Calculo de una bomba hidraulica

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Calculo de una bomba hidrulica.

Necesidades:La necesidad que se requiere para este sistema y la bomba se plantea de la siguiente manera: Requerimos bombear agua desde una cisterna en el subsuelo, de manera que el depsito al cual se desea suministrar el agua se encuentra a una altura considerablemente ms elevada que el depsito. Para este sistema planteado se requiere una caudal que suministre al depsito posterior un caudal de 7000 litros por hora. A continuacin se presentan los datos del sistema y las condiciones fsicas del lugar en donde se deber realizar la instalacin. Antes de proporcionar los datos, es necesario comprender algunos conceptos que nos ayudar a comprender como se realiza el anlisis. Se entiende por rendimiento el caudal nominal, la altura manomtrica y la potencia absorbida que debe tener la bomba para optimar la instalacin. Caudal (Q) El caudal nominal es el volumen de lquido requerido en un tiempo determinado, en el caso de este problema el cau dal nominal ser de 7000 litros/hora. Se expresa normalmente en litros/minuto o m 3/hora.

Altura manomtrica total (Hm) La altura manomtrica de la instalacin es la altura total de elevacin del lquido. La suma de la altura de aspiracin (Ha) ms la altura de impulsin (Hi) se denomina altura geomtrica (Hg). Esta ltima sumada a las prdidas de carga es la altura manomtrica (Hm).

Estos conceptos vistos se ejemplizaran en el diagrama del sistema, de esta manera se podr visualizar de donde es que sobresalen este tipo de conceptos, ya que se manejaran en nuestro sistema hidrulico

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Altura geomtricay y y

(altura de aspiracin + altura de impulsin): 17 metros. Recorrido total de la tubera: 43 metros. Dimetro interior de la tubera: 38 mm.

Caractersticas de la aspiracin:y y y y

Altura de aspiracin: 2 metros. Longitud de la tubera: 8 metros. N. vlvulas de pie: 1 N. Codos de 90: 1

Caractersticas de la impulsin:y y y y y

Altura de impulsin: 15 metros Longitud de la tubera: 35 metros N. vlvulas de compuerta: 1 N. vlvulas de retencin: 1 N. Codos de 90: 2

Ahora que ya se tiene los datos, podemos comenzar a realizar los clculos correspondientes para la seleccin de la bomba.

Primeramente realizaremos el clculo de la Hg, esta se realiza mediante la suma de la Hi mas la Ha, la Hg es la diferencia entre los niveles de la cisterna y el depsito del sistema

Por lo que realizando esa operacin nos queda:

En la aspiracin del sistema se generan perdidas, por lo que en el siguiente paso se procede a realizar la perdida de cargas en la aspiracin. Las prdidas se dan por medio de la longitud de la tubera, ya que entre ms larga sea esta la presin del fluido disminuye, tambin las prdidas se generan a travs de codos y vlvulas.

Cabe sealar que haremos mencin de un trmino llamado prdida singular que se esclarece a continuacin, ya que se establece que las prdidas de carga debidas a codos de 90 equivalen a 5 metros lineales de tubera y las debidas a vlvulas a 10 metros. Se recomienda instalar tubera de dimetro superior en el lado de aspiracin.

Prdidas de carga en la aspiracin:y y y y

Longitud de la tubera: 8 metros. 10 metros (vlvula de pie) por prdidas singulares. 5 metros (codo de 90) por prdidas singulares. Longitud equivalente: 23 metros .

La perdida en la aspiracin se calculamos mediante las tablas de la prdida de carga

Litros por hora 14 7000 19

Dimetros internos en tuberas en milmetros

25

32

38

50

63

75

89

100

125

150

17. 7.8 2.1 0.7 0.3 77

Los datos de abajo son metros manomtricos por cada 100 metros de recorrido horizontal recto Ahora procederemos a realizar el clculo de las prdidas de acuerdo con la tabla de arriba, de la siguiente forma.

Debido a que requerimos un caudal de 7000l/h, en una tubera de PVC nos fijamos en la tabla y podemos observar que el valor correspondiente para el caudal con respecto al dimetro de la tubera es de 7.8 metros para cada 100 metros lineales de tubera de PVC. Por lo que para las perdidas en la aspiracin queda as:

Despus calculamos la perdida de carga en la impulsin con los valores antes sealados dependientes de las caractersticas de la impulsin. Las prdidas en la impulsin se da al realizar el bombeo del liquido.

Prdidas de carga en la impulsin :

y y y y y

Longitud de la tubera : 35 metros 10 metros (vlvula de compuerta) por perdidas singulares 10 metros (vlvula de retencin) por perdidas singulares 10 metros (2 codos de 90) por perdidas singulares Longitud equivalente de la tubera: 65 metros .

Igual que en el clculo de las perdidas por aspiracin, en este paso volvemos a buscar en la tabla el valor que nos arroje el caudal con respecto al dimetro interno de la tubera, el cual ser el mismo que en las perdidas por aspiracin, y se realiza el mismo procedimiento con la longitud equivalente.

Por lo que para perdidas en la impulsin queda as:

Entonces:

Donde: Ha= Altura de aspiracin. Hi= Altura de elevacin. Pa= Perdidas de carga en aspiracin Pi= Perdidas de carga en impulsin.

En consecuencia, se debe seleccionar una bomba que eleve 7000 l/h a una altura de 23.86 m. c. a.