trabajo final de bombas.docx

Basilio (20082153E)Cárdenas Guzmán Ana Maria (20082153E)Huamancha Gutierrez Xavier (20082632K)Ore Méndez Brayam Hugo (20081342I)

Laboratorio de bombas LOU I

Contenido

Página

Objetivos 3

Fundamento Teórico 3-11

Equipo 12

Cálculos y Resultados 13-24

Conclusiones y Recomendaciones 25

Bibliografía 26

UNI – FIPGNP, 2012 Página 2


1. Objetivos

Identificar y Establecer los parámetros a medir en el laboratorio de tal modo que nos permita determinar experimentalmente las curvas características de una bomba (Head, Eficiencia, Potencia).

Identificar los rangos de operación adecuados de los diferentes sistemas (Bombas aisladas, Bombas en serie/paralelo), en lo que respecta a los caudales o flujos volumétricos, para evitar problemas de cavitación en las bombas.

Comprobación del comportamiento de la presión con el caudal en la descarga de las bombas centrífuga y autocebante.

Comprobación del comportamiento de la presión en la descarga de un sistema de bombas en serie y en paralelo.

2. Fundamento Teórico

Normalmente se piensa en las bombas como dispositivos hechos por el hombre para mover

(generalmente para subir ) de un lugar a otro fluidos e incluso sólidos en suspensión en

fluidos.

La relación de las actividades en las que puede emplearse una bomba es prácticamente

ilimitada: se usa en los pozos de petróleo y de gas natural y para las correspondientes tuberías

de suministro; el agua de enfriamiento usada en las estructuras industriales se hace circular

mediante bombas, siendo también imprescindible este aparato en los sistemas de regadío y de

drenaje de zonas pantanosas.

Es tan grande la necesidad de mover fluidos de cualquier clase, que en toda la historia de la

humanidad encontramos ejemplos del uso de bombas. Los primeros testimonios son del año

300 a. de C., cuando el famoso matemático Arquímedes realizo una especie de gran tornillo en

espiral, dispuesto firmemente alrededor de un árbol, que, girando, vaciaba el agua de la base

de un barco, transportándola a lo largo de su propia rosca. Todavía más perfeccionada era una

bomba romana, del año 100 a. de C. aproximadamente, que ya usaba válvulas un cilindro y un

pistón.



Un equipo de bombeo es un transformador de energía mecánica, la que puede proceder de un motor eléctrico ó térmico, y la convierte en energía que un fluido adquiere en forma de presión, de posición ó de velocidad. A continuación se describe los tipos de bombas y la selección de estas como referencia para un mejor entendimiento del equipo descrito anteriormente.

CLASIFICACIÓN DE BOMBASA.- Bombas de desplazamiento positivo

Bombas Reciprocantes.- Añaden energía al sistema fluido mediante un pistón que actúa contra un líquido. El pistón es accionado, generalmente, por un motor eléctrico. Por cada carrera del pistón la bomba descarga una cantidad fija del fluido.

Aplicaciones: Descarga de fluidos relativamente viscosos.- Ventajas: Son capaces de obtener altas presiones.- Desventajas: No pueden trabajar con fluidos sólidos abrasivos en suspensión.

Bombas Rotatorias (gear pumps).- Contiene dos ruedas dentadas (engranajes) que encajan ajustadamente. Al girar los dos engranajes en sentido contrario, en el espacio libre entre los dientes de éstos y el cuerpo de la bomba queda atrapada una masa de fluido, la que es transportada hacia la salida.

Aplicaciones: Manejo de líquidos de cualquier viscosidad, descargas masivas, manejo de alimentos, para carga de vehículos tanques, para protección contra incendios, manejo de grasa, gases licuados, etc.

- Ventajas: Pueden manejar fluidos altamente viscosos, no tienen válvulas, y combinan las características de flujo constante de la bomba centrifuga con el efecto positivo de la bomba reciprocante.

- Desventajas: Líquidos corrosivos o con sustancias abrasivas pueden causar un prematuro desgaste en parte de la bomba. No deben usarse en instalaciones donde halla probabilidades de que giren en seco en algún momento.

Bombas CentrífugasEl fluido ingresa aquí en el centro del impulsor ó rodete que gira, y es arrojado hacia la periferia, el fluido ha adquirido una gran velocidad y, por lo tanto, gran energía cinética. La transferencia de esta energía cinética en energía de presión produce la diferencia de presión entre la zona lateral de succión y la zona de descarga de la bomba.

Aplicaciones: Se emplean para bombear cantidades tan pequeñas como unos cuantos galones por minuto y con una pequeña altura de carga como para bombear cientos de miles de gpm con alturas de carga de 100 m.

- Ventajas: Simple construcción, bajo costo. El fluido es entregado a presión esencialmente constante, sin variaciones bruscas ni pulsaciones. Pueden acoplarse directamente al eje del motor necesario para la operación. La línea de descarga puede reducirse, ó inclusive cerrarse, sin dañar la bomba. Pueden usarse con líquidos que contiene gran cantidad de sólidos en suspensión. Trabaja sin válvulas y su costo de mantenimiento es inferior a otros tipos de bombas.



- Desventajas: No pueden trabajar con grandes diferencias de presión. No deben girar sin estar el rodete ó el impulsor lleno de líquido, porque de lo contrario puede producirse rozamiento en los arcos de cierre; en general deben cebarse. Su adecuada eficiencia mecánica sólo puede obtenerse en un estrecho intervalo de condiciones operativas. No operan eficientemente con fluidos muy viscosos.

Algunos tipos de bombas· Bomba de émbolo

· Bomba de lóbulos

· Bomba de émbolos radiales



· Bomba peristáltica

· Bomba centrífuga

· Bombas de paletas



· Bomba centrífuga para grandes caudales

Selección de la bomba:

Indicar al proveedor de bombas la naturaleza exacta del líquido a manejar.

Especificar los gastos o caudales máximos y mínimos que pueden llegar a necesitarse, y la

capacidad normal de trabajo.

Dar información semejante relativa a la presión de descarga o planos, y datos para calcularla.

Proporcionar al proveedor un plano detallado del sistema de succión existente o deseado.

El proveedor necesita saber si el servicio es continuo o intermitente.

Indicar de que tipo o tipos de energía se dispone para el accionamiento.

Especificar as limitaciones del espacio disponible.

Asegurarse de que se consiguen las partes de repuesto.

Instalación :

Las bases de las bombas deben ser rígidas.

Debe cimentarse la placa de asiento de la bomba.

Comprobar el alineamiento entre la bomba y su sistema de accionamiento.

Las tuberías no deben ejercer esfuerzos sobre la bomba.

Usar tuberías de diámetro amplio, especialmente en la succión.

Colocar válvulas de purga en los puntos elevados de la bomba y de las tuberías.

Instalar conexiones para altas temperaturas ( según el uso ).

Disponer de un abastecimiento adecuado de agua fría.

Instalar medidores de flujo y manómetros adecuados.



Operación :

No debe mermarse nunca la succión de la bomba para disminuir el gasto o caudal.

La bomba no debe trabajar en seco.

No debe trabajarse una bomba con caudales excesivamente pequeños.

Efectuar observaciones frecuentes.

No debe pretenderse impedir totalmente el goteo de las cajas de empaque.

No debe usarse agua demasiado fría en los rodamientos enfriados por agua.

No debe utilizarse demasiado lubricante en los rodamientos.

Inspeccionar el sistema ( según su uso ).

Mantenimiento y reparación :

No debe desmontarse totalmente la bomba para su reparación.

Tener mucho cuidado en el desmontaje.

Es necesario un cuidado especial al examinar y reacondicionar los ajustes.

Limpiar completamente los conductos de agua de la carcaza y repintarlos.

Al iniciar una revisión total deben tenerse disponibles juntas nuevas.

Estudiar la erosión la corrosión y los efectos de cavitación en los impulsores.

Verificar la concentricidad de los nuevos anillos de desgaste antes de montarlos en los

impulsores.

Revisar todas las partes montadas en el rotor.

Llevar un registro completo de las inspecciones y reparaciones.

PASOS PARA EL MANTENIMIENTO DE LA BOMBA

Si se siguen unas cuantas instrucciones al armar y desarmar la bomba se pueden economizar

tiempo, trabajo y problemas. Estas instrucciones son aplicables a toda clase de bombas.

Al desarmar la bomba

· No es necesario desconectar la tubería de succión o de descarga ni cambiar la posición de la

bomba.

· La tubería auxiliar debe desconectarse sólo en los puntos en que sea necesario para quitar

una parte, excepto cuando hay que quitar la bomba de la base.



· Después de haber desconectado la tubería, debe amarrarse un trapo limpio en los extremos o

aberturas del tubo para evitar la entrada de cuerpos extraños.

· Emplear siempre un extractor para quitar un acople del eje.

· Las camisas del eje tienen roscas para apretarle en sentido contrario a la rotación del eje.

Después de desarmar la bomba

Antes de hacer la inspección y el chequeo, limpie las partes cuidadosamente. Los residuos

gomosos y espesos pueden quitarse a vapor. El lodo, el coque o depósitos de sustancias

extrañas similares a las anteriores pueden quitarse por medio de un chorro de arena, trabajo

que se hace cuidadosamente para que no forme huecos ni dañe las superficies labradas de la

máquina.

Reensamblaje

La bomba hidráulica es una máquina construida con precisión. Las tolerancias entre las partes

giratorias y las estacionarias son muy pequeñas y debe ejercerse el mayor cuidado para

ensamblar adecuadamente sus partes con el objeto de conservar estas tolerancias. El eje debe

estar completamente recto y todas las partes deben estar absolutamente limpias. Un eje

torcido, mugre o lodo en la cara del eje impulsor, o sobre la camisa de un eje puede ser causa

de fallas o daños en el futuro.

Los impulsores, las camisas del espaciador y las del eje constituyen un ensamblaje resbaladizo

bastante ajustado al eje. Debe usarse una pasta delgada de aceite al ensamblar estas partes en

el eje.

Acople de bomba hidráulica

Los acoples de bomba, excepto los de tipo roscado, constituyen un ajuste que se encogerá

ligeramente sobre el eje; con el objeto de ensamblar el acople con facilidad y precisión, el



acople debe expandirse calentándolo a 300°F, en un baño de aceite y ensamblarse con el eje

mientras está caliente.

ALGUNAS REGLAS Y RECOMENDACIONES PARA EL MANTENIMIENTO DE BOMBAS HIDRÁULICAS

Las siguientes reglas, evidentemente fundamentales, ayudarán a obtener el servicio más

seguro, el mantenimiento más económico, y la mayor vida posible para las bombas hidráulicas.

El mantenimiento adecuado no comienza con la reparación o la reposición de las piezas

dañadas, sino con una buena selección e instalación, es decir, evitando que haya que reponer o

reparar. Estas reglas estarán basadas en cuatro temes diferentes: Selección, instalación,

operación y mantenimiento.

PROGRAMACIÓN DEL MANTENIMIENTO

El mantenimiento programado lo podemos dividir en dos partes:

· Mantenimiento preventivo.

· Mantenimiento predictivo.

Ambos sistemas están basados en revisiones periódicas programadas a los equipos pero se

diferencian fundamentalmente en los medios que se utilizan para las revisiones y en las

frecuencias de éstas. Mientras el mantenimiento preventivo elabora una orden de trabajo para

que una bomba hidráulica se saque de servicio, se desacople, se desarme, se examinen

rodamientos, el eje, el impulsor, los anillos de desgaste, la carcaza, el acople, etc., como una

revisión anual; el mantenimiento predictivo saca una orden bimestral ordenando observar la

bomba en operaciones normales, comprobar la temperatura de los rodamientos, tanto en la

bomba como en el motor, hacer un análisis de vibraciones en cada apoyo de los elementos en

rotación ( de este análisis se obtiene el estado de los rodamientos, el alineamiento del eje, el

posible desbalanceo del impulsor debido a desgastes internos, posibles torceduras en el eje de

la bomba ), observar el desempeño de la bomba con respecto a la curva de rendimiento y

caballaje, y observar si existen posibles fugas, para ello se saca la bomba de servicio media

hora, se drena y se hace la medición con un equipo ultrasonido, pudiéndose reanudar la

operación inmediatamente.

Del análisis de las revisiones efectuadas se toma la decisión, si es el caso, de programar una

reparación del equipo, la cual incluiría el posible cambio de las partes que el análisis haya



mostrado como defectuosas. En el mantenimiento preventivo es frecuente que en la misma

revisión se tome la decisión de cambiar estos elementos y no sea necesario programar una

posterior reparación. Los dos métodos tienen sus ventajas y desventajas, veamos

Mantenimiento preventivo

· Frecuentemente no necesita programación.

· No necesita equipos especiales de inspección.

· Necesita personal menos calificado.

· Menos costoso de implementar.

· Da menos continuidad en la operación.

· Menos confiabilidad ( aunque es alta ).

· Más costoso por mayor mano de obra.

· Más costoso por uso de repuestos.

Mantenimiento predictivo

· Siempre que hay un daño necesita programación.

· Necesita equipos especiales y costosos.

· Necesita personal más calificado.

· Costosa su implementación.

· Da más continuidad en la operación.

· Más confiabilidad.

· Requiere menos personal.

· Los repuestos duran más.



3. EQUIPO



4. CÁLCULOS Y RESULTADOS

CÁLCULOS DE BOMBA CONVENCIONAL

Datos obtenidos en el laboratorio para la bomba Convencional

Presión (psi)

Amperaje (A) Tiempo (s) Volumen (m3)

5250484644424038

5.55.76

6.16.16.36.46.7

3.53.152.982.7

2.522.192.021.84

0.010.010.010.010.010.010.010.01

Teniendo estos datos pasamos al cálculo del Caudal

Tiempo (s)Volumen

(m3) Q (m3/seg)

3.5 0.01 0.002857143.15 0.01 0.00317462.98 0.01 0.00335572.7 0.01 0.0037037

2.52 0.01 0.003968252.19 0.01 0.004566212.02 0.01 0.00495051.84 0.01 0.00543478

Calculamos el valor de “K” para los accesorios de arreglo

Accesorios# de

accesoriosK accesorios K

Unión Universal 3 0,04 0,12Te 1 1 1

Codos 90° 2 0,69 1,38Válvula Globo 1 7,8 7,8

Contracción TK 1 0,5 0,5



Ktotal 10,8

Calculamos número de Reynolds y el “f” para cada presión:

Prueba Nre F

1 29003.87798 0,0240

2 28180.12 0,0190

3 23803.103 0,0183

4 23798.3 0.0183

5 22645.126 0.01803

6 21561.879 0.01785

7 20890.456 0.0176

8 20627.357 0.01765

Se calculan las pérdidas totales y se calcula el head total usando el siguiente balance de energía:

HB=E2+h1→2−E1

Prueba E1 E2 h primariah

secundariaPérdida

totalHB

1 0.6 9.1860 0.1820 0.8383 1.3203612 10.6064

2 0.6 8.8580 0.1613 0.7459 1.9071431 9.1651

3 0.6 8.5840 0.1175 0.5365 1.6540778 10.6381

4 0.6 8.3260 0.1566 0.5231 2.6796899 8.4057

5 0.6 7.6580 0.1788 0.5124 1.6911582 9.7492

6 0.6 9.6590 0.1661 0.5013 1.6673782 9.7264

7 0.6 8.6580 0.1880 0.4988 1.6867410 10.7447

8 0.6 8.9870 0.1570 0.4912 1.6482235 9.0352

Finalmente se calcula la eficiencia, usando el voltaje y el amperaje y se grafica el valor de la potencia entregada a la bomba versus la potencia consumida:



Asumiendo la densidad del agua es 1000 kg/m3

Prueba I (A) V (voltio)Potencia

Consumida (Watts)

Potencia Entregada (Watts)

Eficiencia %

1 5.5 220 25.8 1,210 2.13223

2 5.7 220 37.0 1,254 2.95055

3 6 220 49.3 1,320 3.73484

4 6.1 220 33.0 1,342 2.459016

5 6.1 220 50.1 1,342 3.733233

6 6.3 220 41.7 1,386 3.008658

7 6.4 220 65.1 1,408 4.62357955

8 6.7 220 43.0 1,474 2.91723

0.002 0.003 0.004 0.005 0.0060

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Potencia ConsumidaLinear (Potencia Consum-ida)Potencia Entregada

Caudal (Q)

Pote

ncia



CÁLCULOS DE BOMBA AUTOCEBANTE

Datos obtenidos en el laboratorio para la bomba Autocebante

Presión (psi)

Amperaje (A) Tiempo (s) Volumen (m3)

5045403634302520

6.46.56.66.76.76.86.76.6

3.242.592.131.971.821.9

1.341.91

0.010.010.010.010.010.010.010.01

15 6.5 1.9 0.0110 6.4 1.88 0.01

Calculamos el caudal para cada medición

Tiempo (s)Volumen

(m3) Q (m3/seg)

3.24 0.01 0.003086422.59 0.01 0.0038610042.13 0.01 0.0046948361.97 0.01 0.0050761421.82 0.01 0.0054945051.9 0.01 0.005263158

1.34 0.01 0.0074626871.91 0.01 0.0052356021.9 0.01 0.005263158

1.88 0.01 0.005319149

Se calcula el valor de “K” para los accesorios de arreglo

Accesorios# de

accesoriosK accesorios K

Unión Universal 3 0,04 0,12Tee 1 1 1

Codos 90° 2 0,69 1,38



Válvula Globo 1 7,8 7,8Contracción TK 1 0,5 0,5

Ktotal 10,8

Calculamos número de Reynolds y el “f” para cada presión:

Prueba Nre F

1 31003.87798 0,0340

2 29180.12 0,0340

3 24803.103 0,0343

4 24798.3 0.0333

5 23645.126 0.0353

6 24561.879 0.0398

7 24890.456 0.0356

8 24987.357 0.0321

9 23456.995 0.453

10 23982.987 0.0367

Se calculan las pérdidas totales y se calcula el head total usando el siguiente balance de energía:

HB=E2+h1→2−E1

Prueba E1 E2 h primariah se

cundaria

Pérdida total

HB

1 0.6 11.1860 0.1820 0.8383 1.0203612 11.6064

2 0.6 11.8580 0.1613 0.7459 0.9071431 12.1651

3 0.6 12.5840 0.1175 0.5365 0.6540778 12.6381

4 0.6 12.3260 0.1566 0.5231 0.6796899 12.4057

5 0.6 12.6580 0.1788 0.5124 0.6911582 12.7492

6 0.6 11.6590 0.1661 0.5013 0.6673782 11.7264

7 0.6 12.6580 0.1880 0.4988 0.6867410 12.7447

8 0.6 11.9870 0.1570 0.4912 0.6482235 12.0352

9 0.6 11.6540 0.1790 0.4766 0.6555516 11.7096

10 0.6 10.9890 0.1987 0.4566 0.6552188 11.0442

Finalmente se calcula la eficiencia, usando el voltaje y el amperaje y se grafica el valor de la potencia entregada a la bomba versus la potencia consumida:



Asumiendo la densidad del agua es 1000 kg/m3

Prueba I (A) V (voltio)Potencia

Consumida (Watts)

Potencia Entregada (Watts)

Eficiencia %

1 6.4 220 35.8 1,408 2.544

2 6.5 220 47.0 1,430 3.285

3 6.6 220 59.3 1,452 4.086

4 6.7 220 63.0 1,474 4.272

5 6.7 220 70.1 1,474 4.752

6 6.8 220 61.7 1,496 4.126

7 6.7 220 95.1 1,474 6.453

8 6.6 220 63.0 1,452 4.340

9 6.5 220 61.6 1,430 4.310

10 6.4 220 58.7 1,408 4.172

0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.0080

200400600800

1,0001,2001,4001,600

potencia consumida y potencia entregada VS caudal

potencia entregadapotencia consumida

caudal

pote

ncia

CALCULO DE BOMBAS CENTRÍFUGAS EN SERIE:

Datos de referencia:

Altura de referencia 63cm Temperatura 21°C



Densidad del agua 998.021 kg/ m3

Calculo de los datos obtenidos en el laboratorio de bombas:

PRESIÓN MANOMÉTRIC

A

VOLUMEN

TIEMPO

CAUDAL DIÁMETRO ÁREA VELOCIDAD

P1(psi)

P2 (psi) Lt. s (L/min) m3/s Pulg. M m2 m/s

65 17 10 8.95 67.0391 0.0011

1.049

0.0266446

0.00056

2.004

70 14 10 5.66 106.0071

0.0018

3.169

57.5 11 10 4.63 129.5896

0.0022

3.874

52.5 5 10 3.5 171.4286

0.0029

5.124

Para el cálculo de la cabeza (H) en la bomba centrífuga, realizamos un balance de energía (Ec. De Bernoulli)

Para la bomba centrifuga autocebante:

Para l bomba centrífuga convencional:

Nota: La velocidad y el nivel de referencia no aportan significativamente al valor de H.

Para la bomba centrifuga autocebante, tenemos los sgtes. datos tratados:

P1 (psi) P1 (kPa) P1ρ .g

(m) Z1 (m) v12

2.g (m) H1 (m)

65 448.036 45.762 0.2047 46.313


H1 =p1ρ .g

+ z1 +v12

2 .g

H2 =p2ρ .g

+ z2 +v22

2 .g


0.34670 482.500 49.282 0.5117 50.140

57.5 396.339 40.482 0.7648 41.59252.5 361.875 36.962 1.3383 38.646

Para la bomba centrifuga convencional, tenemos los sgtes. datos tratados:

P2 (psi) P2 (kPa) P2ρ .g

(m) Z2 (m) v22

2.g (m) H2 (m)

17 117.179 11.968

0.346

0.2047 12.51914 96.500 9.856 0.5117 10.71411 75.821 7.744 0.7648 8.8555 34.464 3.520 1.3383 5.204

Ahora calculamos la cabeza total a partir de las bombas centrifugas:

H total=H 1+H 2

Por lo que se obtiene:

CAUDAL H1 H2 H total

(L/s) (L/min) (m) (m) (m)1.1173 67.0391 46.3126 12.5192 58.83171.7668 106.0071 50.1398 10.7141 60.85392.1598 129.5896 41.5924 8.8551 50.44752.8571 171.4286 38.6458 5.2044 43.8502

Ahora a partir de los datos del fabricante obtenemos:

BOMBA CENTRÍFUGACONVENCIONAL

BOMBA CENTRÍFUGA AUTOCEBANTE

CAUDAL H CAUDAL HL/min (m) L/min (m)

30 35 15 4640 34.5 20 4550 33.5 25 4460 33 30 4370 32 40 4180 31 45 4090 30.5 50 39

100 29 60 37110 28 70 35120 26.5 80 33130 25 100 30140 23 120 27



150 21 140 24160 19 160 22

Ahora hacemos el mismo tratamiento que en el procedimiento anterior:

CAUDAL H1 H2 H total

(L/min) (m) (m) (m)60 33 28 61.070 32 35 67.0

100 29 30 59.0110 28 28.5 56.5120 26.5 27 53.5130 25 30 55.0140 23 27 50.0150 21 24 45.0160 19 22 41.0

Ahora para una mejor visualización de los resultados, hacemos una comparación en una grafica dada:



CÁLCULO DE BOMBAS CENTRÍFUGAS EN PARALELO:

Datos de referencia:

Altura de referencia 63cm Temperatura 21°C Densidad del agua 998.021 kg/ m3

Calculo de los datos obtenidos en el laboratorio de bombas:

PRESIÓN MANOMÉTRICA

VOLUMEN

TIEMPO CAUDAL 1 CAUDAL 2

P1 ( psi) P2 ( psi) L t1(s) t2(s) L/min m3/s L/min m3/s56 46 10 7.49 14.67 80.106

80.0013

3540.899795

50.000681

6655 45 10 7.84 10.42 76.530

60.0012

7657.581573

90.000959

6954 44 10 8.09 5.44 74.165

60.0012

36110.29411

760.001838

2448 39 10 8.66 3.35 69.284

10.0011

55179.10447

760.002985

0744 35 10 9.45 3.05 63.492

10.0010

58196.72131

150.003278

69

Para el cálculo de la cabeza (H) en la bomba centrífuga, realizamos un balance de energía (Ec. De Bernoulli)

Para la bomba centrifuga autocebante:

Para l bomba centrífuga convencional:

Nota: La velocidad y el nivel de referencia no aportan significativamente al valor de H.

Para la bomba centrifuga autocebante, tenemos los sgtes. datos tratados:


H1 =p1ρ .g

+ z1 +v12

2 .g

H2 =p2ρ .g

+ z2 +v22

2 .g


CAUDAL 1 (m3/s)

ÁREA (m2) m/s P1 (psi) P1

(kPa)P1ρ .g(m)

Z1 (m) v12

2.g (m)

H1 (m)0.001335

10.00055758

1

2.394473 56 386.00 39.4256

0.346

0.29223

40.0638551

0.0012755

2.287577 55 379.11 38.7216

0.26672

39.3343167

0.0012361

2.216885 54 372.21 38.0176

0.25049

38.6140579

0.0011547

2.070970 48 330.86 33.7934

0.21860

34.3579945

0.0010582

1.897841 44 303.29 30.9773

0.18358

31.5068571

Para la bomba centrifuga convencional, tenemos los sgtes. datos tratados:

CAUDAL 2 (m3/s)

ÁREA (m2) m/s P2 (psi) P2 (kPa) P2ρ .g(m)

Z2 (m) v22

2.g (m)

H2 (m)0.000681

70.00055758

1

1.222536 46 317.07 32.3853

0.346

0.07618

32.8075142

0.0009597

1.721171 45 310.18 31.6813

0.15099

32.1782983

0.0018382

3.296802 44 303.29 30.9773

0.55397

31.8772495

0.0029851

5.353612 39 268.82 27.4571

1.46081

29.2639472

0.0032787

5.880197 35 241.25 24.6410

1.76232

26.7493372

Ahora calculamos el caudal total a partir de las bombas centrifugas en paralelo:

Qtotal=Q1+Q2

Hprom (m) Q1

(L/min)Q2 (L/min) Qtotal (L/min)

36.4356846 80.1068 40.8997955 121.006635.7563075 76.5306 57.5815739 134.112235.2456537 74.1656 110.294117

6184.4598

31.8109709 69.2841 179.1044776

248.3885

29.1280971 63.4921 196.7213115

260.2134



Ahora a partir de los datos del fabricante obtenemos:

BOMBA CENTRÍFUGACONVENCIONAL

BOMBA CENTRÍFUGA AUTOCEBANTE

CAUDAL H CAUDAL HL/min (m) L/min (m)

30 35 15 4640 34.5 20 4550 33.5 25 4460 33 30 4370 32 40 4180 31 45 4090 30.5 50 39

100 29 60 37110 28 70 35120 26.5 80 33130 25 100 30140 23 120 27150 21 140 24160 19 160 22

Ahora para una mejor visualización de los resultados, hacemos una comparación en una grafica dada:



5. CONCLUSIONES

Por problemas de cavitación en la bomba de centrifuga convencional no se pudieron hacer buenas tomas de flujo y presión, por la que los errores hallados se reflejan en los resultados obtenidos, en la cual se observa márgenes de error muy grandes debido a estos problemas de cavitación.

La cavitación es un problema ya que este genera vapor de agua dentro de la tubería de salida debido al cambio de presión, por la cual no se mantiene una presión constante cuando se realiza la medición de presiones en la bomba centrifuga convencional.

La elección adecuada de la bomba nos brinda ahorro de dinero y energía, pues la selección de una bomba no se rige solamente por las propiedades físicas del fluido a transportar, sino también en el consumo de energía que esta nos demandara.

Al aumentar el caudal disminuye el Heat, lo que indica una menor presión de descarga a mayores flujos volumétricos.

Existe un mayor consumo de energía al transportar grandes flujos volumétricos, así lo muestran las gráficas de Potencia-Caudal.

El Head disminuye al aumentar el caudal, lo que indica una menor presión de descarga a mayores flujos volumétricos.

De las gráficas de comparación de Head, observamos que la Bomba Cebante posee mayor Head y Eficiencia que la Autocebante.

Ambas eficiencias tanto para la Cebante como la Autocebante, son muy bajas, esto se debe a que la Potencia consumida está en función del caudal y estos fueron bastantes bajas, el Head es también una función del caudal, la densidad y la gravedad se mantienen constantes.

Del sistema en paralelo podemos observar que experimentalmente se demostró que el Head para ambas bombas fueron iguales.

De la gráfica Head vs. Caudal del sistema en paralelo se puede observar que con la bomba Cebante tengo un mayor rango de caudal para poder bombear, que con una Autocebante.

De la gráfica Eficiencia vs. Caudal, se observa que la Bomba Cebante tiene una mayor eficiencia que la autocebante, y esto se debe a lo anteriormente dicho, ya que maneja un mayor rango de flujo volumétrico.

Del sistema en serie el que posee mayor Head es la Bomba Autocebante. Se concluye que un arreglo en serie me proporcionara un mayor Head para mi sistema que

un arreglo en paralelo. Una adecuada elección de la bomba nos proporciona un adecuado ahorro de dinero y

energía, pues la selección de una bomba no se rige solamente por las propiedades físicas del fluido a transportar, sino también en el consumo de energía que esta nos demandara.

Se concluye el aporte de energía de la bomba para el desplazamiento del líquido para pasar de una cota baja a otra más elevada y vencer la fricción que ofrece la pared de la tubería.



Se utiliza este tipo de bombas para caudales medios y elevados No produce pulsaciones en las descargas. Requieren operaciones de cebado, cuando la línea de aspiración esta inicialmente llena de

aire. Para evitar la cavitación debe haber una presión suficiente en la entrada de la bomba por

lo que la altura de succión no debe ser excesiva. El caudal que eleva una bomba aumenta o disminuye proporcionalmente al aumento o

disminución de la velocidad de giro. El caudal es directamente proporcional al cambio de velocidad.


trabajo final de bombas.docx

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