOS CON TENSIÓNES DIFERENTES DE LAS ESPECIFICADAS, DEBERÁ SERCONSULTADA LA CONCESIONARIA DE ENERGÍA LOCAL, PARA OBTENER EL DIÁMETRO DEL CABLE ADECUADOPARA CADA APLICACIÓN.