POTENCIA Y EFICIENCIA DE UNA BOMBA

POTENCIA Y EFICIENCIA DE UNA BOMBA

INTRODUCCINLas bombas han tenido y tienen un papel decisivo en el desarrollo de la humanidad. No es posible imaginar los modernos procesos industriales y la vida en las grandes ciudades sin la participacin de estos equiposGeneralmente nos referimos a una bomba a una mquina hidrulica generadora que transforma la energa (generalmente energa mecnica) con la que es accionada en energa hidrulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser lquido o una mezcla de lquidos y slidos como puede ser el hormign antes de fraguar o la pasta de papel. OBJETIVOSOBJETIVOS GENERALAprender la teora matemtica de la potencia que ofrece las diferentes tipos bombas. De esta manera poder emplearla en cualquier situacin que requiera una bomba.

Conocer la eficiencia de las distintas bombas, as como la respectiva prdida de potencia, y los daos que puede ocasionar poseer una bomba que contiene una eficiencia baja.OBJETIVOS ESPECIFICOSOBJETIVOSConocer la historia y conceptos de la mquina de bombeo, as como sus primeros descubridores y empleadores.Conocer los tipos de bombas existentes en el campo de la ingeniera, de esta manera, aprender los fundamentos de cada tipo de bombaMARCO TEORICO

CONCEPTO Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energa a la corriente del fluido impulsndolo, desde un estado de baja presin esttica a otro de mayor presin. Estn compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energa es transmitida como energa mecnica a travs de un eje, para posteriormente convertirse en energa hidrulica. El fluido entra axialmente a travs del ojo del impulsor, pasando por los canales de ste y suministrndosele energa cintica mediante los labes que se encuentran en el impulsor para posteriormente descargar el fluido en la voluta, el cual se expande gradualmente, disminuyendo la energa cintica adquirida para convertirse en presin esttica.

HISTORIALa primera bomba conocida fue descrita por Arqumedes y se conoce como tornillo de Arqumedes, descrito por Arqumedes en el siglo III AC, aunque este sistema haba sido utilizado anteriormente por Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII AC.

La herramienta ms sencilla para elevar agua era la mano del hombre. Nuestros antepasados prehistricos tuvieron muy pronto la idea de moldear cuencos de arcilla. De esta manera dieron el primer paso hacia la invencin del cntaro. Varios de estos cntaros se colgaron de una cadena o se fijaron en una rueda. Hombres o animales aplicaron sus fuerzas para poner en movimiento estos mecanismos para elevar agua. Los hallazgos arqueolgicos demuestran la existencia de mecanismos de cangilones tanto en Egipto como en China alrededor de 1.000 aos a.C.

HISTORIAEn el siguiente dibujo se muestra una reconstruccin grfica de una rueda china de cangilones. Se trata de una rueda con cuencos de arcilla fijados en esta que vertan el agua en el punto ms alto de la rueda. En el ao 1724, Jacob Leupold (1674 - 1727) dise una ingeniosa mejora, mont unos tubos curvados en una rueda. Al girar la rueda el agua se elevaba forzosamente hasta el eje de la misma. La corriente del ro serva al mismo tiempo para accionar el mecanismo de elevacin. Lo que ms llama la atencin es la forma curvada de los tubos. Tienen una similitud sorprendente con la forma de los rodetes de las bombas centrfugas

HISTORIATIPOS DE BOMBASSegn el principio de funcionamientoBombas de desplazamiento positivo o VolumtricasEn las que el principio de funcionamiento est basado en la Hidrosttica, de modo que el aumento de presin se realiza por el empuje de las paredes de las cmaras que varan su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el rgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que tambin se denominan bombas volumtricas

TIPOS DE BOMBASSegn el principio de funcionamientoBombas rotodinmicasEn las que el principio de funcionamiento est basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la mquina y el fluido, aplicando la hidrodinmica. En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con labes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de mquinas el flujo del fluido es contnuo

TIPOS DE BOMBASSegn el tipo de accionamientoElectrobombas:Genricamente, son aquellas accionadas por un motor elctrico, para distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por motores de explosin.Bombas neumticasQue son bombas de desplazamiento positivo en las que la energa de entrada es neumtica, normalmente a partir de aire comprimidoTIPOS DE BOMBASSegn el tipo de accionamientoBombas de accionamiento hidrulicoComo la bomba de ariete o la noriaBombas manualesUn tipo de bomba manual es la bomba de balancn

Tipos de bombas de mboloTIPOS DE BOMBASBomba aspirante: Bomba aspirante de mbolo alternativo. En una "bomba aspirante", un cilindro que contiene un pistn mvil est conectado con el suministro de agua mediante un tubo. Una vlvula bloquea la entrada del tubo al cilindro. La vlvula es como una puerta con goznes, que solo se abre hacia arriba, dejando subir, pero no bajar, el agua. Dentro del pistn, hay una segunda vlvula que funciona en la misma forma, cuando se acciona la manivela, el pistn sube. Esto aumenta el volumen existente debajo del pistn, y, por lo tanto, la presin disminuye. La presin del aire normal que acta sobre la superficie del agua, del pozo, hace subir el lquido por el tubo, franqueando la vlvula-que se abre- y lo hace entrar en el cilindroBomba impelente: Bomba impelente de mbolo alternativo. Tipos de bombas de mboloTIPOS DE BOMBASLa bomba impelente consiste en un cilindro, un pistn y un cao que baja hasta el depsito de agua. Asimismo, tiene una vlvula que deja entrar el agua al cilindro, pero no regresar. No hay vlvula en el pistn, que es completamente slido. Desde el extremo inferior del cilindro sale un segundo tubo que llega hasta una cmara de aire. La entrada a esa cmara es bloqueada por una vlvula que deja entrar el agua, pero no salir. Desde el extremo inferior de la cmara de aire, otro cao lleva el agua a un tanque de la azotea o a una mangueraBOMBA PERISTLTICA Una bomba peristltica es un tipo de bomba de desplazamiento positivo usada para bombear una variedad de fluidos. El fluido es contenido dentro de un tubo flexible empotrado dentro de una cubierta circular de la bomba (aunque se han hecho bombas peristlticas lineales).

UsosBOMBA PERISTLTICA Las bombas peristlticas son tpicamente usadas para bombear fluidos limpios o estriles porque la bomba no puede contaminar el lquido, o para bombear fluidos agresivos porque el fluido no puede contaminar la bomba. Algunas aplicaciones comunes incluyen bombear productos qumicos agresivos, mezclas altas en slidos y otros materiales donde el aislamiento del producto del ambiente, y el ambiente del producto, son crticos. BOMBA CENTRFUGA Una bomba centrfuga es un tipo de bomba hidrulica que transforma la energa mecnica de un impulsor rotatorio llamado rodete en energa cintica y potencial requeridas. Aunque la fuerza centrfuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del lquido, la energa que se aplica por unidad de masa del lquido es independiente de la densidad del lquido. Las bombas centrfugas tienen un uso muy extenso en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier servicio. Las ms comunes son las que estn construidas bajo normativa DIN 24255 (en formas e hidrulica) con un nico rodete, que abarcan capacidades hasta los 500 M3/h y alturas manomtricas hasta los 100 metros con motores elctricos de velocidad estndar.

BOMBA CENTRFUGA Una bomba centrfuga es una mquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o crter, o una cubierta o coraza. Se denominan as porque la cota de presin que crean es ampliamente atribuible a la accin centrfuga. Las paletas imparten energa al fluido por la fuerza de esta misma accin. As, despojada de todos los refinamientos, una bomba centrfuga tiene dos partes principales: (1) Un elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flecha, y (2) un elemento estacionario, compuesto por una cubierta, estoperas y chumaceras

BOMBA CENTRFUGA

Ventajas De Las Bombas CentrfugasBOMBA CENTRFUGA Son aparatos giratorios.

No tienen rganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy sencillos.

La impulsin elctrica del motor que la mueve es bastante sencilla.

Para una operacin definida, el gasto es constante y no se requiere dispositivo regulador.

Se adaptan con facilidad a muchas circunstancias.

Bajo mantenimientoAplicaciones De Las Bombas Centrfugas BOMBA CENTRFUGA INDUSTRIA QUMICALa industria qumica es la que presenta problemas de bombeo ms complejos y la que requiere bombas para manejar sustancias de diferente naturaleza. Las materias primas en estado lquido generalmente son abastecidas en carros tanque de donde deben bombearse a travs de diferentes partes del sistema de tubera, las bombas centrfugas se usan en las plantas qumicas para manejar aproximadamente el 90% de los lquidos corrosivos, la razn de esto, es la ventaja que presentan de trabajar con holguras ms amplias, lo cual es de gran importancia cuando se usan aleaciones inoxidables.Aplicaciones De Las Bombas Centrfugas BOMBA CENTRFUGA INDUSTRIA TEXTILLas bombas de fbricas textiles manejan colorantes, agua, sulfuro de carbono, cidos, sosa custica, acetatos, alcoholes, sales, engomado entre otros. Se usan muchas bombas de medicin y dosificacin en las aplicaciones textiles para manejar soluciones de decolorantes, control de PH del agua de lavado de las fibras sintticas, etc. INDUSTRIA ALIMENTCIAGeneralmente las bombas para el manejo de alimentos o bombas sanitarias como tambin se les conoce, deben tener caractersticas especiales que no son necesarias en otros tipos de servicio. Estn hechas de acero inoxidable, monel, aluminio, cristal, porcelana u otras aleaciones, para evitar que las aletas del impulsor daen la apariencia de los alimentos, las bombas centrfugas usadas en esta industria tienen impulsores con solo una o dos aletas, y a menudo se fabrican con el impulsor del tipo caracol, sin aletasPOTENCIA DE UNA BOMBA DE CUALQUIER TIPO Para lograr su objetivo la bomba se debe realizar un trabajo, es decir, elevar un peso F a una altura H, y debe disponer de una potencia si este trabajo se efecta en una unidad de tiempo t.Se define potencia til de la bomba a:Para obtenerla en caballos vapor se divide por 75.POTENCIA DE UNA BOMBA DE CUALQUIER TIPO POTENCIA DE UNA BOMBA DE CUALQUIER TIPO EFICIENCIA DE UNA BOMBA DE CUALQUIER TIPOLa eficiencia de una bomba hidrulica es un factor crtico en la eficiencia total y la confiabilidad de un sistema hidrulico. La eficiencia hidrulica es el producto de la eficiencia volumtrica y la hidromecnica.Eficiencia volumtricaLas bombas hidrulicas realmente nunca mueven la cantidad de fluidos que en teora son capaces de bombear. La proporcin de lo que realmente bombean con respecto a su capacidad terica se conoce matemticamente como su eficiencia volumtrica.Eficiencia hidromecnicaLa eficiencia hidromecnica tiene en cuenta la cantidad de energa requerida para generar el movimiento de fluidos y las prdidas que se producen debido a la friccin. Nuevamente, la eficiencia hidromecnica siempre es menor al 100 por ciento, porque parte de la energa que ingresa se desperdicia siempre como friccinCONCLUSIONES

Se explic la teora matemtica de la potencia, de esta forma, con ayuda de la formulas brindadas, el desarrollo de problemas acerca de la potencia y eficiencia, se harn en un tiempo muy corto, y con exactitud.

La historia de las bombas remota desde los aos antes de cristo, con Arqumedes, donde gracias a sus investigaciones se pudieron desarrollar el bombeo de agua con ayuda del tornillo de Arqumedes, en este trabajo tambin podemos leer, los tipos de bombas que encontramos en la actualidad, y sus aplicaciones en la actualidad.CONCLUSIONESGRACIASMILTON PEA VELASQUEZINGENIERIA AGROINDUSTRIAL-UNPINGENIERIA DE PROCESOS AGROALIMENTARIOS IPROF. Ing. Roberto Salazar RosALUMNO