INDICE

INDICE

RESUMEN

INTRODUCCIN

ANTECEDENTES

FUNDAMENTO TEORICO

SECCION EXPERIMENTAL

RESULTADOS

ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA

RESUMEN

El funcionamiento de la bomba es el de un convertidor de energa, porque transformara energa mecnica en energa cintica, generando presin y velocidad en el fluido transportado.

Existen muchos tipos de bombas para diferentes aplicaciones.

Los factores ms importantes que permiten escoger un sistema de bombeo adecuado son: presin ltima, presin de proceso, velocidad de bombeo.

Las bombas se clasifican en tres tipos principales:

De mbolo alternativo.

De mbolo rotativo.

Rotodinmicas.

Las bombas rotodinmicas son capaces de satisfacer la mayora de las necesidades de la ingeniera y su uso est muy extendido.

Su campo de utilizacin abarca desde abastecimientos pblicos de agua, drenajes y regados, hasta transporte de hormign o pulpas.

INTRODUCCIONSiempre que tengamos que hablar de procesos de llenado, y de cualquier transporte de fluidos, tambin se tendr que hablar del tema de bombas.

Las bombas rotodinmicas del tipo Centrfugos son el tipo ms corriente de bombas y se denomina as porque la cota de presin que crean es ampliamente atribuible a la accin centrfuga.Pueden estar proyectadas para impulsar caudales tan pequeos como 1 gal/min. o tan grandes como 4.000.000 gal/min, mientras que la cota generada puede variar desde algunos pies hasta 400. El rendimiento de las de mayor tamao puede llegar al 90%.OBJETIVOS

Objetivo general:

Determinar las caractersticas experimentales de una bomba centrifuga en un sistema de tuberas y accesorios.3.- FUNDAMENTO TEORICO3.1 Introduccin a las Turbomquinas. Clasificacin de los equipos de Bombeo.

Las turbomquinas se diferencian de otras mquinas trmicas en que son de funcionamiento continuo, no alternativo o peridico como el motor de explosin o la bomba de vapor a pistn.

A semejanza de otras mquinas las turbomquinas son esencialmente transformadoras de energa, y de movimiento rotativo. Sin embargo, se diferencian, por ejemplo, del motor elctrico, en que la transformacin de energa se realiza utilizando un fluido de trabajo.

En las turbomquinas el fluido de trabajo puede ser un lquido (comnmente agua, aunque para el caso de las bombas de lquido la variedad de fluidos es muy grande) o un gas o vapor (comnmente vapor de agua o aire, aunque nuevamente para los compresores la variedad de gases a comprimir puede ser muy grande). Las turbomquinas cuyo fluido de trabajo es un lquido se denominan TURBOMAQUINAS HIDRAULICAS; no hay una denominacin especial para las dems.Los fluidos con el cual trabajamos normalmente se utilizan para convertir la energa, segn una cascada que puede enunciarse como sigue: Energa trmica (calor)

Energa potencial (presin)

Energa cintica (velocidad)

Intercambio de cantidad de movimiento

Energa mecnicaNo todas las turbomquinas comprenden la cascada completa de energa: algunas slo incluyen algunos escalones. Por otra parte, la cascada no siempre se recorre en la direccin indicada, pudiendo tener lugar en la direccin opuesta. Las turbomquinas pueden clasificarse de acuerdo a varios criterios como funcionamiento, composicin o sentido de flujo de la energa.De acuerdo con el sentido del flujo de energa

Motoras: la energa es entregada por el fluido a la mquina, y esta entrega trabajo mecnico. La mayora de las turbomquinas motoras son llamadas "turbinas", pero dentro de este gnero tambin entran los molinos de viento. Posteriormente la energa mecnica puede ser transformada en otro tipo de energa, como la energa elctrica en el caso de las turbinas elctricas.

Generadoras: la energa es entregada por la mquina al fluido, y el trabajo se obtiene de este. En este gnero entran las bombas, sopladores, turbocompresores, ventiladores, y otros.

De acuerdo con la forma que presenta el fluido proyectado a travs del rotor

Radial: Si la trayectoria que sigue el fluido es principalmente normal al eje de rotacin (centrfugas o centrpetas segn la direccin de movimiento).

Axial: Cuando la trayectoria del fluido es fundamentalmente paralelo al eje de rotacin.

Diagonal: Flujo diagonal al eje de rotacin.

De acuerdo con el tipo de fluido que manejan

Trmicas: Cuando el cambio en la densidad del fluido es significativo dentro de la mquina, como en compresores.

Hidrulicas: Cuando el cambio en la densidad del fluido no es significativo dentro de la mquina, como en bombas o ventiladores.

De acuerdo con el cambio de presin en el rotor

Accin: no existe un cambio de presin en el paso del fluido por el rotor.

Reaccin: existe un cambio de presin en el paso del fluido por el rotor.

De acuerdo con el tipo de admisin

Total: todo el rotor es tocado por el fluido de trabajo.

Parcial: no todo el rotor es tocado por el fluido de trabajo.

CLASIFICACION DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO Y ACCESORIOSVLVULA DE BOLA:

Bsicamente, son vlvulas de macho modificadas, aunque se han utilizado desde hace mucho tiempo, su empleo estaba limitado debido al asentamiento de metal contra metal, son rpidas para operarlas, de mantenimiento fcil y no requieren lubricacin. Sus principales elementos estructurales se encuentran el vstago, sello del vstago, manilla, arandela de presin, anillo de compresin, bola, cuerpo, asiento, anillo de asiento de cuerpo.

VLVULA DE COMPUERTA:

Las vlvulas de compuerta superan en nmeros a los otros tipos de vlvulas en servicios en donde se requieren circulacin interrumpida y poca cada de presin. Las caractersticas principales incluyen; cierre completo sin estrangulacin, operacin poco, frecuento y mnima resistencia a la circulacin. Sus principales elementos son: volante, vstagos, bonete, compuerta, asiento y cuerpo.

VLVULA CHECK:

Las vlvulas de retencin (check) son integrales y se destinan para impedir la inversin del flujo en una tubera, la presin del fluido circulante abre la vlvula; el peso del mecanismo de retencin y cualquier inversin en el flujo la cierran. Estn compuestas por una tapa, junta de la tapa, pasador de colgador, colgador, tuerca del disco, disco, cuerpo y anillo de asiento del cuerpo.

MANMETROS:

Son aparatos que permiten medir la presin del liquido o gas, consta principalmente de un tubo, para su conexin a la tubera en la parte en que se requiere medir la presin, y de una placa circular (esfera) con la numeracin rotulada en kg./cm.

BOMBA:Dispositivo mecnico que aade energa a un flujo. Est compuesta por un motor elctrico o algn otro dispositivo principal de potencia hace funcionar un eje de la bomba, lo cual trae como resultado un aumento de la presin del fluido y sta comienza a fluir. Su capacidad es de 1Hp, 3500 RPM.

ROTAMETRO:

Es un tipo comn de medidor de rea variable. El fluido corre hacia arriba a travs de un tubo libre que tiene una ramificacin en el interior. Un flotador est suspendido en el fluido que corre en una posicin proporcional a la velocidad del flujo. Una velocidad de flujo diferente provoca que el flotador se mueva hacia nueva posicin. La posicin del flotador se mide en una escala calibrada la cual est graduada en las unidades adecuadas de velocidad de flujo de volumen o velocidad de flujo de peso.3.2 Criterios para la seleccin correcta de una bomba.

En la seleccin de las bombas se deben tienen en cuenta los siguientes factores:

Operacin en serie o en paralelo

Tipo de bombas

Nmero de unidades

Capacidad de las unidades

Eje horizontal o vertical

Succin nica o doble

Tipo de impulsores

Caractersticas del arranque y puesta en marcha

Posibles variaciones de la altura de succin

Flexibilidad de operacin

Curvas caractersticas y modificadas de las bombas

N.P.S.H disponible y requerido

Golpe de ariete

Las unidades de bombeo (incluyendo el equipo auxiliar) deben tener una capacidad lo suficientemente amplia, en cuanto al nmero de unidades que permitan la reparacin al menos de una unidad sin serias reducciones en el servicio.

La carga total dinmica en todas las estaciones de bombeo, cuando stas trabajen en serie se dividir en partes iguales y de acuerdo a las presiones mnimas y mximas. De tal forma que cada estacin trabaje a la misma capacidad, con el motivo de normalizar los tipos de equipos a instalar.

Se proyectaran dos unidades como mnimo, siendo una de reserva

Para facilidad de mantenimiento cuando se proyecten 3 o ms unidades se recomienda que las bombas sean de igual capacidad.

Velocidades recomendadas: la velocidad ms adecuada es de 1760 revoluciones por minuto (RPM) slo que no sea posible conseguir sta se recomienda usar 2900 y 3450 RPM.

Esquema de instalacin para bomba horizontal con depsito de aspiracinEsquema de instalacin para bomba vertical

HYPERLINK "http://www.savinobarbera.com/espanol/scelta-pompe.html" \l "istallazione" Esquema de instalacin bajo nivel para bomba horizontal

La seleccin de una bomba para lquidos qumicamente agresivos requiere un examen atento de mltiples datos para ofrecer el producto adecuado a las exigencias del sistema de movimiento. Un cierto margen de seguridad y prdidas eventuales de carga se deben tener en cuenta, pero sin prever intiles sobre dimensionamientos: solo as se pueden evitar prestaciones insatisfactorias, averos imprevistos o injustificados aumentos de costes y de gestin. las propiedades del lquido (nombre, composicin, concentracin, temperatura, peso especfico)

el caudal del lquido (volumen que se tiene que mover en una unidad de tiempo)

las caractersticas especficas del circuito hidrulico (altura de elevacin, prdidas de carga, accesorios de la instalacin)

El clculo de tales informaciones (no las nicas, pero s las ms importantes) permitir determinar cul es la bomba correcta (segn material y tipo), el rodete adecuado y la exacta potencia del motor (en relacin con la curva caracterstica).

3.3 Bombas centrfugas. Sistemas de bombas en serie, paralelo, y serie paralelo.

La bomba centrifuga es una mquina hidrulica dinmica que transforma la energa mecnica en energa del flujo en movimiento. Para su correcto funcionamiento se debe verificar, si no son bombas autocebantes, que la bomba que se vaya a operar est cebada. La bomba centrfuga genera un aumento de la presin del lquido bombeado por medio de la aceleracin producida por la fuerza centrfuga. Esta fuerza es debida al movimiento rotatorio de los impulsores, dentro de una carcaza helicoidal. La salida del fluido en la descarga crea un vaco en la tubera de carga o de succin y el agua fluye entonces a travs de esta tubera hacia el interior de la bomba. Dependiendo de la presin que se requiera, se usa una bomba centrfuga de una, dos o ms etapas. La bomba centrfuga genera un caudal uniforme sin presiones intermitentes y por lo tanto es el tipo de bomba ms comn para transportar lquidos.

Bombas en SerieBOMBAS EN SERIEPara aumentar la altura dinmica total (He) se utilizan dos o ms bombas trabajando en serie, las cuales pueden ser diferentes, pero lo usual es que sean iguales. Si se tiene un sistema con dos bombas 1 y 2 en serie, la succin de la bomba 2 se alimenta con la descarga de la bomba 1.

Curva caracterstica de una bomba centrifugaEn general, cuando se dispone de la informacin de llegada y salida de la bomba:

Si se tiene la informacin solamente antes y despus de la bomba.

Donde:

Z2 y Z1 son las alturas sobre el plano de referencia de los puntos (en el eje de la tubera) donde se miden las presiones de succin (P1) y descarga (P2) para cada bomba, por medio de sus respectivos manmetros. V2 y V1 son las velocidades respectivas en los puntos nombrados. g es el peso especfico del lquido transportado.

Donde:

He1 y He2 son respectivamente, las alturas dinmicas totales de las bombas 1 y 2.

Representacin de un sistema con dos bombas trabajando en serie

BOMBAS EN PARALELO

Para el abastecimiento remocin de grandes flujos volumtricos de agua, el tipo ms comn de estacin de bombeo consiste en un sistema de bombas operando en paralelo. El sistema en paralelo mantiene constante la presin de bombeo pero aumenta el caudal.

Sistema de dos bombas en paralelo

Muestra que puede ser descargado un mayor caudal (Q) con una misma altura dinmica total (He), si el sistema funciona en paralelo.

Por lo tanto:

a. Operacin en paralelo

b. Operacin en serie

3.4 Carga cintica, carga de presin, carga esttica, y carga dinmica total.

CARGA DE PRESION:Es la presin ejercida por una Columna de lquido en un tubo vertical, sobre la superficie horizontal en el fondo del mismo.CARGA ESTATICACabezal o Carga Esttica de una Bomba: Es la distancia vertical en unidades de longitud, desde el nivel de suministro del fluido, hasta el eje central de la bomba. Cuando la bomba se encuentra arriba del nivel de suministro, se llama Cabezal Esttico de Elevacin, y cuando la bomba est por debajo de dicho nivel, se habla de Cabezal Esttico de Succin.

Cabezal Esttico de Descarga: Es la distancia vertical, en unidades de longitud, desde el eje central de la bomba, hasta el punto libre de entrega del fluido.

Cabezal Esttico Total: Es la suma de los Cabezales anteriores. Para definir el Cabezal o Carga Total de una Bomba, se hace uso de la ecuacin de balance de energa mecnico o ecuacin de Bernoulli entre el punto 1 o succin y el punto 2 o descarga:

Donde:

V1, V2 = Velocidad o energa cintica del fluido (L/T).

Z1, Z2 = Altura de los puntos con respecto al eje central de la bomba (L).

P1, P2 = Presin en los puntos (F/L2).

wp = Potencia suministrada al fluido (FL/M).

hf = Prdidas por friccin (FL/M).

g = Aceleracin de gravedad (L/T2).

gc = Factor de conversin (ML/FT2).

@ = Densidad del fluido (M/L3). (5)

CARGA DE SUCCION

Viene dada por la elevacin entre el eje de la bomba y el nivel minimo del agua en la fuente o captacin afectado por la perdida de carga en el lado de la succinHs = hs + hsDonde:

Hs = Altura de succion, esto es, altura del eje de la bomba sobre el nivel inferior del agua, m.

hs = Perdida de carga en la succin, m.

Debe considerarse que la carga de succin esta limitada por la carga neta de succin positiva (NPSH), adems, que debe existir un sumergimiento minimo de la tubera de succin en el agua.

CARGA DINAMICA TOTALPuede ser definida como el incremento total de la carga del flujo a traves de a bomba. Es la suma de la carga de succion mas la carga de impulsinHb = Hs + Hi

Donde:

Hb = Altura dinamica o altura de bombeo (m)

Hs = Carga de succion (m)

Hi = Carga de impulsin (m)

3.5 Potencia hidrulica til HPH, potencia al freno BHP. Eficiencia de una bomba.Potencia hidrulica til HPHHPH =

Donde:

W= Peso volumetrico del agua = 1 Kg/ltQ = Caudal en Lt / segAMT = Carga total (m)

Potencia al freno BHPBHP = rendimiento x P( Kw)El valor del rendimiento es muy difcil de determinar en la prctica, por lo que normalmente se utiliza el suministrado por el fabricante.

Eficiencia de la bombae = x 1003.6 Carga neta de succin positiva NPSH. Cavitacin.

NPSH (iniciales para Net Positive Suction Head), en espaol conocida como la carga neta positiva de succin, se define como la lectura de presin, medida en pies o metros de columna de lquido, tomada de la boquilla de succin, referida a la lnea de centro de la bomba, menos la presin de vapor del lquido correspondiente a la temperatura del lquido, ms la carga de velocidad en el mismo punto. Es la carga esttica que recibe la bomba en la succin menos las prdidas en la propia tubera de succin.NPSH =

Donde: Ps = Presin de succin (pies).

Pvp = Presin de vapor del fluido (Psi).

hs = Carga esttica (pies).

hfs = prdidas por friccin a la succin (pies).

Una bomba no puede operar adecuadamente si no tiene un mnimo de NPSH especificado, para cada diseo y condiciones de operacin.NPSH =

Otro parmetro que requiere especial atencin en el diseo de bombas es la denominada carga neta positiva de aspiracin, la cual es la diferencia entre la presin existente a la entrada de la bomba y la presin de vapor del lquido que se bombea. Esta diferencia es la necesaria para evitar la cavitacin. La cavitacin produce la vaporizacin sbita del lquido dentro de la bomba, reduce la capacidad de la misma y puede daar sus partes internas.

En el diseo de bombas destacan dos valores de NPSH, el NPSH disponible y el NPSH requerido.

El NPSH requerido es funcin del rodete, su valor, determinado experimentalmente, es proporcionado por el fabricante de la bomba. El NPSH requerido corresponde a la carga mnima que necesita la bomba para mantener un funcionamiento estable. Se basa en una elevacin de referencia, generalmente considerada como el eje del rodete.

El NPSH disponible es funcin del sistema de aspiracin de la bomba, se calcula en metros de agua, mediante la siguiente frmula:

NPSHA = ha - hvp - hs - hfha es la presin absoluta (m de agua),

hvp es la presin de vapor del lquido (m. de agua),

hs es la carga esttica del lquido sobre el eje de la bomba (m, de agua)

hf es la prdida de carga debida al rozamiento dentro del sistema de succin (m de agua).Cavitacion, refiere a ciertas condiciones dentro de la bomba, cuando debido a una prdida de presin localizada, el fluido manejado hierve en ese punto, formando burbujas o cavidades llenas de vapor. Esas cavidades desaparecen cuando las burbujas llegan a regiones de la bomba con mayor presin. La cavitacin puede ocurrir a lo largo de partes estacionarias de la carcaza o sobre el impulsor. La reduccin de la presin absoluta por debajo de la presin del fluido puede ser generalizada en la bomba, o solamente local. Cuando la reduccin es generalizada, puede ser resultado de:

Un incremento en la altura de succin.

Un decremento en la presin atmosfrica.

Un decremento en la presin absoluta del sistema cuando se est bombeando de un recipiente.

Obstrucciones en la succin que provocan incremento en las prdidas.

Un incremento en la temperatura del fluido en la succin.

Cuando la reduccin es local:

Un incremento en la velocidad.

Al resultado de cambios de velocidad en el flujo, distorsiones en el mismo, cuando hay un cambio repentino en la direccin el flujo.

La cavitacin se nota por ruido y vibracin, una disminucin en la carga y capacidad de la bomba, as como en la eficiencia y produce erosin, en los labes de los impulsores.3.7 Curvas caractersticas de operacin de una bomba centrifuga.

Las prestaciones de una bomba centrfuga se pueden evidenciar grficamente por medio de una curva caracterstica que, normalmente, tiene datos relativos a la altura geodsica total, a la potencia efectiva del motor (BHP), a la eficiencia, al NPSHr y al nivel positivo, informaciones indicadas en relacin con la capacidad de la bomba.

Cada bomba centrfuga se caracteriza por su particular curva caracterstica, que es la relacin entre su caudal y su altura de elevacin. Esta representacin grfica, o sea, la trasposicin de esta relacin en un grfico cartesiano, es la mejor manera para conocer qu caudal se puede obtener a una determinada altura de elevacin y viceversa.En este caso especfico, la curva consiste en una lnea que parte de un punto (equivalente a cero caudal /mxima altura de elevacin) y que llega hasta el final de la curva con la reduccin de la altura de elevacin aumentando el caudal.

Est claro que, para modificar esta representacin, contribuyen otros elementos como la velocidad, la potencia del motor o el dimetro del rodete. Hay que considerar, adems, que las prestaciones de una bomba no se pueden conocer sin saber todos los detalles del sistema en el que tendr que funcionar.

La curva de prestaciones de cada bomba cambia en el momento que cambia la velocidad y se explica con las siguientes leyes: 1. la calidad del lquido trasladado cambia en relacin con la velocidad

2. la altura de elevacin vara en relacin con el cuadrado de la velocidad

3. la potencia consumida vara en relacin con el cubo de la velocidad

La cantidad de lquido bombeado y la potencia absorbida son, aproximadamente, proporcionales. La descarga de una bomba centrfuga con velocidad constante puede variar de cero caudal (todo cerrado o vlvula cerrada), hasta un mximo que depende del proyecto y de las condiciones de trabajo. Por ejemplo, si se duplica la cantidad de fluido bombeado se duplica la velocidad y todas las dems condiciones permanecen iguales, mientras que la altura de elevacin aumenta 4 veces y la potencia consumida 8 veces con respecto a las condiciones iniciales.

La potencia absorbida por la bomba puede localizarse en el punto donde la curva de la potencia se encuentra con la curva de la bomba en el punto de trabajo. Pero esto no indica todava la medida requerida del motor.

Existen distintas maneras para determinar la potencia de los motores de alimentacin de la bomba:

se puede elegir el motor adecuado a la velocidad de accionamiento o al margen de funcionamiento (el mejor mtodo y el menos costoso cuando las condiciones de trabajo de la bomba no cambian tanto).

se puede leer la potencia al final de la curva (la solucin ms frecuente que garantiza una potencia adecuada en casi todas las condiciones de ejercicio).

se puede leer la potencia que corresponde al punto de trabajo sumando el 010% (sistema usado generalmente slo en las refineras o en otras aplicaciones donde no hay variaciones en las caractersticas de la instalacin).

Las prestaciones de una bomba, y en especial de las bombas rotodinmicas, estn ilustradas con una curva tal que evidencia perfectamente la relacin entre el lquido en movimiento por unidad de tiempo y el aumento de la presin.

Pero las curvas referidas a las distintas categoras de bombas tienen caractersticas muy diferentes. Por ejemplo, las bombas volumtricas presentan un volumen de caudal independiente de la diferencia de presin (y la curva respectiva es, casi siempre, una lnea vertical), mientras que las bombas centrfugas tienen una curva de prestacin que, como ya hemos visto, aumentando la altura de elevacin opone la disminucin del caudal y viceversa. La curva de las bombas perifricas, en cambio, tienen una marcha que al medio de estas dos categoras de bombas.

Una regla general para comprender las fuerzas desarrolladas por una bomba centrfuga es la siguiente: una bomba no crea presin sino que aporta slo caudal. La presin es nada ms que la medida de la resistencia del caudal.

Cotejo curvas

Curva general

3.8 Velocidad especfica. Unidades homlogas, reglas de semejanzas.

Velocidad especfica de una turbina hidrulica

La velocidad especfica representada normalmente por ns, denominada tambin velocidad especfica absoluta o velocidad angular especfica, corresponde al nmero de revoluciones por minuto que dara una turbina semejante a la que se desea proyectar (de igual forma pero dimensiones reducidas), la cual, instalada en un salto de 1 m. de altura, proporcionara una potencia de 1 CV. Como ejemplo de rodete experimental. Formula:

o tambin Donde :ns = velocidad especfica en rpm. n = velocidad de sincronismo en rpm. p = potencia de la turbina en CV H = altura del salto en m.

Variacin de las caractersticas del rodete a medida que aumenta nsSe deduce que, para un mismo salto y potencia a desarrollar, se pueden proyectar tantos rodetes como se desee, los cuales diferirn entre si en el dimetro, altura y numero de labes y por supuesto en el nmero real de revoluciones por minuto n y en la velocidad especfica ns. Este ltimo dato determinar las caractersticas del rodete a adoptar, por estar relacionado dicho valor con los rendimientos obtenidos en la turbina semejante, en funcin de las distintas cargas solicitadas, siendo estos rendimientos idnticos a los que se obtendrn en la turbina a construir.

Dentro de un mismo tipo de turbina, a mayor nmero de vueltas especficas, corresponden rodetes de menor dimetro y, lgicamente, menor nmero de labes o palas. A la vez que aumenta la velocidad especfica, el dimetro de salida Ds crece respecto al dimetro de entrada De. En turbinas de velocidad especfica normal Ds(De.

Curvas de rendimientos de las turbinas hidrulicas en funcin de los caudales aportados.

Evolucin de los dimetros de entrada y salida en relacin con ns.

Velocidades especficas en rodetes de un mismo tipo de turbina. Rendimientos.

A medida que, en funcin del crecimiento de los valores de ns, surgen nuevos diseos de rodetes, estos se van transformando de tal modo que la serie de rodetes obtenidos quedara limitada en un extremo, por las caractersticas de las turbinas Pelton, propias para el caso de velocidades especficas reducidas, utilizando sucesivamente uno o varios inyectores. Dicha serie finalizara con las caractersticas particulares de las turbinas Kaplan, las cuales corresponden a valores elevados de ns. Como peldaos intermedios del sucesivo cambio quedan las turbinas Francis, en toda su escala de velocidades especficas lentas, normales, rpidas y extrarrpidas. Ver Tabla 1

Velocidades especficas de los distintos tipos de turbinas hidrulicas, en funcin de la altura de salto.

Tabla- TIPO DE TURBINA MAS ADECUADO EN FUNCIN DE LA VELOCIDAD ESPECIFICA

Velocidad especfica en r.p.m.Tipo de turbinaAltura del salto en m .

Hasta 18Pelton de un inyector800

De 18 a 25Pelton de un inyector800 a 400

De 26 a 35Pelton de un inyector400 a 100

De 26 a 35Pelton de dos inyectores800 a 400

De 36 a 50Pelton de dos inyectores400 a 100

De 51 a 72Pelton de cuatro inyectores400 a 100

De 55 a 70Francis muy lenta400 a 200

De 70 a 120Francis lenta200 a 100

De 120 a 200Francis normal100 a 50

De 200 a 300Francis rpida50 a 25

De 300 a 450Francis extrarrpida25 a 15

De 400 a 500Hlice extrarrpida15

De 270 a 500Kaplan lenta50 a 15

De 500 a 800Kaplan rpida15 a 5

De 800 a 1100Kaplan extrarrpidaMenos de 5

No ha de confundirse el valor de la velocidad nominal o de sincronismo con el de la velocidad especfica. Una turbina puede haber sido diseada partiendo de un elevado nmero de revoluciones especficas, y sin embargo la velocidad de sincronismo puede ser de un valor relativamente bajo. Tal es el caso de las turbinas Francis rpidas y extrarrpidas, las de hlice y Kaplan; sucediendo lo contrario con las turbinas Pelton, que tienen una elevada velocidad de sincronismo, en contraste con el bajo valor de las revoluciones por minuto especificas utilizadas en su diseo.

A medida que se trata de saltos de menor altura, el valor del nmero de revoluciones efectivas n disminuye. 4.- SECCION EXPERIMENTAL:4.1 Equipos y materiales empleados

- Sistema de bombas

- Multimetro

- Cronometro

- Recipiente

- Termmetro

4.2 Procedimiento experimental

Antes de comenzar, analizar la ubicacin de todas las vlvulas (escala de abertura al 20, 40, 60, 80 y 100 %). Efectuar combinaciones apropiadas para las vlvulas:

Para 1 bomba en serie:

Mantener cerrada las vlvulas V-A, V-B, V-C, y dejar abierta la V-S (Primero al 50, 60. 70, 80, 90 y 100 %)

Para una bomba en paralelo:

Mantener cerrada la vlvula V-C, y dejar abierta la V-A y V-B al 100 %. y la V-S (Primero al 50, 60. 70, 80, 90 y 100 %).

Para 2 bombas en serie:

Mantener cerrada la vlvula V-S, V-A y V-C, y dejar abierta la vlvula V-B (Primero al 50, 60. 70, 80, 90 y 100 %).

Para 2 bombas en paralelo:

Mantener cerrada la vlvula V-B, y dejar abierta la vlvula V-A, V-C, V-S al 100 %

Terminado el trabajo experimental, apague el sistema de bombeo. Realice una limpieza general del equipo, desaloje el agua contenida en las tuberas y la bomba centrifuga.4.3 Datos por consignar

Respecto a la bomba centrifuga, y sistema de tuberas:a.- Caractersticas de la electrobomba: rpm, fases, resistencia interna.Bomba 1: rpm: 3450

Monofsica

Bomba 2: rpm: 3450

Monofsica

b.- Longitudes y dimetros de tuberas, en las lneas de succin y de descarga.c.- Tipo y cantidad de accesorios, en las lneas de succin y descargad.- Alturas topogrficas de referencia, en las lneas de succin y descarga.Medicin de caudal y presiones:a.- Lectura del volumen, en el tanque calibrado.b.- Lectura de tiempo, acumulativo, para el volumen de agua recogida.c.- Temperatura del fluido, agua.d.- Lectura de presin de succin, en vacuometro.e.- Lectura de presin de descarga, en manmetro Bourdon.Medicin de potencia elctrica:

a.- lectura de la potencia elctrica consumida por las bombas centrifugas

Medida directa: Lectura en vatimetro.

Medida indirecta: Lectura en ampermetro y voltmetro.b.- Lectura de la temperatura ambiente, y presin atmosfrica.5.- ACTIVIDADES DE EVALUACION5.1 Clculos por realizar

A partir del balance de materia y energa mecnica, en estado estacionario, obtenga las ecuaciones que le permita calcular los parmetros experimentales de flujo, caractersticos de operacin. Para el sistema de bombeo a travs de las tuberas utilizadas.

Para cada una de las lneas de descarga utilizadas, se pide:

a) Numero de Reynolds, en las lneas de succin y de descarga, como funcin del caudal experimental promedio Q.

b) Perdidas de energa mecnica en trminos de descarga hidrulica, en la lnea de succin, de descarga y perdidas totales, respectivamente.

c) Carga hidrulica debido a: energa cintica Hv, energa de presin Hp, energa potencial Hz, y carga dinmica total Ht (Ws).

d) Potencia til HPH, Potencia al freno BHP, y la eficiencia n, de la bomba centrifuga como funcin del caudal Q.

e) La carga neta de succin positiva NPSH requerida, como funcin de Q.

f) Velocidad especifica, como funcin del caudal Q y de las rpm del motor

Para el caso de las dos lneas de descarga simultneamente, se pidea) Perdidas de energa mecnica, por friccin en cada lnea, y las perdidas totales.

b) Distribucin de caudales por cada linea de descarga, Qa y Qb.

c) La variacin de la presin (metros de H2O), entre el punto de distribucin y punto de reunin, de ambas lneas.

5.2 Grficos sobre los cuales informar

Utilice distintos tipos de smbolos para representar los diferentes valoes calculados. Adems; los puntos experimentales deben ser suavizados mediante una correlacin estadstica para trazar la curva apropiada.

Grafique en un diagrama nico, las cargas hidrulicas (Ht, Hv, Hp, hft, NPSH), como funcin del caudal Q. Grafique en un diagrama nico, las potencias (HPH, BHP) como funcin del caudal Q.

Utilizando escalas apropiadas e independientes en el eje de ordenadas, en un diagrama nico, grafique las curvas caractersticas (Ht, BHP, n) como funcion del caudal Q. Grafique la velocidad especifica Ns como funcin del caudal para un valor fijo de rpm.

CUESTIONARIO:1. Cules son las principales aplicaciones de las bombas centrifugas?Este tipo de bombas son las que mas se aplican en diversas industrias, en las que destacan.

Industria alimenticia: Saborizantes, aceites, grasas, pasta de tomate, cremas, vegetales trozados, mermeladas, mayonesa, chocolate, levadura.Industria de cosmeticos: Cremas y lociones, tintes y alcoholes, aceites, etc.

Industria farmaceutica: Pastas, jarabes, extractos, emulsiones.

Bebidas: Leche, cerveza, aguardientes, jugos.

Otros quimicos: solventes, combustibles y lubricantes, jabones, detergentes, pinturas, gases licuados.2. Qu tipo de bomba recomendara utilizar para la succin de agua del subsuelo, que se encuentra a una profundidad de 200 metros, y distribuirla en una comunidad?Para alturas superiores a a 200 metros se recomendaria utilizar bombas mltiples o bombas de turbina. Este tipo de bomba se rige exactamente por el mismo principio de la centrfuga y las proporciones del rodete son muy semejantes. Consta de un cierto nmero de rodetes montados en serie, de modo que el agua entra paralelamente al eje y sale en direccin radial.La elevada energa cintica del agua a la salida del rodete se convierte en energa de presin por medio de una corona difusora formada por labes directores divergentes. Un conducto en forma de S conduce el agua en sentido centrpeto hacia el ojo del rodete siguiente.El proceso se repite en cada escalonamiento hasta llegar a la salida. Si se aplica un nmero suficiente de escalonamientos, puede llegarse a obtener una cota de 4.000 pies. De hecho, la cota mxima vendr probablemente dictada por el costo de reforzamiento de la tubera ms que por cualquier limitacin de la bomba.

3. En funcin de que potencia varia la cantidad de fluido que regresa de la descarga a la succin.

ANALISIS Y DISCUSIONES DE RESULTADOS

Uno de los problemas presentado en la toma de resultados, fue en los instrumentos para medir la presin, ya que estos oscilaban y para medir el volumen era inexacto, y tambin en el caso del caudalimetro, ya que era difcil obtener una medicin exacta. A la posible cavitacin que pudo sufrir la bomba, la que pudo producir perdidas, bajando la eficiencia de esta. Al tiempo que llevaba funcionando, ya que esto pudo llevar consigo al desgaste de los materiales, lo que pudo en alguna medida bajar el rendimiento de la bomba. A pesar de todo esto, podemos concluir que es posible confiar en los datos entregados por el fabricante para el uso de estas bombas, pero que se debe tener en cuenta pequeas discrepancias producidas por estos u otros factores. Adems podemos concluir que la teora acerca del funcionamiento de las bombas es totalmente aplicable en la prctica.

CONCLUSIONES

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

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