bombas2

CONCEPTOS BASICOSBOMBAS CENTRIFUGASI

BOMBA:

Mquina para desplazar lquidos.

Se basa en la forma ms econmica de transportar fluidos: Tuberas.

Le da al fluido la energa necesaria para su desplazamiento.

Transporta al fluido de una zona de baja presin a una de alta presin.CONCEPTOS BASICOS

PARTES PRINCIPALES DE UNA BOMBA:

CONCEPTOS BASICOS

IMPULSOR:

CONCEPTOS BASICOS

IMPULSOR:

CONCEPTOS BASICOSIMPULSOR SEMI-ABIERTOIMPULSOR CERRADO

CAUDAL:

Es el volmen de lquido desplazado por la bomba en una unidad de tiempo.

Se expresa generalmente en litros por segundo (l/s), metros cbicos por hora (m/h), galones por minuto (gpm), etc.CONCEPTOS BASICOS

CAUDAL:

1 l/s = 3.6 m/h = 15.8 gpm 1 m/h = 0.28 l/s = 4.38 gpm 1 gpm = 0.063 l/s = 0.23 gpmCONCEPTOS BASICOS

ALTURA DE LA BOMBA (H):

Es la energa neta transmitida al fluido por unidad de peso a su paso por la bomba centrfuga.

Se representa como la altura de una columna de lquido a elevar.

Se expresa normalmente en metros del lquido bombeado. CONCEPTOS BASICOS

ALTURA DE LA BOMBA (H):CONCEPTOS BASICOSH = DH + (P2 - P1) + ( C2 - C1 ) / 2g

ALTURA DE LA BOMBA (H) - Ejemplo:CONCEPTOS BASICOSH = 0.8 + (56.3 + 3.46) + (3.08 - 1.37) / 2g

H =0.8 + 59.8 + 0.4 H =60.9 m

( 1 psi = 0.704 m )( 1 Hg = 0.346 m )( g = 9.81 m/s )Q = 25 l/s

GRAVEDAD ESPECIFICA (S):

Es la relacin entre la masa del lquido bombeado (a la temperatura de bombeo) y la masa de un volumen idntico de agua a 15.6 C. (Relacin de densidades)

Se considera S=1 para el bombeo de agua.

CONCEPTOS BASICOS

POTENCIA HIDRAULICA (PH):

Es la energa neta transmitida al fluido.

PH = rxQxgxH PH = QxHxS PH : P.Hidrulica ( HP ) 75 Q : Caudal ( l/s ) H : Altura ( m ) S : Gravedad especfica( 1 para agua limpia ) CONCEPTOS BASICOS

EFICIENCIA DE LA BOMBA (h):

Representa la capacidad de la mquina de transformar un tipo de energa en otro.

Es la relacin entre energa entregada al fluido y la energa entregada a la bomba.

Se expresa en porcentaje.

Potencia hidrulicaPotencia al eje de la bombaCONCEPTOS BASICOSh =

PERDIDAS DENTRO DE LA BOMBA:

CONCEPTOS BASICOS

POTENCIA DE LA BOMBA ( P ):

Potencia entregada por el motor al eje de la bomba.

P = QxHxS P : Potencia ( HP ) 75xhQ : Caudal ( l/s ) H : Altura ( m )S : Gravedad especfica ( 1 para agua limpia )h : Eficiencia ( % )CONCEPTOS BASICOS

CURVA DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

CURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS:

La Altura ( H ), la Eficiencia (h), el NPSH requerido (NPSHr) y la Potencia Absorbida (P) estn en funcin del Caudal (Q) .

Estas curvas se obtienen ensayando la bomba en el Pozo de Pruebas.CURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

CURVA DE UNA BOMBA:

CURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

CURVA DE UNA BOMBA:

MODELO DE LA BOMBACURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

CURVA DE UNA BOMBA:

VELOCIDADCURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

CURVA DE UNA BOMBA:

CURVA H-QCURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

CURVA DE UNA BOMBA:

CURVA DE EFICIENCIACURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

CURVA DE UNA BOMBA:

CURVA DE POTENCIACURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

CURVA DE UNA BOMBA:

DIAMETROCURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS

LEYES DE AFINIDAD:

Relaciones que permiten predecir el rendimiento de una bomba a distintas velocidades.

Cuando se cambia la velocidad:

1. El Caudal vara directamente con la velocidad.2. La Altura vara en razn directa al cuadrado de la velocidad.3. La Potencia absorbida vara en razn directa al cubo de la velocidad.


LEYES DE AFINIDAD:

Q2= Q1(n2/n1) H2= H1(n2/n1) P2= P1(n2/n1)

n2, n1 : Velocidades (rpm)


PERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOS

VISCOSIDAD:

Resistencia al flujo.

Aumenta con la disminucin de la temperatura.PERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOS

FACTORES QUE PROVOCAN PERDIDAS:

Viscosidad del fluido Velocidad del flujo ( Caudal, dimetro de la tubera ) Rugosidad de la tubera ( Material, edad ) Turbulencia del flujo ( Vlvulas y accesorios )PERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOS

CALCULO DE PERDIDAS EN TUBERIAS:FORMULA DE HAZEN - WILLIAMS

hF = 1760 x L ( Q / C )^1.43D^4.87 PERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOShF : Prdidas (m)L:Longitud de la tuberaC:Coeficiente de prdidasTubera de acero : C=110 Tubera de PVC : C = 140D:Dimetro de la tubera (pulg.)

CALCULO DE PERDIDAS EN TUBERIAS:FORMULA DE HAZEN - WILLIAMSPERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOSMaterialCondicinCHW

Fierro FundidoTodo100Fierro galvanizadoTodo100ConcretoTodo110Hierro FundidoCon revestimiento135 a 150Encostrado80 a 120PVCTodo150Asbesto CementoTodo140PolietilenoTodo140Acero soldado 121208 101194 6118Acero bridado 2411312 201114 10107

Limitaciones: T Normales, 2 , V 3 m/seg

CALCULO DE PERDIDAS EN ACCESORIOS:METODO DEL KPERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOSk=Factor de friccin (depende del tipo de vlvula o accesorio ).v = Velocidad media (Q/area) (m/seg).g = Aceleracin de la gravedad (9.8 m2/seg).

CALCULO DE PERDIDAS EN ACCESORIOS:METODO DEL KPERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOS

Hoja1

FittingKFittingK

Valves:Elbows:

Globe, fully open10Regular 90, flanged0.3

Angle, fully open2Regular 90, threaded1.5

Gate, fully open0.15Long radius 90, flanged0.2

Gate 1/4 closed0.26Long radius 90, threaded0.7

Gate, 1/2 closed2.1Long radius 45, threaded0.2

Gate, 3/4 closed17Regular 45, threaded0.4

Swing check, forward flow2

Swing check, backward flowinfinityTees:

Line flow, flanged0.2

180 return bends:Line flow, threaded0.9

Flanged0.2Branch flow, flanged1

Threaded1.5Branch flow, threaded2

Hoja2

Hoja3

PERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOS

PERDIDAS EN TUBERIAS Y ACCESORIOSRANGOS APROXIMADOS DE VARIACION DEL K

CURVA DEL SISTEMA

CURVA DEL SISTEMA:

Un Sistema es el conjunto de tuberas y accesorios que forman parte de la instalacin de una bomba centrfuga.

Cuando queremos seleccionar una bomba centrfuga debemos calcular la resistencia al flujo del lquido que ofrece el sistema completo a travs sus componentes (tuberas ms accesorios).

La bomba debe suministrar la energa necesaria para vencer esta resistencia que esta formada por la altura esttica ms las prdidas en las tuberas y accesorios. La altura esttica total es una magnitud que generalmente permanece constante para diferentes caudales mientras que la resistencia de las tuberas y accesorios varan con el caudal.CURVA DEL SISTEMA

ALTURA DINAMICA TOTAL (ADT):

Energa que requiere el fluido en el sistema para trasladarse de un lugar a otro.

ADT = Hgeo + ( Pa - Pb ) + ( Va - Vb ) / 2g + SHfCURVA DEL SISTEMAAltura esttica total (m)Diferencia de presiones absolutas (m)Diferencia de energas de velocidad (m)Prdidas en las tuberas y accesorios (m)

ADT = Hgeo + ( Pa - Pb ) + ( Va - Vb ) / 2g + SHfCURVA DEL SISTEMA

ADT = Hgeo + SHfCURVA DEL SISTEMA

CURVA DEL SISTEMA-PUNTO DE OPERACION:

CURVA DEL SISTEMA

SUCCION DE LA BOMBA CAVITACION Y NPSH

SUCCION DE LA BOMBAHs ( + )Hs ( - )SUCCION NEGATIVASUCCION POSITIVA

CAVITACION:

Fenmeno que ocurre cuando la presin absoluta dentro del impulsor se reduce hasta alcanzar la presin de vapor del lquido bombeado y se forman burbujas de vapor. El lquido comienza a hervir.

Estas burbujas colapsan al aumentar la presin dentro de la bomba originando erosin del metal.

Se manifiesta como ruido, vibracin; reduccin del caudal, de la presin y de la eficiencia. Originan deterioro del sello mecnico.

NPSH (NET POSITIVE SUCTION HEAD)SUCCION DE LA BOMBA

NPSHrequerido:

Energa mnima (presin) requerida en la succin de la bomba para permitir un funcionamiento libre de cavitacin. Se expresa en metros de columna del lquido bombeado.

Depende de: -Tipo y diseo de la bomba-Velocidad de rotacin de la bomba-Caudal bombeado SUCCION DE LA BOMBA

NPSHrequerido:

SUCCION DE LA BOMBANPSRreq

NPSHdisponible:

Energa disponible sobre la presin de vapor del lquido en la succin de la bomba. Se expresa en metros de columna del lquido bombeado

Depende de: -Tipo de lquido-Temperatura del lquido-Altura sobre el nivel del mar (Presin atmosfrica)- Altura de succin- Prdidas en la succinSUCCION DE LA BOMBA

SUCCION DE LA BOMBADISTRIBUCION DE ENERGIA EN LA SUCCION DE LA BOMBA

NPSHdisponible:

SUCCION DE LA BOMBASNPSHd = Pa - Pv + Hsuc - HfPa:Presin atmosfrica (m)Pv :Presin de vapor del lquido a la temperatura de bombeoS: Gravedad especfica del lquido bombeadoHsucc: Altura de succin ( + - ) (m)Hf : Prdidas por friccin en la tubera de succin (m)

Pv y Pa:

SUCCION DE LA BOMBA

Hoja1

FittingKFittingK

Valves:Elbows:













Hoja2

PRESION DE VAPOR DEL AGUA

TEMPERATURA CPv (m)

00.062

100.125

200.238

300.432

400.752

501.258

602.031

703.177

804.829

907.149

10010.332

Hoja3

Hoja1

FittingKFittingK

Valves:Elbows:













Hoja2

PRESION DE VAPOR DEL AGUA

TEMPERATURA CPv (m)ALTITUDPa (m)

msnm

00.062010.33

100.1255009.73

200.23810009.13

300.43215008.53

400.75220008.00

501.25825007.57

602.03130007.05

703.17735006.62

804.82940006.20

907.14945005.78

10010.33250005.37

Hoja3

PARA QUE LA BOMBA NO CAVITE:

SUCCION DE LA BOMBANPSHdisponible > NPSHrequerido

ESQUEMA DE INSTALACION:

SUCCION DE LA BOMBA

RECOMENDACIONES DE INSTALACION:

SUCCION DE LA BOMBABIENMAL

RECOMENDACIONES DE INSTALACION:

SUCCION DE LA BOMBA

SELECCION DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

INFORMACION REQUERIDA:

1. DEFINIR LA APLICACIN2. CAUDAL A MOVER3. ALTURA A DESARROLLAR4. NPSH DISPONIBLE5. CARACTERISTICAS DEL LIQUIDO6. VELOCIDAD DE BOMBA7. FORMA DE LAS CURVAS DE OPERACION8. CONSTRUCCIONSELECCION DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

SELECCION DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

SELECCION DE UNA BOMBA CENTRIFUGA EJE LIBRELIQUIDO:AGUA LIMPIA A 30CCAUDAL:15 l/sADT:35 mCONDICIONES DE OPERACION:

SELECCION DE UNA BOMBAABACO DE SELECCION A 3600 RPM:

SELECCION DE UNA BOMBACURVA INDIVIDUAL BOMBA 50 - 125:

CAUDAL:15 l/sADT:35 mEFICIENCIA :69%POTENCIA ABS.:10.1 HPPOT. MAXIMA:13 HPVELOCIDAD:3480 RPMDIAM. IMPULSOR:141 mmNPSHr:3 m

BOMBA HORIZONTAL DE EJE LIBRE

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