El Concepto de La Bomba Sumergible FLYGT

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<ul><li><p>ndice I</p><p>FLYGT</p><p>ndice</p><p>Introduccin</p><p>1 Criterios de diseo: Esquema general</p><p>2 Coste total de la vida de un bombeo</p><p>3 Tipos de bomba y campos de aplicacin</p><p>3.1 Clasificacin general de las bombas</p><p>3.1.1 Bombas volumtricas3.1.2 Rotodinmicas3.1.3 Otras clasificaciones de las rotodinmicas</p><p>3.1.3.1 BOMBAS DE FUNCIONAMIENTO EN SECO3.1.3.2 BOMBAS SUMERGIBLES3.1.3.3 BOMBAS MONOETAPA3.1.3.4 BOMBAS MULTIETAPA3.1.3.5 BOMBAS CON DIFUSOR DE VOLUTA3.1.3.6 BOMBAS CON DIFUSOR DE LABES DIRECTORES</p><p>4 Tipos de impulsores y campos de aplicacion</p><p>5 El concepto de la bomba sumergible FLYGT</p><p>5.1 Campos de aplicacin de las bombas sumergibles</p><p>5.2 Formas de instalacin de las bombas sumergibles</p><p>5.3 Ventajas de las instalaciones con bombas sumergibles</p><p>6 Descripcin general de una bomba</p><p>6.1 Apartado elctrico. Motor6.1.1 Descripcin de un motor elctrico de induccin</p><p>A-PDF Merger DEMO : Purchase from www.A-PDF.com to remove the watermark</p></li><li><p>bombas sumergibles y estaciones de bombeoII</p><p>FLYGT</p><p>6.1.2 Esquema del bobinado de un estator6.1.3 Aislamiento de un motor6.1.4 Tipos de servicio6.1.5 Grados de proteccin ambiental6.1.6 Conexionado de un motor asncrono6.1.7 Seleccin correcta de un motor6.1.8 Problemas en un motor de induccin6.1.9 Parmetros caractersticos de un motor6.1.10 Refrigeracin de motores elctricos6.1.11 Cables elctricos</p><p>6.2 Apartado hidrulico. Bomba</p><p>6.3 Apartado mecnico. Acoplamientos6.3.1 Solicitaciones y diseo de ejes6.3.2 Problemas en ejes6.3.3 Rodamientos6.3.4 Elementos estticos de sellado6.3.5 Elementos dinmicos de sellado. Juntas</p><p>mecnicas</p><p>7 Materiales constructivos</p><p>7.1 Materiales metlicos usados en la fabricacin de bombas</p><p>7.2 Materiales plsticos y elastmeros usados en la fabricacin dealgunos componentes</p><p>7.3 Deterioro de los materiales7.3.1 Corrosin de los metales7.3.2 Corrosin de los materiales polmeros7.3.3 Proteccin en agua residual urbana7.3.4 Proteccin en agua residual industrial7.3.5 Proteccin en agua de mar7.3.6 Desgaste de piezas</p><p>8 Curvas y parmetros caractersticos en las bombas</p><p>8.1 Potencia y rendimiento</p><p>8.2 Curvas caractersticas de una bomba. Caudal-Altura,potencias, rendimientos, NPSH</p><p>8.3 Curva del sistema (curva resistente). Punto de trabajo</p><p>8.4 Curvas a distinta velocidad: variacin de frecuencia</p></li><li><p>ndice III</p><p>FLYGT</p><p>8.5 La zona de trabajo segura y eficiente. </p><p>8.6 Curva del motor. </p><p>8.7 Curvas de par e intensidad </p><p>9 Sistemas hidrulicos multibomba</p><p>9.1 Conexin de bomba en paralelo</p><p>9.2 Conexin de bombas en serie</p><p>10 Protecciones de un grupo moto-bomba</p><p>10.1 Protecciones internas10.1.1 Sensores de temperatura10.1.2 Sensores de filtracin o de humedad</p><p>10.2 Protecciones externas.10.2.1 Sistemas de proteccin estndar</p><p>11 Sistemas de arranque de bombas</p><p>11.1 Arranque directo</p><p>11.2 Arranques indirectos: disminucin de la punta de intensidad enel arranque</p><p>11.2.1 Arranque estrella-tringulo11.2.2 Arranque por autotransformador11.2.3 Arrancadores estticos (Arrancador suave)11.2.4 Variadores de frecuencia</p><p>11.1 Arranque de bombas contra un sistema hidrulico</p><p>12 Control de estaciones de bombeo</p><p>12.1 Seccin de potencia12.1.1 Sistemas de conmutacin de energa12.1.2 Sistemas de proteccin fsica</p><p>12.2 Seccin de control11.2.1 Control por hardware (cableado fsico)11.2.2 Control por software11.2.3 Programacin: abierta y cerrada11.2.4 Simple11.2.5 Controlador especfico o PLC11.2.6 Funciones de un sistema de control</p></li><li><p>bombas sumergibles y estaciones de bombeoIV</p><p>FLYGT</p><p>13 Variadores de frecuencia</p><p>13.1 Comportamiento de la bomba trabajando con variador</p><p>13.2 Descripcin de un variador </p><p>13.3 Control del variador con varias bombas en paralelo</p><p>13.4 Par constante y par variable</p><p>13.5 Consideraciones en la seleccin de un variador</p><p>13.6 Compatibilidad electromagntica</p><p>13.7 Prdidas producidas por un variador</p><p>13.8 Problemas causados por los variadores</p><p>14 Diseo y dimensionamiento de un pozo de bombeo</p><p>14.1 Volumen activo y tiempo ciclo14.1.1 Clculo del volumen activo mnimo en pozos con</p><p>una bomba14.1.2 Clculo de volumen mnimo en pozos con dos o</p><p>ms bombas.14.1.3 Clculo simplificado del volumen til de un pozo</p><p>14.2 Diseo de pozos de bombeo con bombas sumergiblescentrfugas</p><p>14.2.1 Criterios generales14.2.2 Diseo estndar de un pozo de bombeo con dos</p><p>bombas14.2.3 Diseo de pozos de bombeo con varias bombas</p><p>14.3 Diseo de pozos de bombeo con bombas sumergibles axiales</p><p>14.3.1 Criterios generales14.3.2 Diseos estndar de estaciones de bombeo</p><p>axiales14.3.3 Configuracin y dimensiones recomendadas14.3.4 Estaciones con varias bombas</p><p>14.4 Efectos nocivos en los bombeos y elementos correctores</p></li><li><p>ndice V</p><p>FLYGT</p><p>14.4.1 Entrada de aire14.4.2 Distribucin de velocidad no uniforme14.4.3 Prerrotaciones14.4.4 Vorticidad14.4.5 Sedimentaciones y flotantes14.4.6 Cmara tranquilizadora14.4.7 Elementos correctores</p><p>15 Depsitos de retencin: Funcionamiento y control</p><p>15.1 Introduccin</p><p>15.2 Sistemas de control</p><p>15.3 Secuencia de procesos</p><p>15.4 Conclusiones finales</p><p>16 Fenmenos a tener en cuenta en el diseo de sistemasde bombeo</p><p>16.1 Golpe de ariete16.1.1 Descripcin del fenmeno16.1.2 Definicin de los parmetros que intervienen16.1.3 Sobrepresiones y depresiones16.1.4 Proteccin contra el golpe de ariete</p><p>16.2 Cavitacin16.2.1 Descripcin del fenmeno16.2.2 La cavitacin en las bombas. Concepto de NPSH16.2.3 Otras causas de la cavitacin en bombas</p><p>16.3 Prdidas de carga16.3.1 Rgimen laminar y rgimen turbulento16.3.2 El nmero de Reynolds y la rugosidad relativa16.3.3 Coeficiente de prdidas de carga. Frmulas de</p><p>clculo16.3.4 Frmulas empricas de clculo16.3.5 Prdidas de carga secundarias</p><p>16.4 Vibraciones16.4.1 Fuentes de vibraciones en las bombas16.4.2 Formas de reducir los niveles de vibracin16.4.3 Niveles y medicin de la vibracin</p><p>16.5 Ruido</p></li><li><p>bombas sumergibles y estaciones de bombeoVI</p><p>FLYGT</p><p>16.5.1 Procedencia del ruido en instalaciones debombeo</p><p>16.5.2 Medida del ruido. La escala en decibelios16.5.3 Otras causas del ruido en bombas16.5.4 Recomendaciones para reducir el nivel de ruido </p><p>16.6 Sumergencia16.6.1 La sumergencia en bombas sumergibles16.6.2 Clculo de la sumergencia mnima</p><p>17 Prueba de bombas</p><p>17.1 Pruebas en motores</p><p>17.2 Pruebas en bombas</p><p>17.3 Medicin de la presin</p><p>17.4 Medicin del caudal</p><p>17.5 Medicin de la potencia consumida</p><p>17.6 Tolerancias permitidas en la prueba</p><p>17.7 Funcionamiento el banco de pruebas</p><p>17.8 Puesto de control. Sistema de adquisicin de datos</p><p>17.9 Informe de los resultados obtenidos</p><p>17.10 Calibracin</p><p>ANEXO I: DETERMINACIN DE CAUDALES</p><p>1. Determinacin del caudal de diseo en sistemas pequeos odomsticos</p><p>2. Clculo de caudales para sistemas de alcantarillados sanitariosy pluviales</p><p>2.1 Clculo de caudales sanitarios o de aguas residuales</p><p>2.1.1 APORTES DOMSTICOS2.1.2 APORTES COMERCIALES2.1.3 APORTES INDUSTRIALES2.1.4 APORTES INSTITUCIONALES2.1.5 CAUDAL MEDIO DIARIO DE AGUAS RESIDUALES2.1.6 CAUDAL MXIMO HORARIO2.1.7 APORTES POR AGUAS DE INFILTRACIN Y CONEXIONES ERRADAS</p></li><li><p>ndice VII</p><p>FLYGT</p><p>2.1.8 CAUDAL DE DISEO</p><p>2.2 Clculo de caudales pluviales o de drenaje</p><p>2.2.1 EVALUACIN DEL CAUDAL DE DISEO</p><p>ANEXO II: TABLAS DE PRDIDAS DE CARGA</p><p>1. Coeficientes de prdidas de carga puntuales</p><p>2 Monograma de clculo de la funcin equivalente</p><p>3 Tablas para el clculo de en funcin de Re y K/D4 Prdidas de carga en mangueras</p><p>5 Diagrama de Moody</p><p>ANEXO III: OTROS EQUIPOS TFB - FLYGT</p><p>1. Equipos para tratamientos terciarios: aplicaciones enreutilizacin de agua</p><p>1.1 Membrana ultrafiltracin1.2 Sistema MBR y membrana ZeeWeed MBR</p><p>2. Agitadores sumergibles</p><p>3. Tamiz de escalera autolimpiante</p><p>4. Difusores de burbuja fina</p><p>ANEXO IV: TABLAS DE PRESIN DE SATURACIN (VAPOR) DELAGUA A DISTINTAS TEMPERATURAS</p></li><li><p>Introduccin</p><p>introduccin</p><p>IntroduccinEl objetivo de este libro es familiarizar al proyectista o diseador deinstalaciones de bombeo con la tecnologa de las bombassumergibles, as como dotarle de las herramientas de diseo y declculo que le permitan definir dichas instalaciones de la formams adecuada posible. El correcto diseo de una estacin debombeo debe ser integral, es decir, capaz de aunar la partehidrulica, mecnica y elctrica de modo que se garantice lafiabilidad del sistema, as como la duracin de todos suselementos.</p><p>Es en este propsito, en el de instruir en el correcto diseo ydimensionamiento de los pozos o estaciones de bombeo, en elque, adems de los conocimientos tericos hidrulicosuniversalmente aceptados, TFB-Flygt puede hacer su mayor aporteen conocimientos empricos basados en ms de 56 aos deexperiencia en tecnologa sumergible y en sus ms de 4.000proyectos de instalaciones de bombeo funcionando en los cincocontinentes.</p><p>En el presente libro, se describirn los distintos tipos de bombasexistentes, as como sus campos de aplicacin; si bien suscontenidos se centrarn en las bombas sumergibles, al tratarse dela tecnologa ms adecuada y rentable hoy en da eninstalaciones de bombeo de aguas residuales, drenajes, trasvasesde grandes caudales y numerosas aplicaciones industriales. Encualquier caso, la mayor parte de los apartados de este libro sonperfectamente aplicables a otros sistemas de bombeo diferentesal sumergible.</p><p>En el mismo sentido, y dado que el bombeo es tan slo unapequea parte de los numerosos procesos que el tratamiento deaguas requiere, al final del libro se incluye un anexo con unresumen de las distintas tecnologas que TFB-Flygt ha desarrolladodurante los ltimos aos en este campo, principalmente en lo quese refiere a agitacin, aireacin, tamizado y tratamientos terciarioscomo la ultrafiltracin.</p></li><li><p>coste total de la vida de un bombeo 3</p><p>Ca</p><p>pt</p><p>ulo</p><p> 2</p><p>2 Coste total de la vida de unbombeo</p><p>Uno de los criterios ms importantes a la hora de disear unaestacin de bombeo, es el criterio econmico. Sin embargo,en numerosas ocasiones, el proyectista tiene en consideracineste criterio tan slo de forma parcial, calculando ycomparando los costes iniciales o de inversin enequipos, instalacin y obra civil; y olvidando los costesposteriores, consumos, mantenimiento, costesprovocados por la falta de servicio mucho msimportantes en cuanto a la cuanta que los primeros.</p><p>Como media, y dependiendo mucho del tipo deinstalacin y de servicio requerido, se puede decir quelos costes de inversin inicial suponen tan slo del 10 al30 % de los costes totales de la vida de un bombeo,siendo casi siempre, los costes debidos a los consumoselctricos y las posteriores labores de operacin de losequipos, los ms importantes en cuanta.</p><p>Por tanto, para la correcta seleccin de una bomba, y porextensin, de un sistema de bombeo completo; es muyimportante comparar el LCC de las distintas opciones posibles,siendo el parmetro LCC (Life Cycle Cost), el coste total dela vida del bombeo, que a continuacin se desarrolla.</p><p>Distribucin de costes en la vida de un bombeo.</p><p>Coste de inversin</p><p>Coste de operacin</p><p>Coste de consumo energtico</p><p>Costes varios</p></li><li><p>bombas sumergibles y estaciones de bombeo4</p><p>FLYGT</p><p>El coste total de la vida de un bombeo, comprende las siguientes partes:</p><p>CvCceCopCinvLcc +++=</p><p>Siendo:</p><p>Cinv = Costes de inversin o costes iniciales.Cop = Costes de operacin.Cce = Costes de los consumos elctricos.Cv = Costes varios.</p><p>A su vez, estos costes se dividen en los siguientes:</p><p>Cinv = Cinv.c + C inv.b + Cinv.ea + Cinv.oc + CinstCop = Cm + Crep.Cv = Cma + Cf.Siendo:</p><p>Cinv.c= Coste de inversin en conducciones.Cinv.b = Coste de inversin en bombas.Cinv.ea = Coste de inversin en equipos auxiliares.Cinv.oc = Coste de inversin en obra civil.Cinst.inst = Coste de instalacin.</p><p>Cm = Coste de mantenimiento (preventivo).Crep. = Coste de las reparaciones.</p><p>Cma. = Coste medioambiental.Cf. = Coste de los fallos o lucro cesante.</p><p>Por tanto, el coste total de la vida de un bombeo ser:</p><p>CfCmaCrepCmCceCinstocCinveaCinvbCinvcCinvLcc +++++++++= ....</p><p>Para una correcta comparacin, sera necesario poner todos los costes a tiempoactual, es decir, no vale igual un euro gastado hoy, por ejemplo en una bombams cara, que un euro gastado dentro de 10 aos, por ejemplo, en unareparacin. Evidentemente, el dinero hoy vale ms que el dinero maana y parasumar y comparar todos esos costes es necesario homogeneizarlos, calculando elCoste presente o actualizado de todos ellos. Para actualizar dichos costes, se usa lamisma frmula que la del Valor Actual Neto (VAN) de una inversin.</p></li><li><p>coste total de la vida de un bombeo 5</p><p>FLYGT</p><p>La formula es:</p><p>npiCnCnCp</p><p>))(1( +=</p><p>Siendo:</p><p>Cp = Coste presente o actualizadoCn = Coste en el ao n.i = Tipo de inters estndar.p = Inflacin media prevista.n = Nmero de aos.</p><p>Por tanto, para calcular el Coste total actualizado (Ctp) de cada una de lasanteriores partidas, ser necesario hacer el sumatorio de todos los costesactualizados para cada uno de los aos (x) previstos del bombeo.</p><p>= xCpCtp</p><p>La interpretacin y valoracin de los costes anteriormente enumerados, es lasiguiente:</p><p>1.- Cinv.c= Coste de inversin en conducciones.</p><p>Es el coste de inversin en tuberas y accesorios. Influye sustancialmente en loscostes totales del bombeo de la siguiente manera:</p><p> Las conducciones de menor dimetro son ms baratas en el momento dela inversin, pero producen mayores prdidas de carga, y por tanto unmayor consumo energtico en las bombas para poder superarlas. Comonorma general, usar dimetros menores puede ser rentable en bombeospuntuales o poco frecuentes (p.e bombeos de emergencia), sin embargo,en bombeos de uso frecuente, el emplear conducciones ms ampliassiempre es ms econmico a medio y largo.</p><p> El empleo de accesorios de proteccin en las conducciones, como porejemplo ventosas, vlvulas antirretorno intermedias, dispositivos antiarieteencarece la inversin inicial; pero minimiza el riego de fallos, y por tantodisminuye los costes de reparacin y los originados como consecuencia dedichos fallos.</p></li><li><p>bombas sumergibles y estaciones de bombeo6</p><p>FLYGT</p><p>2.- Cinv.b = Coste de inversin en bombas.</p><p>El coste de inversin en las bombas, es uno de los ms delicados de estudiar ya quede ste equipo dependern la mayora de los costes de operacin posteriores. Sonmuchos los factores que influyen, siendo los ms importantes los siguientes:</p><p> Rendimiento: Un punto de servicio determinado (caudal y altura), puedeser proporcionado por varios modelos; es muy importante prestarleatencin a aquellos con mayor rendimiento, sobre todo hidrulico, ya quede ste parmetro dependern los consumos energticos posteriorescomo uno de los costes ms importantes en la vida de una bomba.</p><p> Nmero de polos: Por lo general, las bombas con menos nmeros de polos,son ms baratas que las que disponen de un nmero mayor de stos; sinembargo, como las primeras giran a mayor velocidad que las segundas, enla misma proporcin aumentarn los posibles problemas demantenimiento, en particular los debidos al mayor desgaste de las partesmviles (rodamientos, impulsor, eje)</p><p> Dimetro de la voluta y de la brida de salida: Una bomba con mayorvoluta, ser considerablemente ms cara que una dotada de una volutamenor; pero la primera permite velocidades menores del fluido dentro desta, y por tanto menores desgastes y vibraciones, disminuyendo de estamanera los costes de operacin posteriores. Aunque esta consideracin esimportante, influye menos en el coste total del bombeo que las anteriores.</p><p> Tipo de Impulsor: Con independencia del precio del mismo, pocorelevante en comparacin con el cost...</p></li></ul>