informe de diseÑo de bombas centrifugas

7/27/2019 INFORME DE DISEO DE BOMBAS CENTRIFUGAS

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Universidad Nacional de Trujillo - Facultad de Ingeniera

Escuela de Ingeniera Mecnica y Energia

Diseo y Simulacin de Flujo Incompresible a travs de Impulsores de Bombas Centrifugas

Ms. Luis Alberto Julca Verstegui

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DISEO Y SIMULACIN DE BOMBAS

CENTRIFUGAS


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A aquellas personas que

incondicionalmente nos apoyan

y

sacrifican por darnos lo mejor en

esta vida, a nuestros padres y a

usted docente que a travs desus enseanzas nos da lo mejor

para poder desarrollarnos como

futuro profesionales .


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RESUMEN


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INDICE

I. GENERALIDADES

1.1. Introduccin


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BOMBA CENTRIFUGA PEDROLLO CON IMPULSOR CERRADO DE 0.5 HP

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

La serie CP est constituida por ELECTROBOMBAS CENTRIFUGAS MONORODETE,que tienen en comn un diseo esencial y una seleccin tcnica bien definida deconstruccin, que caracterizan sus prestaciones. El rodete, instalado en voladizo sobre eleje motor, se halla directamente delante de la boca de aspiracin del cuerpo bomba.

La forma del rodete impulsa, con las menores prdidas hidrulicas, el fluido radialmentedesde el centro hacia la periferia, as que los labes, situados en el canal del rodete, cedenal fluido energa tanto en forma de presin, como de aumento de velocidad. A la salida del

rodete el fluido es conducido a la voluta del cuerpo bomba, que junto con el difusor cnicotransforma parte de la energa cintica en energa de presin.

EMPLEOS E INSTALACIONES

Se aconseja para bombear agua limpia que no contenga partculas abrasivas y/o lquidosqumicamente agresivos para los materiales que constituyen la bomba. GRACIAS A SUFIABILIDAD, SENCILLEZ DE EMPLEO, AUSENCIA DE MANTENIMIENTO Y

SILENCIOSIDAD, ENCUENTRAN UN AMPL IO UTILIZO EN EL CAMPO DOMESTICO Y

CIVIL, PARTICULARMENTE EN LA DISTRIBUCION AUTOMATICA DEL AGUA

ACOPLADAS A PEQUEOS O MEDIANOS EQUIPOS HIDRONEUMATICOS, PARA

TRASIEGOS EN GENERAL , PARA RIEGOS DE HUERTAS O J ARDINES, ETC. Lainstalacin se debe efectuar en lugares cerrados o protegidos de la intemperie.

PRESTACIONES

La gama de bombas de la serie CP es particularmente variada; sin embargo en el estudiode cada mquina se ha tratado de conseguir una estandarizacin en los siguientes puntos:

curvas caractersticas particularmente amplias y estables;


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rendimientos caracterizados por elevados valores absolutos y curvas de rendimientotendencialmente planas;

curvas de absorbimiento planas en los altos caudales, tales que impidan lasobrecarga de los motores incluso frente a empleos prolongados;

buenas capacidades de aspiracin tanto para bajos como para elevados caudales.

Tolerancia de las curvas segn ISO 2548.

CARACTERSTICAS DE CONSTRUCCIN

CUERPO BOMBA en hierro fundido, con bocas de aspiracin e impulsin roscadasgas UNI ISO 228/1.

TAPA DEL CUERPO BOMBA en acero inoxidable AISI 304 o en hierro fundido en

los modelos de mayor potencia. RODETE EN LATON, del tipo a flujo radial centrfugo (rodete en tecnopolmerodisponible).

EJE MOTOR en acero inoxidable AISI 316 (AISI 416 hasta 0.75 kW). SELLO MECANICO en cermica y grafito. MOTOR ELECTRICO: las bombas estn acopladas directamente a un motor

elctrico PEDROLLO expresamente dimensionado, de tipo asincrnico de elevado rendimiento, silencioso, cerrado, con ventilacin externa, apto para el servicio

continuo. AISLAMIENTO clase F (B hasta a 0.75 kW). El protector trmico (salvamotor) est incorporado en los motores monofsicos. Los motores trifsicos deben estar protegidos con un salvamotor exterior adecuado,

por lo que se preve una conexin conforme a las normas vigentes. PROTECCION IP 44. EJECUCION Y NORMAS DE SEGURIDAD segn EN60 335-1 (IEC 335-1, CEI 61-

150) EN 60034-1 (IEC 34-1, CEI 2-3). MODELO REGISTRADO

CAMPOS DE LAS PRESTACIONES Y LIMITES DE EMPLEO

Caudal hasta 160 l/min (9.6 m3/h) Altura manomtrica hasta 58 m


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Altura de aspiracin manomtrica hasta 7 m Temperatura del lquido hasta + 60C Mxima temperatura ambiente hasta + 40C

CURVAS CARACTERSTICAS


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BOMBAS PERIFERICAS


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Son tambin conocidas como bombas tipo turbina, de vrtice y regenerativas, en este tipo

se producen remolinos en el lquido por medio de los labes a velocidades muy altas,

dentro del canal anular donde gira el impulsor. El lquido va recibiendo impulsos de

energa No se debe confundir a las bombas tipo difusor de pozo profundo, llamadas

frecuentemente bombas turbinas aunque no se asemeja en nada a la bomba perifrica.La verdadera bomba turbina es la usada en centrales hidroelctricas tipo embalse

llamadas tambin de Acumulacin y Bombeo, donde la bomba consume potencia; en

determinado momento, puede actuar tambin como turbina para entregar potencia.

BOMBA PERIFERICA PEDROLLO DE 0.5 HP

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO


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La serie PK est constituida por ELECTROBOMBAS PERIFERICAS, as llamadas porqueen la periferia del rodete han sido aplicadas numerosas aspas radiales, que se encargan deceder energa al fluido bombeado. El apropiado perfil de las aspas confiere al fluido enentrada a la bomba un movimiento veloz de recirculacin radial entre las aspas del rodete y

la doble ranura situada a ambos lados de ste en el cuerpo bomba. Puesto que cada unade las numerosas aspas contribuye a ceder energa, la presin del fluido aumentagradualmente, durante su recorrido desde la boca de aspiracin a la de impulsin,asegurando por otra parte un flujo regular sin ser intermitente y, por otra parte, elevadaspresiones y curvas particularmente inclinadas. La tipologa constructiva, relativamentesencilla de las bombas de la serie PK, exige, sin embargo, una ejecucin mecnicaparticularmente esmerada, con el fin de garantizar la curva caracterstica de la misma.PEDROLLO S.p.A., presente en el mercado de las bombas perifricas desde 1975, hadesarrollado una experiencia sin igual en optimizar la seleccin de los proyectos que,

juntamente con el poderoso esfuerzo de completa automatizacin de los procesos

productivos, la destaca como industria lder en el mundo en este especfico sector.

EMPLEO E INSTALACIONES

Se aconsejan para bombear agua limpia que no contenga partculas abrasivas y/o lquidosqumicamente agresivos para los materiales que constituyen la bomba.GRACIAS A SU FIABILIDAD, SENCILLEZ DE EMPLEO Y ECONOMIA, SONPARTICULARMENTE APTAS PARA EL EMPLEO DOMESTICO Y ESPECIALMENTEPARA LA DISTRIBUCION AUTOMATICA DEL AGUA ACOPLADAS A PEQUEOSEQUIPOS HIDRONEUMATICOS, PARA RIEGOS DE HUERTAS Y JARDINES, PARAINCREMENTAR LA INSUFICIENTE PRESION DE LA RED DE ACUEDUCTOS. La instalacin se debe efectuar en lugares cerrados o protegidos de la intemperie.

PRESTACIONES

La gran variedad de bombas que constituye la serie PK, satisface las diferentes exigencias deempleo respetando las caractersticas comunes de:


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Elevadas presiones en relacin a las potencias solicitadas.Curvas de funcionamiento estables, es decir, caracterizadas por pequeas variaciones decaudalSuministrado frente a considerables variaciones de la de la presin solicitada.

Elevada tolerancia en presencia de aire mezclado con el fluido bombeado.Tolerancia de las curvas segn ISO 2548

CARACTERSTICAS DE CONSTRUCCIN

CUERPO BOMBA en hierro fundido, con bocas de aspiracin e impulsin roscadas.

SOPORTE MOTOR en aluminio con laminilla de ajuste frontal en latn (patentado)que reduce las dificultades de arranque causadas por el bloqueo del rodete traslargos perodos de inactividad.

RODETE EN LATON, del tipo aspas perifricas radiales, flotante respecto al eje.

EJE MOTOR en acero inoxidable AISI 316 (AISI 416 hasta 0.75 kW).

SELLO MECANICO en cermica y grafito.

MOTOR ELECTRICO: las bombas estn acopladas directamente a un motorelctrico PEDROLLO expresamente dimensionado, de tipo asincrnico con elevadorendimiento, silencioso, cerrado, con ventilacin externa, de forma constructiva "IMB3", apto para servicio continuo. AISLAMIENTO clase F (B hasta a 0.75 kW). Elprotector trmico (salvamotor) est incorporado en los motores monofsicos. Losmotores trifsicos deben estar protegidos con un salvamotor exterior adecuado, porlo que se prev una conexin conforme a las normas vigentes.

PROTECCION IP 44.

EJECUCION Y NORMAS DE SEGURIDAD segn EN60 335-1 (IEC 335-1, CEI 61-150) EN 60034-1 -(IEC 34-1, CEI 2-3).

MODELO REGISTRADO

CAMPOS DE LAS PRESTACIONES Y LIMITES DE EMPLEO

Caudal hasta 90 l/min (5.4 m3/h)


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Altura manomtrica hasta 100 m

Altura de aspiracin manomtrica hasta 8 m

Temperatura del fluido hasta + 60C Mxima temperatura ambiente hasta +40C

CURVAS CARACTERISTICAS


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1.2. Importancia y/o Justificacin

DE LO ISTITUCIONAL:

En primer lugar, comparar los parmetros estadsticos del manual de la bomba, como tambin

ver cul es el comportamiento del fluido al pasar por el impulsor.

DE LO SOCIAL:

Dar a conocer los parmetro (velocidad, caudal, eficiencia, presin, etc.) de estas maquinas

hidrulicas, para lograr su optimo desempeo en rea de trabajo .

DE LO TEGNOLOGICO Y ECONOMICO:


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Poder innovar y/o disear bombas, para satisfacer las necesidades del cliente, dependiendo

de las condiciones de trabajo que se requieran y de esta manera aumentar la produccin y

reducir costos.

1.3. Objetivos del proyecto

Optimizar el rendimiento de las bombas debido al impulsor.

Determinar el mejor ngulo del impulsor, para lograr un mejor rendimiento, es decir si nos

referimos a un impulsor centrifugo.

Comprobar los parmetros de salida en las bombas .

Dimensionar el impulsor de cada bomba, para luego disear y analizar dicho impulsor.

Obtener los parmetros de dichas impulsores.

1.4. Especificaciones de Operacin

ELECTROBOMBA PK CON RODETE PERIFERICO

CAMPO DE PRESTACIONES:

Caudal hasta 90l/min (5,4m3/h)

Altura manomtrica hasta 100m

LIMITES DE USO:


Temperatura del fluido a + 60C

Mxima temperatura de ambiente +40C

CP ELECTROBOMBA CENTRIFUGA "E 733-DIN 24255"


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CAMPO DE PRESTACIONES:

Caudal hasta 250 l/min (15 m3/h)

Altura manomtrica hasta 57m

LIMITES DE USO:


Temperatura del fluido a + 90C

Mxima temperatura de ambiente +40C

II. METODOLOGA

2.1Fundamento Conceptual

2.2 Observaciones y/o hiptesis

A travs del anlisis DFC, logramos obtener parmetros como: torque, torque global, eficiencia,

velocidad, etc.

Tambin se puede observar las lneas de corriente del fluido, dentro de la voluta.

Se puede observar el campo de presin y el campo de velocidad dentro de la voluta.

2.3 Descripcin procedimental


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1. Una vez terminado el ensamble del impulsor y su voluta

- Activamos el SOLIDWORKS FLOW SIMULATION.

- Ahora vamos ha wizard: (donde indica la flecha)


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Luego colocamos el nombre del proyecto (como la imagen ), despus le damos en next.

- Ahora seleccionamos el sistema de unidades , en este caso se utiliz el sistema internacional:


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- Seleccionamos el tipo de anlisis, en este caso se realizara interno. tambin seleccionamos la rotacin (tenemos que tener en cuenta la direccin en la

que se encuentra el impulsor y su eje de rotacin).

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- seleccionamos el fluido (en este caso el agua) luego le damos agregar.


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- Luego le damos next (en esa ventana no modificar nada).


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- Nos aparecer la sgte. ventana no se modifica ningn parmetro ya que

vamos a utilizar los q nos proporciona el software.

- Por ultimo seleccionamos la resolucin de los resultados (1) y luego le

damos en finish.


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- Luego entramos a COMPUTATIONAL DOMAIN: y seleccionamos el

rea de trabajo.

- luego en BOUNDARY CONDITIONS, insert boundary conditions...


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- primero seleccionamos la cara por donde entra el fluido, luego

ponemos el volumen de entrada del fluido, en este caso es el caudal.

- Insertamos un boundary condition, seleccionamos las caras de salida,

y ponemos STATIC PRESSURE, para luego poner la presin.


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- Insertamos un boundary condition, seleccionamos las caras internas

de la voluta, es decir las que van a tener contacto con el agua, y

ponemos REAL WALL, para luego poner la rugosidad del material que seuso.

- AHORA INSERTAMOS GLOBAL GOALS, Y SELECIONAMOS EL TORQUE


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- Ahora insertamos SURFACE GOALS, y seleccionamos la presin esttica en la

cara de la interna de la entrada (por donde se supone que entrara el fluido).

- Una vez ms insertamos SURFACE GOALS, y seleccionamos la presin esttica

en la cara de la interna del MEASURE (por donde se supone que saldra el fluido).


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- Una vez ms insertamos SURFACE GOALS, y seleccionamos el torque en las

caras interna de la voluta (por donde se supone que se trasporta el fluido).

- Luego insertamos una EQUATION GOALS,

EFICIENCIA DE BOMBA= ENERGIA DE PRESION/ENERGIA

MECANICA(en el impulsor)=(P2-P1)*Q/(T.glogal-T.estator)*W


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- Para finalizar damos anti clic en el nombre del proyecto, y ejecutamos el Run.

III. INGENERIA DEL PROYECTO

IV. PRESENTACION DE RESULTADOS

V. DISCUSION DE RESULTADOS

VI. CONCLUCIONES Y SUGERENCIAS

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

http://issuu.com/edarvico.info/docs/curvas_pedrollo_general_2010

http://www.hidroterm.com.ve/PRODUCTOS/proyecto%20bombas/bombasdeagua_files/pdfbom

bas/pedrollocp.pdf

VIII. ANEXOS
http://issuu.com/edarvico.info/docs/curvas_pedrollo_general_2010http://issuu.com/edarvico.info/docs/curvas_pedrollo_general_2010http://www.hidroterm.com.ve/PRODUCTOS/proyecto%20bombas/bombasdeagua_files/pdfbombas/pedrollocp.pdfhttp://www.hidroterm.com.ve/PRODUCTOS/proyecto%20bombas/bombasdeagua_files/pdfbombas/pedrollocp.pdfhttp://www.hidroterm.com.ve/PRODUCTOS/proyecto%20bombas/bombasdeagua_files/pdfbombas/pedrollocp.pdfhttp://www.hidroterm.com.ve/PRODUCTOS/proyecto%20bombas/bombasdeagua_files/pdfbombas/pedrollocp.pdfhttp://www.hidroterm.com.ve/PRODUCTOS/proyecto%20bombas/bombasdeagua_files/pdfbombas/pedrollocp.pdfhttp://www.hidroterm.com.ve/PRODUCTOS/proyecto%20bombas/bombasdeagua_files/pdfbombas/pedrollocp.pdfhttp://www.hidroterm.com.ve/PRODUCTOS/proyecto%20bombas/bombasdeagua_files/pdfbombas/pedrollocp.pdfhttp://issuu.com/edarvico.info/docs/curvas_pedrollo_general_2010


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