IMPLEMENTACIÓN DE UNA HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA …

IMPLEMENTACIÓN DE UNA HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA LA SELECCIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS, ENTRE LOS PROVEEDORES MÁS

REPRESENTATIVOS DEL MERCADO NACIONAL.

CRISTIAN CAMILO ARANDIA BELTRÁN

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD TECNOLÓGICA

PROYECTO CURRICULAR TECNOLÓGIA E INGENIERIA MECÁNICA

BOGOTÁ

2017

IMPLEMENTACIÓN DE UNA HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA LA SELECCIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS, ENTRE LOS PROVEEDORES MÁS

REPRESENTATIVOS DEL MERCADO NACIONAL.

CRISTIAN CAMILO ARANDIA BELTRÁN

MONOGRAFÍA PARA OPTAR AL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN MECÁNICA INDUSTRIAL

YISSELLE ACUÑA HEREIRA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

FACULTAD TECNOLÓGICA

PROYECTO CURRICULAR TECNOLÓGIA E INGENIERIA MECÁNICA

BOGOTÁ

2017

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NOTA DE ACEPTACIÓN

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Firma del Presidente del jurado

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Firma del jurado

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Firma del jurado

Bogotá D.C

Fecha de entrega: 20 de abril de 2017

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DEDICATORIA

A mi madre, por estar siempre en los mementos importantes de mi vida, por ser un apoyo y un ejemplo para salir adelante, brindándome la fuerza necesaria para culminar esta etapa de mi vida. Gracias mamá por todo el cariño y amor que me has ofrecido durante toda mi vida.

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AGRADECIMIENTO

Me gustaría agradecer sinceramente a mi tutora Yisselle Acuña por su esfuerzo, dedicación, conocimientos, orientación y paciencia que llevaron a la culminación de este proyecto

A mi primo Rafael Beltrán por apoyarme siempre desinteresadamente y sin condición, porque gracias a él y su aporte en este proyecto logre terminar una etapa muy importante en mi vida

A mi novia Sinerlly quien me ayudo y alentó para continuar, en esos momentos difíciles brindándome su cariño y comprensión apoyándome en mi vida como mi compañera, mi amiga, mi consejera y mi complemento hacia la felicidad.

Por último, gracias a toda mi familia que me ayudo a que este gran esfuerzo se volviera realidad.

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CONTENIDO

LISTA DE ILUSTRACIONES ................................................................................... 8

RESUMEN ............................................................................................................... 9

1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 10

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 11

3. ESTADO DEL ARTE ...................................................................................... 13

3.1 JUSTIFICACIÓN .......................................................................................... 16

4. OBJETIVOS .................................................................................................... 17

4.1. OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 17

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 17

5. BOMBAS HIDRÁULICAS ............................................................................... 18

5.1. Concepto general ..................................................................................... 18

5.2. Clasificación de las bombas hidráulicas ................................................... 18

5.2.1 Dinámicas. ............................................................................................. 18

5.2.2 De desplazamiento positivo ................................................................... 18

5.3. Clasificación de bombas centrifugas ........................................................ 19

5.3.1 Flujo radial ............................................................................................. 19

5.3.2 Flujo axial ............................................................................................... 20

5.3.3 Flujo mixto ............................................................................................. 20

5.4. Tipos de bombas centrifugas .................................................................... 20

5.4.1 Bombas con impulsor en voladizo ......................................................... 20

5.4.2 Bombas con impulsor entre rodamientos ............................................... 20

5.4.3 Bombas tipo turbina ............................................................................... 20

5.5. Principios básicos para la selección de bombas ....................................... 20

5.5.1. Caudal. ................................................................................................. 20

5.5.2 Altura total de aspiración ....................................................................... 21

5.5.3 Altura total de impulsión. ........................................................................ 21

5.5.4 Carga neta positiva. ............................................................................... 21

5.5.5 Curvas características de una bomba.................................................... 22

5.5.6 Curva altura. .......................................................................................... 22

5.5.7 Curva rendimiento-caudal. ..................................................................... 23

7

5.5.8 Curva Potencia-caudal. .......................................................................... 23

5.5.9 Curvas carga neta positiva de aspiración requerida (NPSHr)-Caudal. .. 24

6. MARCAS DE BOMBAS MÁS REPRESENTATIVAS EN EL MERCADO NACIONAL............................................................................................................. 25

6.1. RECOPILACIÓN DE CATÁLOGOS.......................................................... 26

7. SELECTOR DE BOMBAS PARA PROVEEDORES NACIONALES ............... 29

7.1. Parámetros y restricciones del selector de bombas ................................. 29

7.2. Programas y código de programación java ............................................... 30

7.2.1 PgadminIII .............................................................................................. 30

7.2.3 Netbeans ............................................................................................... 30

7.2.4 Código java ............................................................................................ 31

7.3. Código java del selector de bombas ......................................................... 31

8. METODOLOGÍA PARA INSERTAR DATOS PUNTO A PUNTO DE LAS CURVAS EN EL SELECTOR DE BOMBAS .......................................................... 34

8.1. Recopilación de datos............................................................................... 34

8.2. Generación punto a punto y concatenación de los datos ......................... 35

9. MANUAL DEL USUARIO................................................................................ 39

9.1. Introducción .............................................................................................. 39

9.2. Objetivo ..................................................................................................... 39

9.3. Dirigido ...................................................................................................... 39

9.4. Lo que debe conocer ................................................................................ 39

9.5. Instalaciones necesarias........................................................................... 40

9.5.1 PgAdminIII ............................................................................................. 40

9.5.2 Restaurar la Base de datos ................................................................... 48

9.6. Funcionamiento del selector de bombas .................................................. 51

10. CONCLUSIONES ........................................................................................ 55

11. RECOMENDACIONES ................................................................................ 57

12. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................ 58

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LISTA DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1: clasificación de bombas .................................................................... 19 Ilustración 2: bomba radial centrifuga .................................................................... 22 Ilustración 3: bomba helicocentrifuga ..................................................................... 23 Ilustración 4: bomba de hélice ............................................................................... 23

Ilustración 5: Curvas NPHSr .................................................................................. 24

Ilustración 6: imagen suministrada de los catálogos de la compañía Evans ......... 26 Ilustración 7: Catalogo suministrado por la compañía ABC ingeniería .................. 28

Ilustración 8: diagrama de flujo código java ........................................................... 33

Ilustración 9: catálogo de la compañía abc ingeniería ........................................... 34 Ilustración 10: Paso a paso para instalacion postgres 1 ........................................ 40

Ilustración 11: Paso a paso para instalacion postgres 2 ........................................ 41 Ilustración 12: Paso a paso para instalacion postgres 3 ........................................ 41 Ilustración 13: Paso a paso para instalacion postgres 4 ........................................ 42

Ilustración 14: Paso a paso para instalacion postgres 5 ........................................ 43 Ilustración 15: Paso a paso para instalacion postgres 6 ........................................ 43

Ilustración 16: Paso a paso para instalacion postgres 7 ........................................ 44 Ilustración 17: Paso a paso para instalacion postgres 8 ........................................ 44

Ilustración 18: Paso a paso para instalacion postgres 9 ........................................ 45 Ilustración 19: Paso a paso para instalacion postgres 10 ...................................... 45

Ilustración 20: Paso a paso para instalacion postgres 11 ...................................... 46 Ilustración 21: Paso a paso para instalacion postgres 11 ...................................... 46 Ilustración 22: Paso a paso para instalacion postgres 12 ...................................... 47

Ilustración 23: Paso a paso para instalacion postgres 13 ...................................... 47 Ilustración 24: Paso a paso para instalacion postgres 14 ...................................... 48

Ilustración 25: Paso a paso para la restauracion de la base de dsatos 1 .............. 49 Ilustración 26: Paso a paso para la restauracion de la base de dsatos 2 .............. 49 Ilustración 27: Paso a paso para la restauracion de la base de dsatos 3 .............. 50 Ilustración 28: Paso a paso para la restauracion de la base de dsatos 4 .............. 50 Ilustración 29: Paso a paso para la restauracion de la base de dsatos 5 .............. 51

Ilustración 30: validacion de usuario ...................................................................... 52 Ilustración 31: selector de bombas ........................................................................ 53

Ilustración 32: Digitalizacion de los datos y unidades ............................................ 53 Ilustración 33: Resultados encntrados por la busqueda ........................................ 54

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RESUMEN

Palabras claves: bombas, curva de funcionamiento, caudal, cabeza código java.

El presente trabajo está elaborado, con el fin de mostrar el trabajo de grado como monografía, para obtener el título de tecnología mecánica, este documento contiene una breve introducción acerca del proceso de selección de bombas, mostrando que tipos de programas se utilizaron para el desarrollo de la herramienta luego, Se evidenciara un breve recuento de los antecedentes frente a la selección de bombas realizado en tesis de grado o software hechos por alguna compañía. Posteriormente, el documento contiene los aspectos más importantes que involucran conceptos generales, clasificación de bombas, comportamiento de curvas, entre otros. Se manifestaran aspectos generales de códigos de programación, los cuales permitieron la elaboración del selector de bombas, se mostrara como se incluyeron los datos de los catálogos en la base de datos como también qué criterios se tuvieron en cuenta tanto para escoger los proveedores nacionales como los parámetros que se utilizaran en el selector de bombas.

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1. INTRODUCCIÓN

Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor rotatorio, llamado rodete, en energía cinética y potencial requerida. El fluido entra por el centro del rodete, que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba, que por el contorno de su forma lo conduce hacia la salida o hacia el siguiente rodete.

Se presentaran las generalidades de la selección de este tipo de bombas tales como presión, caudal, potencia, eficiencia, consumo y curvas de operación. Generalmente son las que encontramos en los sistemas de bombeos en fábricas, fincas, plantas de producción de alimentos y demás, debido a su capacidad de mantener siempre una presión constante en el fluido durante todo su funcionamiento.

El documento es generado para facilitar la búsqueda de bombas centrifugas, puesto que en el mercado existen una gran variedad de estas. Esto se lograra gracias a un selector de bombas diseñado con un lenguaje de programación java, de lo cual se verán algunas generalidades que permitirán comprender un poco el alcance de la herramienta, en cuanto a capacidad de almacenamiento de datos lo cual permitiría agrandarla no solo a bombas centrifugas de agua limpia si no a la gran gama de bombas que se tiene en el mercado nacional.

Para el uso de la herramienta es necesario dos programas netbeans y pgadmin (postgres), donde el primero es el encargado del lenguaje de programación java construido por módulos y el segundo es el generador de la base de datos con capacidad de almacenar más de un millón de datos. Ambos programas están disponibles en internet y son gratuitos, es claro que se presentara la manera correcta de instalar los programas, como también se mostrara como utilizar la herramienta todo recopilado en el manual del usuario.

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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La selección de bombas centrífugas es un factor clave para el funcionamiento adecuado de estos equipos. Los diferentes fabricantes ofrecen un sinnúmero de bombas que podrían funcionar bien en una aplicación determinada, por esto la selección de una bomba centrífuga es un proceso donde intervienen un amplio número de variables y criterio de selección.

En el mercado nacional existen 110 distribuidores y proveedores de bombas hidráulicas en el territorio nacional, según el A-Z de la Construcción y la Remodelación [9], donde destacan marcas importantes como Pedrollo Colombia Ltda., Evans, Barnes de Colombia S.A, entre otros. Estas empresas tienen una demanda de bombas en toda la industria algunas de ellas cervecera, alimenticia, química, textil, farmacéutica, agrícola y petrolera. Para cubrir la demanda de los diferentes sectores industriales se han diseñado diversos tipos de bombas, lo cual ha generado un crecimiento en el sector en cuanto a innovación y ventas.

Proveedores como Barnes de Colombia S.A en su página principal cuenta con una plataforma completa que contiene los catálogos de las diferentes bombas disponibles. Esta compañía dispone de un selector de bombas donde se suministra condiciones básicas, datos del sistema y datos entre etapas de inicio. Con lo cual, nos muestra que tipo de bomba, que se encuentra en su base de datos, es apropiada para el trabajo que se necesita realizar. Sin embargo también se encuentran proveedores que aunque tengan la información de sus catálogos no cuentan con una herramienta de selección, por el contrario ofrece es una asesoría directa para la instalación de bombas, como lo es el caso de la compañía Pedrollo Colombia Ltda. Esto evidencia una de las grandes dificultades para la selección de bombas, puesto que es muy complicado compara entre proveedores los diferentes parámetros de trabajo de las bombas, eficiencias y precios ofrecidos al público.

Es importante resaltar, que si se utiliza la herramienta de selección brindada por el fabricante este no se hará responsable por malos funcionamientos de la bomba si estos son provocados por erróneos datos de funcionamiento suministrados en la herramienta de selección, puesto que esta no cuenta con sugerencias o tips para una adecuada elección. Por otro lado la asesoría directa aumentara en los costos, debido a que el proveedor suministrara personal capacitado para realizar una visita y posteriormente la instalación de la bomba indicada.

Por otro lado, no solo en la industria hay aplicación de bombas, Sodimac Colombia S.A (Homecenter) es una empresa dedicada a la venta de artículos del hogar donde encontramos diferentes tipos de bombas enfocadas al uso doméstico, tales como aumento o instalación de presión en el montaje hidráulico de una casa, traslado de agua potable a casas o fincas, entre otros usos.

De lo anterior, surge la necesidad realizar una guía con los parámetros de selección donde se incluya eficiencia, caudal, potencia, costos, entre otros. Que permita no solo establecer el tipo de bomba ideal para el trabajo que se debe realizar sino una

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comparación veras entre las diferentes marcas y precios que se encuentran en el mercado. Es importante resaltar que si no se una selección apropiada de la bomba problemas como cavitación, exceso en el consumo eléctrico, baja eficiencia y errores en los parámetros de funcionamiento (caudal, potencia, presión, cabezas) ocasionara pérdidas o aumento en los costos.

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3. ESTADO DEL ARTE

En la información y textos encontrados se hallaron algunos trabajos relacionados con el presente estudio que sirven de base para el desarrollo del proyecto.

En la escuela superior de ingeniería mecánica y eléctrica unidad profesional Azcapotzalco, Fernando Cortés Salazar y Javier Nieves Hernández1 en su trabajo de grado “Selección de equipo de bombeo para un sistema de suministro de agua” consiste en realizar una empresa dedicada a la purificación de agua donde se ve la necesidad de un equipo de bombeo que suministre el fluido hasta la planta.

Para la selección del sistema de bombeo comienzan con una clasificación de los diferentes tipos, con el fin de tener una mejor visión de la bomba que se puede emplear. Posteriormente, desarrollaron los parámetros que permitirían seleccionar la bomba por medio de fórmulas que los llevara a determinar carga dinámica, potencia, eficiencia, entre otros. Por último, y después de tener los datos del sistema y la bomba, seleccionan la mejor propuesta de bomba dentro de los proveedores que analizaron.

Kenneth J2 y el cuerpo de redactores de chemical en el documento de obras copiladas “selección, uso y mantenimiento” La primera sección, que trata de la selección, diseño y costos de las bombas se observa el desarrollo de una matriz donde se involucra los aspectos requeridos o condiciones de trabajo para comparar tres diferentes tipos de bombas que pueden funcionar en estas condiciones. Los parámetros principales que se comparan son eficiencia, NPSH, base de costo de la potencia, entre otros.

Para las diferentes condiciones que se pueden presentar se desarrolla la misma matriz con los mismos datos de comparación, donde los factores fundamentales son las condiciones de trabajo que llevan a la selección de una bomba y su respectivo fabricante. Por otro lado, se muestran algunas recomendaciones o tips que posibilita obtener la bomba más indicada para el sistema. El uso de gráficas para determinar factores de viscosidad pérdidas o velocidades es indispensable para la adecuada selección de bombas.

1 Salazar, Fernando cortés y Hernández, Javier nieves. “Selección de equipo de bombeo para un sistema de suministro de agua”. {En línea}. {10 de diciembre de 2016} disponible en: http://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/38/TESIScortessalazar.pdf?sequence=1 2 Kenneth,J. “selección, uso y mantenimiento”. {En línea}. {10 de diciembre de 2016} disponible en: http://www.academia.edu/6343212/BOMBAS_Selecci%C3%B3n_uso_y_mantenimiento_McGRAW-HILL

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En la universidad Nacional Autónoma de México en la tesis de grado para obtener el título de ingeniería mecánica “Proyecto mecánico de la estación de bombeo PB1 del acueducto Zapotillo-altos de Jalisco- León, México” desarrollado por Miguel Ángel Lorenzo Espita3 que consiste en definir un diseño óptimo para la planta de bombeo PB1 del acueducto El Zapotillo, desde un punto de vista hidráulico y tomando como elementos decisivos la selección del equipo de bombeo y el cálculo de los diámetros económicos de cada una de las líneas de tubería que componen dicho sistema.

Para la parte de selección de la bomba un requerimiento establecido por el solicitante es el comparar los equipos ofrecidos por lo menos por tres fabricantes diferentes, con la finalidad de seleccionar el equipo que ofrezca las mejores condiciones operativas. La comparación se lleva a cabo por medio de una tabla que relaciona las características operativas de los equipos de bombeo junto con los gráficos que muestran las curvas de operación y eficiencia de los equipos propuestos. Para la selección de la bomba es importante el factor económico en cuanto al consumo energético de la bomba pues de otra forma con seguridad incurrirá en gastos excesivos en el consumo de energía eléctrica durante toda la vida útil de la planta.

Hidra Software4 es una compañía de ingenieros civiles que está orientada a las Tareas de Diseño y Análisis Hidráulico enfocado especialmente a los profesionales independientes. El programa Bombas en su versión para escritorio es una herramienta para el diseño de estaciones de Bombeo por la facilidad de la carga de datos en un sistema de bombeo y lo claro de la presentación de los resultados. Además posee una importante herramienta para la generación de curvas de unidades de bombeo. El sencillo manejo del programa, el fácil almacenamiento de información y la versatilidad en graficas de funcionamiento todo expuesto en los comentarios de profesionales independientes que han obtenido algunos de los programas disponibles en hidra software.

3 Lorenzo Espita, Miguel Ángel. “Proyecto mecánico de la estación de bombeo PB1 del acueducto Zapotillo-altos de Jalisco- León, México”. {En línea}. {15 de diciembre de 2016} disponible en: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/1872/Tesis.pdf?sequence=1 4 Hidra Software. “Diseño y Análisis Hidráulico enfocado especialmente a los profesionales independientes”. {En línea}. {15 de diciembre de 2016} disponible en: http://www.hidrasoftware.com/bombas/

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Ingeteam5 es una empresa internacional, con sede central en el Parque Tecnológico de Vizcaya, Vizcaya. España [5]. Ofrece una gama de bombas y motores sumergibles donde se brinda una herramienta (software) la cual orienta al usuario en la selección de equipos específicos para casos particulares. Al introducir los datos básicos del bombeo a calcular, el programa muestra varias soluciones posibles entre las cuales el cliente puede seleccionar una en concreto accediendo a los parámetros técnicos de la bomba y motor seleccionados.

En la investigación desarrollada no se encontró en las tesis encontradas un sistema computacional (todos los métodos son escritos) que permita ejecutar las ecuaciones necesarias para determinar los parámetros necesarios en la selección de bombas, por supuesto existen software especializados para el análisis y cálculo de bombas centrifugas pero estos no poseen la aplicación para selección de bombas ni tips que permitan una óptima selección, por otro lado si la herramienta es suministrada por algún proveedor esta tendrá la posibilidad de selección pero no será posible hacer una comparación de bombas con otras marcas, puesto que el programa selecciona es solo para los productos del proveedor.

Tampoco se encontró una recopilación de los diferentes distribuidores junto con los catálogos ofrecidos por estos. En la mayoría de los casos se evidenciaron los diversos métodos que permiten la selección de bombas pero no era claro que tipo de catálogo se utilizó o como se tomaron los datos de estos, puesto que no todos los proveedores manejan un mismo formato.

5 Ingeteam. “bombas y motores sumergibles”. {En línea}. {15 de diciembre de 2016} disponible en: http://www.ingeteam.com/es-es/motores-generadores-y-bombas/indar-bombas-sumergibles/c30_13_e27/software-de-calculo.aspx

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3.1 JUSTIFICACIÓN

Se busca desarrollar una guía para la selección de bombas centrifugas de los diferentes proveedores nacionales, por medio de una recopilación de catálogos con especificaciones técnicas que suministran los proveedores y métodos matemáticos para determinar los parámetros teóricos. Puesto que, al incurrir en una mala selección de la bomba se evidenciará un aumento en los costos, problemas como calentamiento excesivo, cavitación, vida reducida de sellos mecánicos y rodamientos, etc.

La inadecuada selección de la bomba repercutirá directamente en el consumo eléctrico, debido que si se instala una bomba muy grande para un sistema que no lo necesita el consumo eléctrico será grande pero innecesario, y si es muy pequeña la bomba, no cumplirá con los requerimientos hidráulicos del sistema.

La optimización del consumo energético es indispensable para disminuir el impacto en el medio ambiente, de lo anterior el proyecto está enmarcado en las líneas de investigación y objetivos del Grupo de investigación en energías alternativas (GIEAUD) que tiene como uno de sus objetivos generar tecnología que sea amigable con el medio ambiente.

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4. OBJETIVOS

4.1. OBJETIVO GENERAL

Desarrollar una metodología y una herramienta de apoyo para la selección de bombas centrífugas, entre los proveedores más representativos en el mercado nacional.

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Elaborar una metodología que permita seleccionar la bomba de acuerdo con los requerimientos y características del sistema de bombeo.

Establecer las marcas de las bombas más representativas en el mercado nacional.

Recopilar los catálogos de los fabricantes de bombas centrifugas seleccionados.

Definir los parámetros y restricciones para la herramienta a desarrollar.

Implementar una herramienta informática que permita seleccionar una bomba centrífuga entre los proveedores nacionales, a partir de los parámetros de funcionamiento requeridos.

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5. BOMBAS HIDRÁULICAS

5.1. Concepto general

Un equipo de bombeo es un transformador de energía que recibe energía mecánica que puede proceder de un motor eléctrico, térmico, etc. La convierte en energía que un fluido adquiere en forma de presión, de posición o de velocidad.

En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

5.2. Clasificación de las bombas hidráulicas

Siendo tan diversos los tipos de bombas que existen, a continuación se presenta la clasificación del “Hydraulic Institute” [10], de acuerdo con la cual las bombas pueden dividirse en dos grandes grupos: Dinámicas y de Desplazamiento positivo.

5.2.1 Dinámicas. Son máquinas hidráulicas que ceden energía al fluido mediante la variación del momento cinético producido en el impulsor o rodete. Atendiendo a la dirección del flujo a la salida del rodete, pueden clasificarse en:

Centrífugas: el flujo a la salida del rodete tiene dirección perpendicular al eje (flujo radial).

Axiales: dirección del flujo a la salida es paralela al eje (flujo axial)

Helicocentrífugas: el flujo es intermedio entre radial y axial (flujo

Mixto).

5.2.2 De desplazamiento positivo. En ellas se cede energía de presión al fluido mediante volúmenes confinados. Se produce un llenado y vaciado periódico de una serie de cámaras, produciéndose el trasiego de cantidades discretas de fluido desde la aspiración hasta la impulsión. Pueden a su vez subdividirse en alternativas y rotativas. Dentro del primer grupo se encuentran las bombas de pistones y émbolos; al segundo pertenecen las bombas de engranajes, tornillo, lóbulos, paletas, etc.

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Ilustración 1: clasificación de bombas

5.3. Clasificación de bombas centrifugas

Las bombas centrífugas se clasifican de acuerdo a la trayectoria del fluido en el interior del impulsor en: flujo radial, flujo axial y flujo mixto.

5.3.1 Flujo radial. El movimiento del fluido se inicia en un plano paralelo al eje de giro del impulsor de la bomba y termina en un plano perpendicular a éste. Estas bombas Pueden ser horizontales o verticales.

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5.3.2 Flujo axial. La dirección del fluido en el impulsor es en forma axial y alrededor del eje de giro del impulsor de la bomba, sin tener cambios de dirección. Éstas bombas desarrollan su carga por la acción de un impulso o elevación de los alabes sobre el líquido y usualmente son bombas verticales de un solo paso.

5.3.3 Flujo mixto. El movimiento del fluido dentro del impulsor se desarrolla en tres direcciones, tangencial, radial y axial al eje de giro del impulsor de la bomba. Éstas bombas desarrollan su carga parcialmente por fuerza centrífuga y parcialmente por el impulso de los alabes sobre el líquido.

5.4. Tipos de bombas centrifugas

5.4.1 Bombas con impulsor en voladizo. En estas bombas el impulsor es montado en el extremo de la flecha, trasmitiendo en su operación una fuerza y un momento en cantiléver sobre el (los) rodamientos de la bomba.

5.4.2 Bombas con impulsor entre rodamientos. En estos equipos los rodamientos están situados en los extremos, los cuales soportan la flecha con el impulsor o impulsores, según sea de un paso o multipaso respectivamente.

5.4.3 Bombas tipo turbina. Es una bomba vertical para servicio en pozos o cárcamos, donde el nivel del líquido sobrepasa la altura de succión de las bombas horizontales. Éstas bombas por lo general se construyen con lubricación por aceite, o por el mismo fluido bombeado (auto lubricadas) con tazones y difusores lo cual la hacen conveniente para construcciones multietapas.

5.5. Principios básicos para la selección de bombas

5.5.1. Caudal. En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que circula a través de una sección del ducto (tubería, cañería, oleoducto, río,

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canal,...) por unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. No es tan frecuente, identificar el caudal con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

5.5.2 Altura total de aspiración. Representa la presión a la entrada de la bomba. Es la suma algebraica de la altura estática de aspiración (distancia de la superficie libre del líquido al eje de la bomba), presión existente sobre el líquido y pérdidas de carga por rozamiento de la tubería de aspiración. Los dos primeros sumandos pueden ser positivos o negativos, pero el tercero es siempre negativo.

5.5.3 Altura total de impulsión. Es la suma algebraica de la altura estática de impulsión, pérdida de carga en la impulsión y presión sobre el líquido en el punto de recepción.La diferencia entre las alturas totales de impulsión y de aspiración es la carga de la bomba, es decir, la energía que ha de ser conferida al fluido.

5.5.4 Carga neta positiva. De aspiración Se representa por las siglas NPSH (de la expresión inglesa "Net Positive Suction Head") y es necesario diferenciar entre dos conceptos: la NPSH requerida (NPSHr) y la NPSH disponible (NPSHdis). La primera depende del diseño de la bomba y representa la energía necesaria para llenar la parte de aspiración de la misma y vencer las pérdidas por rozamientos y aumento de velocidad desde la conexión de aspiración hasta el punto donde se incrementa la energía. Es, por tanto, un valor que depende del diseño constructivo de la bomba y que debe suministrar el fabricante de la misma. La NPSH disponible es la diferencia entre la presión a la entrada de la bomba y la tensión de vapor del fluido a la temperatura de funcionamiento, medidas ambas en metros de columna de líquido. Lógicamente siempre deberá cumplirse que la NPSHdis sea mayor o igual que la NPSHr. Por otro lado la NPSHdis siempre habrá de ser positiva y lo mayor posible, ya que de este modo se evitará que la presión a la entrada de la bomba descienda por debajo de la presión de vapor del fluido en las condiciones de temperatura existentes en dicho punto, lo que provocaría la aparición de burbujas de vapor, con el consiguiente peligro de que la bomba entre en cavitación lo que reduce su carga y eficacia al tiempo que daña el material de la misma, reduciendo seriamente la vida útil de la bomba.

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5.5.5 Curvas características de una bomba. El comportamiento hidráulico de una bomba viene especificado en sus curvas características que representan una relación entre los distintos valores del caudal proporcionado por la misma con otros parámetros como la altura manométrica, el rendimiento hidráulico, la potencia requerida y la altura de aspiración, que están en función del tamaño, diseño y construcción de la bomba. Estas curvas, obtenidas experimentalmente en un banco de pruebas, son proporcionadas por los fabricantes a una velocidad de rotación determinada (N).

5.5.6 Curva altura. manométrica-caudal. Curva H-Q. Las curvas características H-Q, típicas de los 3 grupos de bombas vienen indicadas en las siguientes figuras. La curva que se obtiene corta el eje (Q = 0) en un punto en el que la bomba funciona como agitador, elevando un caudal nulo. Esta situación se consigue cerrando totalmente la llave de paso en el origen de la tubería de impulsión. El llamado caudal a boca llena es el que corresponde a H=0, dando un caudal máximo. Ilustraciones (1,2 y 3)

Ilustración 2: bomba radial centrifuga

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5.5.7 Curva rendimiento-caudal. El rendimiento de la bomba o rendimiento global es la relación entre la potencia útil o hidráulica y la potencia al freno. Este es, en general, suministrado por los constructores de la bomba, y considera las pérdidas por fugas (rendimiento volumétrico) y por rozamientos en ejes y caras del impulsor (rendimiento mecánico). Ilustraciones (1,2 y 3)

5.5.8 Curva Potencia-caudal. Se puede conocer en todo momento el consumo del motor que acciona nuestra bomba centrífuga monitorizándolo sobre el armario eléctrico con los instrumentos de medida adecuados, Así, tendremos la potencia consumida por la bomba P. De esta forma, se puede obtener la curva de potencia consumida P en función del caudal suministrado Q. Trasladando todos estos puntos sobre los ejes de coordenadas obtenemos una nueva gráfica, en el eje de abscisas tenemos los valores del

Ilustración 3: bomba helicocentrifuga

Ilustración 4: bomba de hélice

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caudal Q y en el eje de ordenadas los valores de la potencia consumida P. En el caso de las bombas centrífugas de flujo radial, la potencia aumenta continuamente con el caudal. El motor deberá estar dimensionado para que su potencia cubra todo el rango de caudales Q a utilizar con la bomba. En sistemas con alturas variables en los que el caudal es regulado mediante una válvula, hay que verificar que, para grandes caudales para los cuales tenemos una altura manométrica mínima (recordar la forma de la curva Q-H) la potencia suministrada por el motor sea mayor que la potencia consumida P por la bomba para evitar sobrecargas. Ilustraciones (1,2 y 3)

5.5.9 Curvas carga neta positiva de aspiración requerida (NPSHr)-Caudal. La curva NPSHr (Net Positive Suction Head) o altura neta positiva de aspiración requerida, en función del caudal Q. Esta curva representa la energía mínima necesaria que el líquido bombeado debe tener, medida en la brida de aspiración de la bomba como altura absoluta de líquido, para garantizar su funcionamiento. Es una característica propia de la bomba que puede ser obtenida solamente en forma experimental en los bancos de prueba de los fabricantes. Su fin práctico es el mantener en la entrada del rodete la presión de aspiración por encima de la presión de vapor del líquido a la temperatura de bombeo.

Ilustración 5: Curvas NPHSr

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6. MARCAS DE BOMBAS MÁS REPRESENTATIVAS EN EL MERCADO NACIONAL

En el mercado nacional existen 110 distribuidores y proveedores de bombas hidráulicas en el territorio nacional, según el A-Z de la Construcción, de los cuales se determinaron seis proveedores de bombas, los cuales ofrecen los catálogos para los diferentes tipos de bombas que manejan. Se realizó una recopilación de los catálogos solo de bombas centrifugas para agua limpia. Los demás establecimientos son distribuidores o empresas que trabajan con el mantenimiento y/o instalación de bombas.

Cabe resaltar que se escogieron los seis proveedores por su variedad de bombas disponibilidad de catálogos, antigüedad en el mercado y que sean empresas colombianas. De lo anterior, son empresas que manejan una gran variedad de bombas para diferentes tipos de trabajo, la gama de bombas disponible es muy alta, por lo cual se limitó el mercado para bombas centrifugas de agua limpia, puesto que son bombas que se utilizan en sector industrial agrícola y casero.

Los proveedores seleccionados son:

Abc ingeniería

Barnes de Colombia

Evans

Ignacio Gómez

Inoxpa Colombia

Pedrollo

Los catálogos recopilados no poseen un mismo formato, pero si parámetros técnicos similares, aunque no todos los catálogos brindan la misma información que otros, puesto que algunos proveedores ofrecen información más detallada y completa, se determinaron cuatro parámetros generales (caudal, cabeza, eficiencia y diámetro), sin embargo en algunos casos no todos los catálogos ofrecen esta información. Estos parámetros se escogieron para ser filtros de búsqueda dentro del programa. De esta manera, al introducir algún valor de cabeza y caudal el buscador se remitirá a la base de datos de los catálogos y seleccionara entre estos las bombas que cumplan con los criterios previamente suministrados.

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6.1. RECOPILACIÓN DE CATÁLOGOS

Posteriormente, de seleccionar los proveedores nacionales se prosigue a descargar los catálogos que estos ofrecen de sus sitios en internet. De lo cual, se obtienen 209 catálogos consiguiendo aproximadamente 700 bombas centrifugas eléctricas de agua limpia.

Se descartaron 2 proveedores en la búsqueda y descarga de los catálogos, debido a la limitada información ofrecida por los catálogos disponibles en internet. Los proveedores Evans e inoxpa Colombia fueron los eliminados de la lista final, los demás se utilizaran para poblar la base de datos.

La información básica requerida para los catálogos es caudal, cabeza, eficiencia y diámetro. Sin embargo, si el catalogo solo suministra un punto o una condición de trabajo nominal de la bomba, la información no es suficiente, puesto que para ingresar los datos en el programa es necesario una curva de funcionamiento, lo cual permitirá ingresar los valores punto a punto logrando una mayor cobertura de los datos de la bomba.

Ilustración 6: imagen suministrada de los catálogos de la compañía Evans

’3

27

La anterior imagen muestra el tipo de información que muestra la empresa Evans en sus catálogos en internet, donde se puede apreciar los datos de cabeza y caudal en diferentes unidades pero no manifiesta un valor de eficiencia o una curva que permita identificar el rendimiento de la bomba a diferentes condiciones de trabajo, como tampoco es fácil evidenciar el diámetro del impulsor, debido a la calidad de imagen.

Por otro lado, inoxpa Colombia no muestra una curva cabeza-caudal simplemente da unos datos de operación en un punto nominal u óptimo para el funcionamiento de esta. Por estas razones se descartan estos proveedores, puesto que no brindan la información necesaria o requerida para ingresar al buscador.

La información requerida que permita generar los datos punto a punto por medio de la ecuación de la gráfica, debe ser de un proveedor que proporcione los valores requeridos de una manera clara y concisa ejemplo de esto:

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Ilustración 7: Catalogo suministrado por la compañía ABC ingeniería

En la ilustración anterior se puede evidenciar el diámetro de cada una de las bombas, la eficiencia que muestra el comportamiento de las curvas a diferentes condiciones de cabeza-caudal. Con la información suministrada en este catálogo se puede determinar la ecuación de la curva, con el fin de poder insertar los valores punto a punto a la base de datos.

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7. SELECTOR DE BOMBAS PARA PROVEEDORES NACIONALES

7.1. Parámetros y restricciones del selector de bombas

La herramienta o buscador fue planteado como una hoja de Excel en un principio para ser desarrollado con macros, pero es un método de programación avanzado para el fin de la herramienta. Por lo anterior, se optó por utilizar el programa netbeans que maneja un lenguaje de programación java, el cual permite realizar la búsqueda de los catálogos por medio de una base de datos desarrollada en el programa pg admin, el cual tiene la capacidad de almacenar una gran cantidad de datos y sobre todo para la herramienta es ideal, puesto que para generar la base de datos es necesario introducir punto a punto los valores de las 700 graficas encontradas en el mercado.

Sin embargo, el Excel se utilizara para encontrar la ecuación de la gráfica, ya que los punto extraídos de los catálogos son de manera visual, donde existe un margen de error, el cual por el método de regresión polinomica, es reducido al mínimo por el Excel aproximándose a los valores reales de la curva.

Por otro lado, por medio de una concatenación desde el Excel se introducen los datos al programa pg admin, el cual utiliza un lenguaje específico para el almacenamiento de datos.

El selector de bombas posee cuatro filtros de información para realizar la búsqueda, los cuales son: cabeza, unidad de cabeza, caudal y unidad caudal. Es indispensable que estos cuatro datos sean introducidos dentro del programa como también es necesario que las unidades se encuentren en un solo sistema, es decir si la cabeza esta en metros el caudal debe estar en metro cubico sobre segundo (m^3/s). Es preciso resaltar que en el programa posee cuatro unidades de medida dos en sistema internacional y dos en el sistema inglés, de las cuales tenemos

Sistema internacional: metros (m) y metro cubico sobre segundo (m^3/s)

Sistema inglés: pies (ft) y galones por minuto (Gpm)

La mayoría de los catálogos poseen estas unidades, por tal razón se decidió manejar los filtros de esta manera, sin embargo en la base de datos solo se manejaron unidades en el sistema inglés, con el fin de evitar agrandarla colocando los mismos datos en diferentes unidades. Por tal motivo dentro del código se manejó una conversión de unidades que permite ingresar valores en el sistema internacional logrando realizar la búsqueda en ambos sistemas de unidades.

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7.2. Programas y código de programación java

Para desarrollar el selector de bombas fueron necesarios dos programas el primero de ellos es pgadminIII, el cual es una plataforma que permite ejecutar versiones de la base de datos postgres, por otro lado el programa netbeans es un entorno de desarrollo integrado libre, hecho principalmente para el lenguaje de programación Java.

7.2.1 PgadminIII. pgAdmin III es una aplicación gráfica para gestionar la base de datos PostgreSQL, siendo la más completa y popular con licencia Open Source. Está escrita en C++ usando la librería gráfica multiplataforma wxWidgets, lo que permite que se pueda usan en Linux, FreeBSD, Solaris, Mac OS X y Windows. Es capaz de gestionar versiones a partir de la PostgreSQL 7.3 ejecutándose en cualquier plataforma, está diseñado para responder a las necesidades de todos los usuarios, desde escribir consultas SQL simples hasta desarrollar bases de datos complejas. El interfaz gráfico soporta todas las características de PostgreSQL y facilita enormemente la administración. Dado que esta aplicación se encuentra disponible abiertamente, tan sólo se tendra que instalar el paquete pgadmin3. En el menú de aplicaciones no se vera que se incluya una entrada para esta aplicación. Esto es debido a que hay un error en la elaboración del paquete.

7.2.2 Postgres. PostgreSQL es un potente motor de bases de datos, que tiene prestaciones y funcionalidades equivalentes a muchos gestores de bases de datos comerciales. Es más completo que MySQL ya que permite métodos almacenados, restricciones de integridad, vistas, etc. aunque en las últimas versiones de MySQL se han hecho grandes avances en ese sentido.

7.2.3 Netbeans. Es un entorno de desarrollo integrado libre, hecho principalmente para el lenguaje de programación Java. Existe además un número importante de módulos para extenderlo. NetBeans IDE2 es un producto libre y gratuito sin restricciones de uso. La plataforma NetBeans permite que las aplicaciones sean desarrolladas a partir de un conjunto de componentes de software llamados módulos. Un módulo es un archivo Java que contiene clases de java escritas para interactuar con las APIs de NetBeans y un archivo especial (manifest file) que lo identifica como módulo. Las aplicaciones construidas a partir de módulos pueden ser extendidas agregándole nuevos módulos. Debido a que los módulos pueden ser desarrollados independientemente, las aplicaciones basadas en la

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plataforma NetBeans pueden ser extendidas fácilmente por otros desarrolladores de software.

7.2.4 Código java Es un lenguaje de programación de propósito general, concurrente, orientado a objetos que fue diseñado específicamente para tener tan pocas dependencias de implementación como fuera posible. Su intención es permitir que los desarrolladores de aplicaciones escriban el programa una vez y lo ejecuten en cualquier dispositivo (conocido en inglés como WORA, o "write once, run anywhere"), lo que quiere decir que el código que es ejecutado en una plataforma no tiene que ser recompilado para correr en otra. Java es, a partir de 2012, uno de los lenguajes de programación más populares en uso, particularmente para aplicaciones de cliente-servidor de web, con unos 10 millones de usuarios reportados.

Estos son los principales programas utilizados para el desarrollo de la herramienta, cabe resaltar que el programa Excel también es necesario para la recopilación de los puntos de la gráfica y posteriormente realizar la concatenación necesaria para introducir los valores a la base de datos postgres la cual utiliza un lenguaje específico para el almacenaje de la información, el cual se verá, detallado más adelante

7.3. Código java del selector de bombas

Anteriormente se suministró la información general del código java, a continuación se presentara una breve explicación del diagrama de flujo y cómo funciona el buscador.

El programa al darle click en el icono ubicado en el escritorio abrirá una venta que pedirá un usuario y contraseña lo que se conoce como logueo. En esta parte el programa tiene dos caminos, si los datos son correctos abrirá el buscador pero si son erróneos volverá al inicio. Seguido de esto, se encuentra la consulta que posee varios filtros de información, los cuales direccionan la búsqueda dependiendo de los datos suministrados.

En un primer momento encontramos el filtro de unidades, los cuales si son pies (ft) y galones por minuto (Gpm) el programa dirigirá la búsqueda realizando el query pasando a la base de datos y arrojando el resultado de la búsqueda, por supuesto si el valor suministrado no se encuentra en la base de datos arrojara un mensaje mostrando la causa del error de la búsqueda.

Por otro lado, cuando la búsqueda no se realiza por las unidades inglesas es claro que los datos ingresados deben estar en la unidades del sistema internacional en este caso para la cabeza metros (m) y metro cubico sobre hora (m^3/h) cuando hablamos de caudal. En este caso el programa hace una conversión de unidades

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pasando los valores suministrados en el SI al sistema inglés, debido que la base de datos se encuentra solamente en este sistema. Posteriormente, de realizar la conversión se remite a la base de datos donde validara la información y arrojara los datos si estos se encuentran dentro del rango de la información almacenada

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Ilustración 8: diagrama de flujo código java

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8. METODOLOGÍA PARA INSERTAR DATOS PUNTO A PUNTO DE LAS CURVAS EN EL SELECTOR DE BOMBAS

8.1. Recopilación de datos

De la base de datos de los catálogos suministrados por los proveedores nacionales se toman las curvas de funcionamiento y se ingresan los valores de los puntos extraídos de las gráficas. Se realizara un ejemplo práctico para mostrar de manera clara como es el proceso para la recopilación de los datos en el programa o base de datos postgres.

A continuación, se muestra la imagen de una de las bombas suministradas por el proveedor abc ingenierías. La grafica con la que se trabajara es la de diámetro sies pulgadas (6 in).

Ilustración 9: catálogo de la compañía abc ingeniería

35

Por cada valor de cabeza, iniciando por los más altos, se toma un valor de caudal se escogieron aproximadamente entre 10 y 15 datos estos valores cambian según el comportamiento de la gráfica, puesto que al tener curvas muy pronunciadas es necesario tomar más puntos para lograr acercarse a la curva real y disminuir el margen de error.

De la gráfica se obtuvieron los siguientes datos:

Tabla 1: datos de cabeza-caudal extraídos de la gráfica de los catálogos

cabeza caudal 39 0

38 10

37 23 36 30

35 35 34 40

33 44 32 47

31 50

30 53 29 55

28 57 27 60

26 62

8.2. Generación punto a punto y concatenación de los datos

Los datos deben ser ingresados cada 0.1 en el programa, para lograr esto es necesario determinar la ecuación de la curva, lo cual la herramienta Excel proporciona de una manera fácil y veras. El programa facilita la ecuación por medio de la regresión polinomica, que en rasgos generales es disminuir el margen de error de los datos prácticos o experimentales.

De lo anterior tenemos obtuvimos:

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Grafica 1: Grafica cabeza vs caudal

Una vez se tiene la gráfica se puede observar que se asemeja al comportamiento de la curva mostrada en el catálogo suministrado por el proveedor, entendido esto

Excel determina la ecuación de la gráfica obteniendo 𝑦 = 0.0037𝑥2 + 0.0274𝑥 +38.577con un 𝑅2 = 0.9961 valor que entre más cercano se encuentre de uno el margen de error es más pequeño.

Con la ecuación de la gráfica determinada se prosigue hallar los puntos de la curva

donde 𝑦 es la cabeza de la bomba y 𝑥 la variable, es el caudal que estará desde 0 hasta el caudal máximo que es 62 Gpm cada 0.1. Valor que se determinó para aumentar la precisión y por facilidades de búsqueda en el selector, puesto que al tener más datos no genera vacíos cuando se ponen datos esporádicos.

Al obtener la base datos cabeza vs caudal se procede a determinar la eficiencia en términos del caudal, con el fin de generar valores de eficiencia para cualquier punto de la gráfica. De la misma manera que se sacaron los valores de cabeza-caudal del catálogo se determinaran datos eficiencia-caudal, de lo cual tenemos:

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 10 20 30 40 50 60 70

Cab

eza

(ft

)

Caudal (Gpm)

Bomba de 6 in

1

37

Tabla 2: datos eficiencia vs caudal extraídos de la gráfica de los catálogos

eficiencia caudal 26 19

32 24

38 31 41 35

44 42 44 50

44 56

41 62

A continuación se grafica la curva eficiencia vs caudal

Grafica 2: Curva eficiencia vs caudal

Tenemos que la ecuación de la curva es 𝑦 = −0.0211𝑥2 + 2.0541𝑥 − 5.2878 con un

𝑅2 = 0.9974 para generar la tabla y cruzar los datos de las dos ecuaciones los valores en común serán los del caudal, esto permitirá que por cada valor de cabeza-

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40 50 60 70

Efic

ien

cia

(%)

caudal (Gpm)

curva de eficienca

1

38

caudal, siempre haya un valor de eficiencia, por supuesto abran valores que no son recomendados o no es prudente utilizar la bomba con esas condiciones de trabajo.

Una vez se hayan generado todos los valores de cabeza, caudal y eficiencia se procede a escribir los valores con el lenguaje que requiere el programa postgres para ingresar la información a la base de datos. Para esto la herramienta Excel brinda la facilidad de escribir el formato necesario en la primera fila y replicarlo para todos los demás datos.

El programa para la entrada de datos pide el siguiente formato

INSERT.INTO.public.inventario(unidad_cabeza,unidad_caudal,eficiencia,diametro,modelo,marca,catalogo,pagina,cabeza,caudal)VALUES(

Seguido de los valores antecedidos por comas y comillas

'ft','gpm','no recomendado' '6 in','Pump Size: 1x1.5 6 ','abc ingenieria','A1', 15, 160, 0);

Las comillas le indican al programa que hay letras en el contenido y las comas le indican donde hay números. Es muy importante que no falte ninguna comilla, coma o el programa generara error-.

Por otro lado es indispensables que los valores ingresados correspondan al orden del INSERT INTO como se puede observar el primer valor que solicita es el de unidad caudal y ese es el primer valor que es introducido, en este caso es Ft.

Por ultimo lo que se hace con el Excel es generar la concatenación que consiste en unir todas estas celdas formando una sola, la cual se va a copiar y pegar en el programa postgres.

INSERT.INTO.public.inventario(unidad_cabeza,unidad_caudal,eficiencia,diametro,modelo,marca,catalogo,pagina,cabeza,caudal)VALUES('ft','gpm','no recomendado' ,'6 in' ,'Pump Size: 1x1.5 6','abc ingenieria ','A1',15,160,0);

Esta es la manera de ingresar los datos al programa punto a punto, sin embargo a pesar que se mostró como se ingresan los datos no estará habilitada la base de datos para modificaciones, puesto que cualquier cambio podría generar algún daño tanto en el código como en los valores ingresado a la base de datos.

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9. MANUAL DEL USUARIO

9.1. Introducción

En este documento se describirá los objetivos e información clara y concisa de cómo utilizar el selector de bombas para los catálogos nacionales. El selector fue creado con el objetivo de brindar facilidades al estudiante para consultar diferentes tipos de bombas de los distintos catálogos suministrados por los proveedores, así como le permitirá al estudiante generar el criterio de selección y comparación de bombas en el mercado local, entre otras opciones, y a los docentes como herramienta didacta que proporciona un apoyo para mejorar el entendimiento y comprensión de una buena selección para las bombas centrifugas. Es de mucha importancia consultar este manual antes y/o durante la visualización del selector, ya que lo guiará paso a paso en el manejo de las funciones de este. Con el fin de facilitar la comprensión del manual, se incluye gráficos explicativos.

9.2. Objetivo

El objetivo primordial de éste Manual es ayudar y guiar al usuario a utilizar el selector de bombas obteniendo información académica deseada para poder despejar todas las dudas existentes; y comprender a cabalidad la funcionalidad del programa:

9.3. Dirigido

Este manual está orientado a estudiantes de tecnología e ingeniería mecánica que interactúan con el diseño y selección de máquinas hidráulicas como lo son las bombas centrifugas, también está dirigido a los docentes como apoyo didáctico, puesto que brinda las herramientas para generar criterios de selección.

9.4. Lo que debe conocer

Los conocimientos mínimos que deben tener las personas que utilizaran el selector de bombas como el manual del usuario son:

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Conocimiento básico de Windows

Ingles técnico (básico)

Manejo básico en Excel y el paquete de office

Conocimientos básicos en parámetros técnicos de bombas en cuanto a catálogos y terminología básica

Conocimiento en conversión de unidades

9.5. Instalaciones necesarias

Instalar JDK que se encuentra en la carpeta JDK que está en el CD guía

9.5.1 PgAdminIII

1. Crear una carpeta en disco C:\ donde quedaran guardados los programas necesarios para ejecutar el proyecto, en este caso se llamara (Proyecto bombas hidraulicas). No colocar tildes en el nombre de la carpeta respetar la mayúscula y los espacios entre las palabras. El nombre de la carpeta debe ser tal cual está escrito .anteriormente.

2. Extraer a su computador, dentro de la carpeta creada anteriormente la carpeta llamada Postgres que se encuentra en el CD entregado.

3. Después de haberlo extraído, dar doble clic al ejecutable (postgresql-9.4.1-1-windows-x64) que se encuentra dentro de la carpeta Postgres

Ilustración 10: Paso a paso para instalacion postgres 1

41


Dar clic en el botón siguiente


42

En la opción “Directorio de instalación” seleccionar la ruta donde creó la carpeta llamada Postgres



43


Digitar contraseña “postgres” reingresar la contraseña “postgres”, dar clic en el botón siguiente



44





45


Esperar un momento mientras el computador realiza la instalación


Dar clic en el botón Terminar

46


Dar clic en el botón Cancel


Una vez terminada la instalación se dirige inicio y se abre el programa ap admin III. Crear una nueva conexión dando clic en el icono mostrado en la figura que se encuentra en la parte superior izquierda.

47


Aparecerá una ventana que le pedirá ingresar datos respetar mayúsculas y escribir tal cual como se encuentra en la imagen o en las especificaciones


48

Diligenciar los siguientes datos:

Name: Bombashidraulicas

Host: localhost

Password: postgres


Chequear la opción (Do not show this hibt again), finalizar con clic en el botón OK

9.5.2 Restaurar la Base de datos

1. Dar clic derecho en la Base (postgres) y seleccionar la opción Restore

49

Ilustración 25: Paso a paso para la restauracion de la base de dsatos 1


Se verifica que el archivo de donde se va a extraer la información sea como se muestra en la ilustración, la cual es la carpeta que se ha creado en el disco C: Proyecto bombas hidráulicas/Backup Base.

Ahora se da click en la pestaña Restore options # 1

50


Se le da “click a restore options # 1” se verifica las tres primeras opciones si no están seleccionadas dar click en cada una de ellas.


51

Se le da click en “messages” y después en “restore”


Para terminar se da cilk en “Done” y queda restaurada la base de datos en el programa.

9.6. Funcionamiento del selector de bombas

1. Después de instalar el programa y la base de datos se pude proceder abrir el selector de bombas

Ingresar a la (Inventario)

Seguido ingresar a la carpeta (dist)

Dar clic en el archivo ejecutable (Inventario.jar)

2. Se abrirá una ventana que pedirá usuario y contraseña

52

Usuario: Cristian

Contraseña: 123456

Ilustración 30: validacion de usuario

3. Una vez ingresado los datos aparecerá el selector de bombas donde se podrá empezar a introducir valores para la búsqueda de los catálogos.

53

Ilustración 31: selector de bombas

4. Es importante llenar los dos campos de cabeza caudal como seleccionar las unidades en el mismo sistema o generara error en la búsqueda

Ilustración 32: Digitalizacion de los datos y unidades

54

Ilustración 33: Resultados encntrados por la busqueda

Se insertaron datos en el sistema inglés y arrojo dos bombas para esas condiciones de trabajo

Los errores más comunes son:

Colocar las unidades en diferente sistema figura 6.6 y 6.7

No llenar todos los campos figura 6.8 y 6.9

El rango de los datos introducido no corresponde al de los catálogos en la base de datos figura 6.10

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10. CONCLUSIONES

En el mercado nacional se determinaron distribuidores y proveedores nacionales e internacionales, de los cuales se encontraron marcas muy reconocidas donde se brinda una información muy detallada en los catálogos disponibles en las páginas de internet. Sin embargo por los lineamientos planteados en el proyecto solo se escogieron proveedores nacionales que poseen la facilidad de acceso a los catálogos: Abc ingeniería, Barnes de Colombia, Ignacio Gómez y Pedrollo fueron las empresas escogidas para la recopilación de catálogos de entre los 110 distribuidores y proveedores de bombas hidráulicas en el territorio nacional, inscritos en el A-Z de la Construcción y la Remodelación.

Cabe resaltar que a pesar de la gran cantidad de empresas en el mercado la mayoría son distribuidores que se dedican a la comercialización de las bombas centrifugas, mas no a la creación e innovación de estas. De la misma manera no poseen un sitio en internet que permita descargar los catálogos de las bombas que manejan, solo poseen un anuncio publicitario de la compañía.

Entre los parámetros principales para la selección de los proveedores fue la información que brindan en los catálogos los datos que se tuvieron en cuenta fueron: cabeza, caudal eficiencia y diámetro de la bomba. También el comportamiento de la gráfica es indispensable para el ingreso de la información a la base de datos. Solo se tuvieron en cuenta los catálogos de bombas centrifugas de agua limpia debido a la gran variedad de bombas en el mercado.

La herramienta se limitó a realizar la búsqueda en la base de datos, por medio de cabeza-caudal con unidades de medidas en el sistema internacional (m y m^3/h) y el sistema inglés (ft y Gpm). Esta base de datos solo está poblada con la información de los cuatro proveedores seleccionados, por supuesto es un programa y una base de datos que se podría ampliar.

Se desarrolló una metodología para ingresar la información punto a punto, con el fin de aproximar los datos a los valores reales de las tablas. Se implementó el código de programación java para diseñar el programa de manera tal que funcionara de la manera más apropiada para el seleccionar bombas con los valores de cabeza-caudal y brindando un valor de eficiencia para cada valor suministrado de cabeza-caudal.

Se diseñó una herramienta capaz de seleccionar bombas centrifugas de agua limpia de entre los catálogos suministrados por los proveedores escogidos, bajo los principales parámetros de funcionamiento, como lo son cabeza-caudal implementándose una eficiencia para cada valor de estos, sin embargo la necesidad de más información es suplida directamente del catálogo donde el estudiante asume el criterio de selección dependiendo el sistema de trabajo que necesite.

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Se logró recopilar los catálogos de los diferentes proveedores y diseñar una herramienta capaz de seleccionar dentro de la base datos una bomba que cumpla con las condiciones de trabajo suministradas por la persona

Por último, se generó un manual que permite al usuario acceder a la base de datos y al selector de bombas donde se explica claramente cómo se debe realizar la instalación de los programas necesarios para usar la herramienta de la manera más apropiada, como también se muestra los posibles errores que se puedan tener al momento de buscar en el selector, brindando las herramientas necesarias para un óptimo funcionamiento.

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11. RECOMENDACIONES

Se recomienda al usuario seguir al pie de la letra el manual del usuario, puesto que si no se logra hacer una debida instalación de los programas requeridos la herramienta no funcionara o generando errores.

Es importante advertir que no se debe manipular el código, borrar, cambiar o alterar de alguna manera las carpetas descargadas por los programas como tampoco las suministradas desde el CD guía o dispositivo de almacenamiento(USB), puesto que cualquier cambio podría dañar el selector de bombas.

Es necesario seguir las rutas de almacenamiento de las carpetas como también implementar los mismos nombres de archivos, ya que es un código previamente diseñado para buscar la información de una manera específica dentro del computador.

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12. BIBLIOGRAFÍA

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