bomba centrifuga (1)

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

Facultad de Ingeniera Mecnica

BOMBA CENTRIFUGACurso :LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA III

Alumnos:Bailn Lpez, Eider Omar Chamorro Atalaya, Percy

Salazar Martinez, Nilton

Alvarez Lizano, Enrique

Bonilla Valencia, Edwin

Armas Olivera, Alvaro

Aldoradin Valdez, Eric

Seccin :C

2005-IIndice

I.Introduccin

II.Objetivo de la experiencia

III.Fundamento Terico

Clasificacin de las Bombas

Ecuacin de Elevacin

Perdidas en las bombas

Regulacin por estrangulamiento

Combinacin de Bombas

NSPH

Cavitacin

Presin de Vapor

Curvas de friccin de sistemas de tuberas

Curvas caractersticas de las bombas

Relaciones matemticas: cargas, Capacidad, eficiencia y Potencia

Curvas y cartas de clasificacin

IV.Procedimiento y Equipos

V.Datos experimentales

VI.Clculos y resultados

VIICurvas

VIII.Conclusiones

IX.BibliografaI. IntroduccinLas bombas son aparatos destinados a desplazar lquidos y gases. En amplio sentido se puede decir que: el objeto de una bomba es transportar un fluido, lquido o gas de un punto de baja presin a otro en la cual la presin es ms elevada.Su campo de aplicacin se restringe, por el contrario, cuando son necesarios grandes saltos de presin con bajos caudales.

Su principio de funcionamiento se basa en que la manera ms econmica de transportar fluidos; es mediante tuberas, intercaladas entre estas las bombas que proporcionan la energa necesaria para su desplazamiento, aspirando por un lado e impulsando por el otro.

II. ObjetivoLos objetivos del presente laboratorio son:

Diferenciar los principios fundamentales de las turbomquinas, en nuestro caso Bombas.

Analizar y verificar las curvas y resultados obtenidos con los tericos.

III. Fundamento TericoLa Bomba es una mquina que absorbe energa mecnica y restituye al lquido que le atraviesa energa hidrulica.

Clasificacin De Las Bombas:

a. Segn la direccin del flujo: bombas de flujo radial, axial y de flujo mixto.b. Segn la posicin del eje: bombas de eje horizontal, eje vertical y de eje inclinado.c. Segn la presin engendrada: bombas de baja presin, media y alta presin.d. Segn el nmero de flujos en la bomba: simple aspiracin, doble aspiracin y de dos flujo.e. Segn el nmero de rodetes: de uno o varios escalonamientos.

Bomba de una solo succin

Diversos tipos de impulsores de bomba

Bomba centrfuga de cuatro etapas

Clasificacin De Las Bombas Por El Nmero Especfico De Revoluciones:

La clasificacin ms precisa de las bombas rotodinmicas es una clasificacin numrica, asignando a toda la familia de bombas geomtricamente semejantes un nmero a saber, el NUMERO ESPECIFICO DE REVOLUCIONES.

Funcionamiento De La Bomba

Ecuacin De Elevacin (Ecuacin De Euler):Se define como el incremento de energa til adquirido por unidad de peso del fluido a su paso por la bomba o tambin como la altura de una columna de lquido a elevar. Para la determinacin de la altura de elevacin debe prescindirse de las prdidas en las tuberas de aspiracin y descargas ya que stas prdidas no dependen de la bomba.

Esta ecuacin es vlida tanto para lquidos y gases puesto que el volumen no aparece en ella; tambin indiferente del rodete.

Tambin; si no consideramos la viscosidad, la altura de elevacin generada para una bomba determinada a cierta velocidad y capacidad permanece constante para cualquier fluido, de all que es familiar hablar en metros de lquido (agua).

Altura Efectiva De Una Bomba

Viene a ser la altura que imparte el rodete o la altura terica (Hu) menos las prdidas en el interior de la bomba.

Tambin la altura efectiva comunicada por la bomba al fluido:

Donde: Zs Ze = altura geodsica.

s = peso especfico.

Perdidas En Las BombasClasificacin:

1. Perdidas Internas:

a. Prdidas volumtricas: Originadas por fugas del lquido al exterior o fuera del rodete.b. Prdidas hidrulicas: Las que pueden ser: Por friccin en el rotor, que se elevan con la velocidad.

Por choque, en el punto de diseo es cero para luego incrementarse en forma parablica.

2. Perdidas Externas:

Pueden ser:

- Prdidas en cojinetes.

- Rozamiento en empaquetaduras.

- Reguladores y otros.

Las prdidas especficas son absorbidas por el motor.

Efecto de las Prdidas

Regulacin Por Estrangulamiento:En este caso la velocidad de rotacin (rpm) permanece constante, la regulacin se hace mediante una vlvula de estrangulamiento. Resultando el costo de instalacin bajo pero el costo de operacin es alto debido a las fuertes prdidas en el elemento de regulacin. Luego en la ecuacin.

, recipiente abiertos

, velocidades de nivel aproximadamente iguales

Por tanto:

Combinacin De Bombas

1. Bombas En Serie:

Es necesario alcanzar una mayor altura con igual caudal.

, (Terico)

Curva caractersticas de bombas que operan en serie

2. Bombas En Paralelo:

Se hace necesario un mayor caudal a igual altura.

, (Terico)

Curva caractersticas de bombas que operan en paralelo

NSPHEl NPSH o cantidad de energa disponible en la boquilla de succin de la bomba es la presin atmosfrica menos la suma de la elevacin de la succin y la presin de vapor de agua (punto de ebullicin).

NPSH para una bomba radial

NPSH para una bomba axial

NSPH Disponible:

Es una caracterstica del sistema en el que trabaja la bomba centrfuga, representa la diferencia entre la carga de succin absoluta existente y la presin de vapor a la temperatura dominante.

NSPH Requerida:

Es una funcin del diseo de la bomba, representa el margen mnimo requerido entre la carga de succin y la presin de vapor a una capacidad determinada, en este caso intervienen muchos factores, rea de succin del impulsor, forma y nmero de labes, forma de los conductos de succin, etc.

Existe una marcada tendencia a indicar la limitacin de la capacidad succin en todas las bombas centrfugas en forma de NSPH capacidad.

Si el lquido va a estar caliente o a una presin que corresponda a su presin de vapor o esta cerca de ella, la bomba debe instalarse con carga en la succin y se tiene que indicar el sumergimiento disponible. Para lquidos que no sean agua, es necesaria la informacin de la temperatura de bombeo y presin de vapor.CavitacinFenmeno de mquinas que trabajan con lquidos.

En caso de gases se presentan ondas de choque, los ventiladores sufren leves efectos de choque que hacen vibrar el motor.

En los compresores los choques son ms fuertes, esas ondas incrementan los golpes de ariete.

La cavitacin en las bombas (y en turbinas) produce dos efectos perjudiciales: disminucin del rendimiento y erosin; la cavitacin en las bombas est ntimamente relacionados.

a. Con el tipo de bomba: En general el peligro de cavitacin es tanto mayor cuanto mayor es el nmero especfico de revoluciones.

b. Con la instalacin de la bomba: La altura de succin de la bomba debe ser escogida cuidadosamente.

c. Con las condiciones de servicio: El caudal de la bomba nunca debe exceder el mximo permisible para evitar cavitacin.

Presin De Vapor:Es la presin a una determinada temperatura a la que si se agrega calor, el lquido se vaporiza o viceversa, cuando se quita calor se condensa.

Cuando la presin es baja la temperatura de saturacin es tambin baja, si nosotros obtenemos en una bomba una baja precisin producto de una alta depresin podemos alcanzar la presin de saturacin a la temperatura de bombeo del fluido; por la que el agua se evapora y ocurre la cavitacin.

Las condiciones de cavitacin se incrementan cuando:

La temperatura de bombeo crece.

La presin atmosfrica es baja.

En los sistemas de refrigeracin se bombean aguas fras y el peligro de cavitacin se aleja.

La ubicacin de las zonas donde puede producirse la cavitacin para las bombas (partes internas), es en la parte cncava.

Es preferible evitar la cavitacin que contrarresta sus perturbaciones eligiendo un material adecuado, por lo que resalta la gran influencia del acabado de las superficies (pulidas son excelentes), por lo que incluso hay que evitar las seales de las herramientas de mecanizacin.

Curvas De Friccin De Sistemas De TuberasPor conceptos bsicos de prdidas secundarias en ductos:

; con:

; con:

Luego afirmamos que la prdida por friccin de un sistema de tuberas, vlvulas y accesorios vara como una funcin cuadrtica de la capacidad de flujo a travs del sistema.

La bomba se disea con un exceso de carga ya que no se conoce con precisin el envejecimiento del circuito de tuberas.

Podemos comprobar que la altura de elevacin como aquella contra la cual debe operar la bomba:

Carga esttica.

Diferencia de presin que existe en el lquido.

Carga de friccin.

Prdida en la entrada y salida.

Elevacin correspondiente a la velocidad.

Curvas Caractersticas De Las Bombas

A diferencia de las bombas de desplazamiento positivo, una bomba centrfuga que opera a velocidad constante puede descargar cualquier velocidad desde un cero a un valor mximo, que depende del tamao de la bomba, diseo y condiciones de succin. La carga total generada por la bomba, la potencia requerida para moverla y la eficiencia resultante varia con la capacidad. Las interrelaciones de capacidad, carga, potencia, eficiencia, se denomina caracterstica de la bomba.

Curva caracterstica de bomba y curva de demanda