Bombas LOU I

LABORATORIO LAB ORATORIO DE OPERACI OPERACIONES ONES UNITAR UNITARIAS IAS I

Laborato Labo rato rio de Bom bas

LABORATO LAB ORATORIO RIO DE DE BOMBAS I. OBJETIVOS: a) General: 

Desarrollar habilidades para el planeamiento, ejecución y evaluación de resultados de experimentos sobre desempeño de bombas centrifugas accionadas por motores eléctricos.

b) Específicos: Específicos: 

Realizar correctamente mediciones de condiciones de operación de una bomba centrifuga en un sistema de flujo.



Operar de forma segura una bomba centrifuga accionada por un motor eléctrico.



Reconocer la ocurrencia de condiciones de cavitación de bombas centrifugas.



Interpretar correctamente la información proporcionada por los fabricantes de bombas centrifugas sobre las características de esos equipos y su desempeño.



Realizar correctamente mediciones para determinar las condiciones de operación de una bomba centrifuga.



Determinar el desempeño de bombas centrifugas a distintas distintas condiciones condiciones de operación a partir de la información proporcionada por el fabricante.



Analizar, evaluar e interpretar resultados experimentales sobre el desempeño de bombas en sistemas de impulsión de fluidos a tra vés de sistemas de flujo.

II. FUNDAMENTO TEORICO: Al tratar temas de cualquier circulación de fluidos estamos, de alguna manera entrando en el tema de bombas. de bombas. El funcionamiento en si de la bomba será el de un convertidor de energía, o sea, transformara la energía mecánica energía mecánica en energía cinética, generando presión generando presión y velocidad en el fluido. Existen muchos tipos de bombas para diferentes aplicaciones, por ello también hay diversos factores importantes que nos permiten escoger un sistema de bombeo adecuado, tales son: presión, velocidad de bombeo y tipo de fluido.

1. Clasificación Clasificación de bomb as. 1.1. 1.1. Bombas de desplazamiento desplazamiento posit ivo. En el primer gran tipo de bombas un volumen determinado de líquido queda encerrado en una cámara que, alternativamente, se llena desde la entrada y se vacía a una presión más alta a

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1



través de la descarga. Existen dos subclases de bombas de desplazamiento positivo. En las bombas alternativas la cámara es un cilindro estacionario que contiene un émbolo, mientras que en las bombas rotatorias la cámara se mueve desde la entrada hasta la descarga y regresa nuevamente a la entrada.

a. Bombas Reciprocantes. Añaden energía al sistema fluido mediante un pistón que actúa

contra

un

líquido.

El

pistón

es

accionado,

generalmente, por un motor eléctrico. Por cada carrera del pistón la bomba descarga una cantidad fija del fluido. - Aplicaciones: Descarga de fluidos relativamente viscosos. - Ventajas: Son capaces de obtener altas presiones. - Desventajas: No pueden trabajar con fluidos sólidos abrasivos en suspensión.

b.

Bombas Rotatorias (gear pumps)

Contiene dos ruedas dentadas (engranajes) que encajan ajustadamente. Al girar los dos engranajes en sentido contrario, en el espacio libre entre los dientes de éstos y el cuerpo de la bomba queda atrapada una masa de fluido, la que es transportada hacia la salida. - Aplicaciones: Manejo de líquidos de cualquier viscosidad,

descargas

masivas,

manejo

de

alimentos, para carga de vehículos tanques, para protección contra incendios, manejo de grasa, gases licuados, etc. - Ventajas: Pueden manejar fluidos altamente viscosos, no tienen válvulas, y combinan las características de flujo constante de la bomba centrifuga con el efecto positivo de la bomba reciprocante. -

Desventajas:

Líquidos

corrosivos

o

con

sustancias abrasivas pueden causar un prematuro desgaste en parte de la bomba. No deben usarse en instalaciones donde halla probabilidades de que giren en seco en algún momento.

1.2. Bombas Centrífugas. En la segunda clase más importante de bombas, la energía mecánica del líquido se aumenta por acción centrífuga. En la Figura 1.a se representa un ejemplo sencillo, pero muy corriente de bomba centrífuga. El líquido penetra a través de una unión de succión, concéntrica con el eje de una pieza que gira a gran velocidad, llamada impulsor o rodete. El rodete está provisto de álabes

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2



radiales solidarios con el mismo. El líquido circula hacia fuera, por el interior de los espacios que existen entre los álabes, y abandona el rodete con una velocidad mucho mayor que a la entrada del mismo. En una bomba que funciona normalmente, el espacio comprendido entre los álabes está totalmente lleno de líquido que circula sin cavitación. El líquido que sale periféricamente del rodete se recoge en una carcasa en espiral, llamada voluta, y sale de la bomba a través de una conducción tangencial de descarga. En la voluta, la carga de velocidad del líquido procedente del rodete, se convierte en carga de presión. El fluido recibe energía del rodete, que a su vez es transmitida al mismo mediante el par de un eje giratorio, generalmente accionado mediante conexión directa a un motor de velocidad constante, del orden de 1750 rpm. En condiciones ideales de flujo sin fricción, el rendimiento mecánico de una bomba centrífuga es evidentemente del 100 por 100 y q = 1. Una bomba ideal que opera con una velocidad determinada, genera una velocidad de descarga constante para cada carga específica. Las bombas reales, debido a la fricción y a otras deficiencias, tienen un rendimiento algo menor. Las bombas centrífugas constituyen, en la práctica, el tipo más corriente de aparatos de bombeo. Existen muchos otros tipos además de la sencilla máquina de voluta de la Figura 1.a. Un tipo muy corriente emplea un rodete de doble succión, que toma el líquido por ambos lados, según se indica en la Figura 1.b. Por otra parte, el rodete puede ser abierto o bien puede estar cerrado o reforzado. En los manuales y libros sobre bombas y especialmente en los catálogos de las casas constructoras se pueden encontrar los diversos tipos, tamaños y diseños de bombas centrífugas.

Figura 1.a bomba centrífuga de succió n sencilla.

Figura 1.b 1.b bomba centrífuga de Succión doble.

El fluido ingresa aquí en el centro del impulsor o rodete que gira, y es arrojado hacia la periferia, el fluido ha adquirido una gran velocidad y, por lo tanto, gran energía cinética. La transferencia de

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3



esta energía cinética en energía de presión produce la diferencia de presión entre la zona lateral de succión y la zona de descarga de la bomba. - Aplicaciones: Se emplean para bombear cantidades tan pequeñas como unos cuantos galones por minuto y con una pequeña altura de carga como para bombear cientos de miles de gpm con alturas de carga de 100 m. - Ventajas: Simple construcción, bajo costo. El fluido es entregado a presión esencialmente constante, sin variaciones bruscas ni pulsaciones. Pueden acoplarse directamente al eje del motor necesario para la operación. La línea de descarga puede reducirse, o inclusive cerrarse, sin dañar la bomba. Pueden usarse con líquidos que contiene gran cantidad de sólidos en suspensión. Trabaja sin válvulas y su costo de mantenimiento es inferior a otros tipos de bombas. - Desventajas: No pueden trabajar con grandes diferencias de presión. No deben girar sin estar el rodete o el impulsor lleno de líquido, porque de lo contrario puede producirse rozamiento en los arcos de cierre; en general deben cebarse. Su adecuada eficiencia mecánica sólo puede obtenerse

en

un

estrecho

intervalo

de

condiciones operativas. No operan eficientemente con fluidos muy viscosos.

2. Selección Selección del tipo de bomb as Para ello, los factores más importantes a tener en cuenta son: 

El flujo másico de fluido a bombear. Ello determina las dimensiones de la bomba y la la cantidad de bombas necesarias.



Las propiedades del fluido: densidad, viscosidad... ello determina la potencia necesaria.



El aumento de la presión en el fluido, fluido, es determinado con un balance balance de energía en el sistema. Este factor es uno de los más importantes en la determinación de la potencia necesaria.



Tipo de distribución de flujo.



Costo eficiencia de la bomba.

En resumen, para seleccionar una bomba debe seguirse las siguientes etapas: 

Hacer un diagrama de la bomba y del equipo de bombeo, y calcular la presión total necesaria.



Determinar la capacidad, y dejar preferentemente un margen de seguridad (5%-20%), para alguna variación.



Examinar las condiciones del líquido: densidad, viscosidad, presión de vapor, la cual es importante para el cálculo del NPSH, en la instalación de una bomba, pH, materia sólida en suspensión, etc.

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4

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS I

Laborato rio de Bom bas

a) Potencia necesaria. La potencia suministrada a la bomba desde una fuente externa se representa por PB, y se calcula a partir del head de la bomba (H), mediante la expresión:

PB = H.ρ.g.Q

(1)

Donde:

H, head de la bomba, ρ, densidad del fluido, g, aceleración de la gravedad y Q, el caudal. b) Altura de succió n y cavitación. La potencia calculada mediante la Ecuación (1) depende de la diferencia de presión entre la descarga y la succión y es independiente de la presión absoluta. A partir de consideraciones energéticas es irrelevante que la presión de succión sea inferior o superior a la presión atmosférica siempre que el fluido permanezca en estado líquido. Sin embargo, si la presión de succión es sólo ligeramente superior a la presión de vapor, algo de líquido puede vaporizarse súbitamente dentro de la bomba, dando lugar a un proceso que recibe el nombre de cavitación, que reduce grandemente la capacidad de la bomba y provoca una severa erosión. Si la presión de succión es realmente menor que la presión de vapor, la cavitación se producirá en la línea y no puede entrar líquido en la bomba.

Para evitar la cavitación es preciso que la presión a la entrada de la bomba supere a la presión de vapor en una cierta cantidad, que recibe el nombre de carga neta de succión positiva (NPSH). El valor de la NPSH que se requiere es del orden de 1,5 a 3 m para bombas centrífugas pequeñas (hasta 400 litros/minuto), pero aumenta con la capacidad de la bomba, la velocidad del rodete y la presión de descarga, recomendándose valores de hasta 15 m para bombas muy grandes. Para una bomba que succiona desde un depósito, la NPSH se calcula habitualmente mediante la presión, según:

NPSH =

gc Pa  Pv .( g 



hf )  Za

(2)

Donde:

Pa: presión absoluta en el depósito. Pv: presión de vapor. hf : pérdida de carga desde la toma de la bomba hasta la bomba. Za: altura de la bomba con respecto al nivel del tanque.

c) Rendimiento volumétrico. La relación entre el volumen de fluido descargado y el volumen barrido por el émbolo recibe el nombre de rendimiento volumétrico. En las bombas de desplazamiento positivo el rendimiento

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5



volumétrico se mantiene casi constante al aumentar la presión de descarga, si bien disminuye algo debido a las fugas. Habida cuenta de su constancia del flujo volumétrico, las bombas de émbolo, de émbolo macizo y de diafragma son ampliamente utilizadas como «bombas de medida», que inyectan líquido en un proceso con un flujo volumétrico controlado y ajustable.

d) Curvas características; r elación carga-capacidad. Las representaciones gráficas de la carga real, el consumo total de potencial y el rendimiento, frente a la velocidad volumétrica de flujo, reciben el nombre de curvas de características de una bomba. Tales curvas se representan esquemáticamente en la Figura 2. En la Figura 2.a la relación entre la carga teórica y la velocidad de flujo (generalmente llamada «carga-capacidad») es una línea recta, la carga real desarrollada es considerablemente menor y cae bruscamente hacia cero a medida que la velocidad aumenta hasta un cierto valor en cualquier bomba dada. Esto recibe el nombre de velocidad de flujo a carga cero, y representa el flujo máximo que puede producir la bomba en cualesquiera condiciones. La velocidad de flujo óptima de operación, es, por supuesto, menor que ésta. La diferencia entre las curvas teórica y real se debe esencialmente al flujo circulatorio. Otros factores que contribuyen a la pérdida de carga son la fricción del fluido en los conductos y canales de la bomba y a las pérdidas de choque debidas al cambio brusco de dirección del líquido que sale del rodete, así como a la unión de la corriente de líquido que circula circunferencialmente alrededor de la carcasa. La fricción adquiere el valor más elevado para la máxima velocidad de flujo; las pérdidas de choque son mínimas para las condiciones de operación estipuladas para la bomba y aumentan al aumentar o disminuir el valor especificado.

e) Curvas de potencia. En la Figura 2.b se presentan curvas típicas de la potencia del fluido Pf y la potencia total PB frente a la velocidad de flujo. La diferencia entre el funcionamiento ideal y el real representa la pérdida de potencia en la bomba, que se debe a la fricción del fluido y las pérdidas de choque, con conversión de energía mecánica en calor, y pérdidas por fugas, fricción de disco y en los cojinetes. Las fugas representan un flujo invertido desde la descarga del rodete hasta el orificio de succión, y dan lugar a una reducción del volumen real descargado por la bomba por unidad de potencia consumida. La fricción de disco es la fricción que tiene lugar entre la superficie exterior del rodete y el líquido que ocupa el espacio comprendido entre el rodete y la parte interior de la carcasa. Las pérdidas en los cojinetes representan la potencia que se requiere para vencer la fricción mecánica en los cojinetes y cierre de la bomba.

f) Rendimiento . El rendimiento de una bomba es la relación entre la potencia comunicada al fluido y la entrada total de potencia. La curva de la Figura 2.c, derivada de las curvas de la Figura 2.b, indica que el

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rendimiento disminuye rápidamente con la velocidad de flujo para bajas velocidades, alcanza un máximo en la región de la capacidad especificada de la bomba, y disminuye después a medida que la velocidad de flujo se aproxima al valor de carga cero.

Figura 2 Curvas Características de una bo mba. g ) Bombas de Cebado,

carga teórica desarrollada por una bomba centrífuga (head de la bomba), depende de la velocidad del rodete, del radio del mismo y de la velocidad del fluido que sale del rodete. Si estos factores son constantes, la carga desarrollada es la misma, cualquiera que sea el peso específico del fluido y es igual para líquidos y gases. El aumento de presión, sin embargo, es igual al producto de la carga desarrollada por el peso específico del fluido. Si una bomba desarrolla, por ejemplo, una carga de 100 pies, y está llena de agua, el aumento de presión es igual a 100 x 62,3/144 = 43 lb-f/pulg2. Si la bomba está llena con aire en condiciones ordinarias, el aumento de presión es del orden de 0,l lb-f/pulg2. Una bomba centrífuga que operase con aire no podría elevar el líquido desde una conducción de succión inicialmente vacía, ni hacerlo circular a través de la línea llena de líquido. Una bomba con aire en su carcasa, se dice que está «taponada con aire» y no puede funcionar hasta que el aire haya sido reemplazado por líquido. El aire puede ser desalojado cebando la bomba desde un tanque auxiliar de cebado, conectado a la tubería de succión o bien introduciendo líquido en la misma mediante un dispositivo de vacío independiente. Existen, por otra parte, varios tipos de bombas de auto cebado. Las bombas de desplazamiento positivo comprimen el gas hasta una presión de descarga deseada y no están sometidas a «taponamiento con aire».

h) Operación en serie y en paralelo En muchas instalaciones las bombas deben trabajar en serie y en paralelo. A continuación veremos como se combinan las curvas características de cada unidad cuando funcionan en conjunto.

h.1) Bombas en serie

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Supongamos dos bombas gemelas en serie, es decir que la impulsión de una bomba llega a aspiración de la otra. En este caso el gasto que circula por ambas bombas es el mismo y para cada gasto se obtiene el doble de la carga correspondiente a una bomba. La curva Q-H resultante se obtiene duplicando para cada gasto la carga correspondiente Q1A=AB.

H

Ho

4 1 A

Ho

Q

Figura 3 Arreglo de bomb as en serie Si la curva de carga del sistema es la indicada con línea de segmentos, podemos observar que el gasto que se obtiene con las dos bombas es inferior al doble de que se obtiene con una sola 0-2 < 2(0-1). Del mismo modo la altura correspondiente a las dos bombas es inferior del doble de la correspondiente a una sola 2-4 < 2(1-3). El rendimiento se obtiene para cada Q de la curva correspondiente a una bomba. En efecto

QH la potencia es



para una bomba.

QH Para dos será 2  o sea

Q

2 H



siendo H la altura que corresponde a cada bomba en

serie. La curva de potencia se obtiene para cada gasto, sumando las potencias de ambas bombas. La puesta en serie de dos bombas de distintas características es posible, pero ofrece dificultades. Se debe instalar la de mayor capacidad como primera etapa, ya que si no fuera así podría faltar alimentación a la bomba más potente.

h.2) Bombas en paralelo El caso de bombas en paralelo se presenta frecuentemente en la práctica. Las elevadoras se proyectan generalmente con dos o más unidades que pueden funcionar en paralelo. Las curvas resultantes se transforman como sigue:

UNI-FIQT

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Curva del conjunto

1

2

3

Ho

Curva de carga del sistema A B Figura 4 Arreglo de bombas en paralelo Q-H. Para construir la curva resultante para 2 bombas gemelas en paralelo, se suman los gastos para cada carga. O sea la curva parte del mismo punto en el eje de la H y se verifica que 1-2 = 2-3. Al combinarla con la curva de carg a del sistema, como la de segmentos, se puede ver que el gasto que dan las bombas gemelas en paralelo es inferior al doble del que da una sola: 0-B <2(0-A)

A pesar de que las bombas sean gemelas, siempre existen pequeñas diferencias, de modo que las curvas QH difieren ligeramente. Se produce así una distribución de gastos desequilibrada, lo que acentúa si las curvas QH son planas. Por esta razón, cuando se trata de bombas que van a trabajar en paralelo es preferible que la curva QH sea inclinada.

La potencia del conjunto es igual a la suma de las potencias de cada bomba, de modo que para cada gasto llevamos la suma de las potencias en ordenadas. El rendimiento es el mismo que corresponde a una sola bomba

UNI-FIQT

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Laborator io de Bombas

III. DIAGRAMA DE FLUJO:

UNI-FIQT

10



IV. DATOS EXPERIMENTALES: Los datos generales para todos los ensayos son los siguientes: = 63.6 cm

ΔZ

 

Nº vueltas del contómetro

=1



Factor del contómetro

= 0.0001



T (ºC) del agua

= 22 ºC

En el laboratorio se obtuvieron los siguientes datos:

a) Bomba Centrífuga Convencional Cuadro Nº1 Datos experimentales para la bomba convencional.

P (PSIA)

50

48

46

44

42

40

38

36*

34*

I (A)

3.6

3.7

3.8

3.9

4

4.1

4.1

4.3

4.4

E (V)

220

220

220

220

220

220

220

220

220

25.641

30.150

33.707

36.474

38.338

42.704

42.704

Q1 (L/MIN) 21.978

40

*: Datos tomados en cavitación

b) Bomb a Centrífuga Auto cebante Cuadro Nº2 Datos experimentales para la bomba centrífuga auto cebante.

P (PSIA)

60

55

50

45

40

35

30

25

20*

I (A)

4.4

4.5

4.5

4.55

4.6

4.7

4.65

4.55

4.4

E (V)

218

218

218

218

218

218

218

218

218

Q2 (L/MIN)

4.702

11.385

18.018

24

29.702

34.582

37.5

38.216

40.404

*: Datos tomados en cavitación

c) Arreglo de Bombas en Serie Cuadro Nº3 Datos experimentales para arreglo de bombas en serie.

Auto cebant e P1 (PSIA) CP-158

P2 (PSIA)

100

95

90

85

80

78

75

74

50

48

45

43

40

38

37

36

Q (L/MIN) 16.129 21.660 26.200 29.556 32.258 35.087 36.585 38.216

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d) Arreglo de Bombas en Paralelo

Cuadro Nº4 Datos experimentales para arreglo de bombas en paralelo.

P(PSIA) Auto cebant e Q1(L/MIN) CP-158

Q2(L/MIN)

50

47.5

45

42.5

40

37.7

13.483

15.463

16.393

18.518

20.134

15.424

8.356

11.406

14.218

18.633

20.202

21.505

V. CÁLCULOS Y RESULTADOS: a) Bomba Centrífuga Convencional Tiempo

Q

Q

V Nre

f

Head

Pcon

Pent

Hfprim Hfsec

(η)%

(s)

(m^3/s)

(L/min)

(m/s)

(m)

(w)

(w)

2.720

0.0003676

22.05

18429

0.039

0.725

0.055

0.492

35.08

128.97

792.00

16.28

2.340

0.0004274

25.64

21421

0.038

0.843

0.072

0.665

33.89

144.84

814.00

17.79

1.990

0.0005025

30.15

25189

0.037

0.991

0.097

0.920

32.79

164.81

836.00

19.71

1.760

0.0005682

34.09

28481

0.037

1.121

0.125

1.176

31.70

180.16

858.00

20.99

1.645

0.0006079

36.47

30472

0.036

1.199

0.139

1.347

30.51

185.49

880.00

21.07

1.565

0.0006390

38.33

32030

0.036

1.261

0.153

1.488

29.29

187.16

902.00

20.74

1.500

0.0006667

40.00

33418

0.035

1.315

0.162

1.620

28.05

187.00

902.00

20.73

1.405

0.0007117

42.70

35677

0.035

1.404

0.185

1.846

26.92

191.63

946.00

20.25

1.385

0.0007220

43.32

36193

0.035

1.424

0.190

1.900

25.59

184.83

968.00

19.09

Cuadro Nº5 Resultados para bomba convencional.

PERDIDAS SECUNDARIAS: K 2 Válvulas de Globo:

7.8x2

8 codos convencionales:

0.39x8 18.72

Cuadro Nº6 Pérdid a de carga para la bomba con vencional.

UNI-FIQT

12



z=

0.636

m

L=

3.181

m

D=

0.0254

m

g=

10

m/s2

ρ=

1000

Kg/m3

Cuadro Nº7 Datos adic ionales para la bomb a convencio nal.

Head VS Caudal 40.000000

35.000000

30.000000

25.000000

) m(

20.000000

d a e H

15.000000

10.000000

5.000000

0.000000 0.0000

10.0000

20.0000

30.0000

40.0000

50.0000

Caudal(L/min)

Figura 6 Curva característica Head vs. Caudal

UNI-FIQT

13



Potencia co nsumi da VS Caudal 250.0000

200.0000

) w( di

a 150.0000

m u s n o ai

c 100.0000

c n et P

o 50.0000

0.0000 0.0000

5.0000 10.0000 15.0000 20.0000 25.0000 30.0000 35.0000 40.0000 45.0000 50.0000

Caudal(L/min)

Figura 7 Curva característica Potencia con sumid a vs. Caudal

Potencia Entregada VS Caudal 1200.0

)

1000.0 800.0

c

ai

w(

600.0

n P

o

et 400.0 200.0 0.0 0.00000 5.00000 10.0000 15.0000 20.0000 25.0000 30.0000 35.0000 40.0000 45.0000 50.0000 0

0

0

0

0

0

0

0

0

Caudal(L/min)

Figura 8 Curva Característica Potencia entregada vs. Caudal

UNI-FIQT

14



Eficiencia vs Caudal ) 25.00000 n(

20.00000

ai

c 15.00000 n ei

ci 10.00000 5.00000

%

0.00000

e

f

0.0000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 0

0

0

0

0

Caudal (L/min ) Figura 9 Curva característica Eficiencia vs . Caudal

Calcul o de NPSH Utilizaremos la siguiente ecuación:

NPSH = (Pa – Pv)/(r*g) + Z - ΣHf Bomba Centrifuga Convencional: T=

22

°C

P atm. =

14,7

psia

Pv H2O =

0,34

psia

Z=

0,636

m

L=

1,48

m

1 Válvula de Globo:

7,80

D=

0,0254

m

1 codo convencional:

0,69

g=

10

m/s2

ρ=

1000

Kg/m3

u=

0,001

Pa*s

PERDIDAS SECUNDARIAS:

k

8,49

Cuadro 8 Data para el calculo d e NPSH de la bomba convencio nal

UNI-FIQT

15



Q(L/min)

Q(m3/s)

V(m/s)

N Re

f

hf Total

NPSH

22.0588

0.0003676

0.7256

18429.2

0.0360

0.2787

10.2555

25.6410

0.0004274

0.8434

21422.0

0.0355

0.3755

10.1586

30.1508

0.0005025

0.9917

25189.7

0.0350

0.5178

10.0164

34.0909

0.0005682

1.1213

28481.6

0.0345

0.6601

9.8740

36.4742

0.0006079

1.1997

30472.7

0.0341

0.7540

9.7802

38.3387

0.0006390

1.2610

32030.4

0.0340

0.8326

9.7016

40.0000

0.0006667

1.3157

33418.4

0.0340

0.9063

9.6279

42.7046

0.0007117

1.4046

35678.0

0.0340

1.0330

9.5012

43.3213

0.0007220

1.4249

36193.2

0.0340

1.0630

9.4711

Cuadro 9 NPSH de la bomba centrif uga conv encional

Grafica NPSH Bomba Convencional 10.30 10.20 10.10 10.00

) m(

9.90

S

9.80

H P N 9.70 9.60 9.50 9.40 0.0000

10.0000

20.0000

30.0000

40.0000

50.0000

Caudal (L/min.)

Figura 10 NPSH vs. Caudal de Operación para la bom ba conv encional

UNI-FIQT

16



b) Bomba Auto c ebante Tiempo

Q

Q

V

Head

(s)

(m^3/s)

(L/min)

Nre

f

(m/s)

Hfprim

Hfsec

12.780

0.0000782

4.69

3922

0.039

0.154

0.0025

0.022

41.469

32.44

959.20

3.38

5.260

0.0001901

11.40

9529

0.038

0.375

0.0143

0.131

38.127

72.48

981.00

7.38

3.330

0.0003003

18.01

15053 0.037

0.592

0.0349

0.328

34.887

104.76

981.00

10.67

2.540

0.0003937

23.62

19735 0.037

0.776

0.0600

0.565

31.692

124.75

991.90

12.57

2.100

0.0004762

28.57

23870 0.036

0.939

0.0854

0.826

28.525

135.83

1002.80

13.54

1.735

0.0005764

34.58

28891 0.036

1.137

0.1251

1.211

25.501

146.98

1024.60

14.34

1.600

0.0006250

37.50

31329 0.035 1.23345 0.1430 1.42402 22.274

139.21

1013.70

13.73

1.540

0.0006494

38.96

32550 0.035 1.28150 0.1544 1.53714 18.936

122.96

991.90

12.39

1.480

0.0006757

40.54

33869 0.035 1.33345 0.1672 1.66430 15.614

105.50

959.20

10.99

(m)

Pcon(w) Pent(w)

Cuadro Nº10 Resultados para bomba auto cevante

Perdidas Secundarias k 2 válvulas de globo

7,8x2

8 codos convencionales

0,39x8 18.72

Cuadro Nº11 Pérdida de carga para la bomba auto cebante.

z=

0.636

m

L=

3.181

m

D=

0.0254

m

g=

10

m/s2

ρ=

1000

Kg/m3

Cuadro Nº12 Datos adicionales para la bomba auto cebante.

UNI-FIQT

17

(η)%



Head VS Caudal 45.000000 40.000000 35.000000

)

30.000000 25.000000

a

d

m(

20.000000

H

e

15.000000 10.000000 5.000000 0.000000 0.0000 5.0000 10.000 0

15.000 0

20.000 25.000 0

0

30.000 35.000 0

40.000 45.000

0

0

0

Caudal(L/min)

Figura 11 Curva característica Head vs. Caudal

Potencia con sumid a VS Caudal 160.0000

)

140.0000

120.0000

di

a

w( 100.0000

m n

s

u 80.0000

o ai

c 60.0000

n

c P

o

et 40.0000

20.0000

0.0000 0.0000

5.0000 10.0000 15.0000 20.0000 25.0000 30.0000 35.0000 40.0000 45.0000

Caudal(L/min)

Figura 12 Curva característica Potencia consu mida vs. Caudal

UNI-FIQT

18



Potencia Entregada VS Caudal 1200.0 1000.0 800.0

ai

600.0

P

o

et

n

c

w(

)

400.0 200.0 0.0 0.00000 5.00000 10.0000 0

15.0000

20.0000

25.0000

30.0000

35.0000

40.0000

45.0000

0

0

0

0

0

0

0

Caudal(L/min)

Figura 13 Curva Característica Potencia entregada vs. Caudal

Eficiencia vs Caudal 16.00000 14.00000 12.00000

) n(

ai 10.00000 c n

8.00000

ei ci f

6.00000

E %

4.00000 2.00000 0.00000 0.0000

10.0000 20.0000 30.0000 40.0000 50.0000

Caudal (L/min) Figura 14 Curva característica Eficiencia v s. Caudal

UNI-FIQT

19



Calcul o de NPSH Utilizaremos la siguiente ecuación:

NPSH = (Pa – Pv)/(r*g) + Z - ΣHf Bomba Auto cebante: T=

22

°C

P atm. =

14,7

psia

Pv H2O =

0,34

psia

Z=

0,636

m

L=

1,39

m

1 Válvula de Globo:

7,80

D=

0,0254

m

1 codo convencional:

0,69

g=

10

m/s2

ρ=

1000

Kg/m3

u=

0,001

Pa*s

PERDIDAS SECUNDARIAS:

k

8,49

Cuadro 13 Data para el calcu lo de NPSH de la bom ba auto c ebante.

Q(L/min)

Q(m3/s)

V(m/s)

N Re

f

hf Total

NPSH

4.6948

0.0000782

0.1544

3922.3

0.0360

0.0126

10.5215

11.4068

0.0001901

0.3752

9530.0

0.0355

0.0743

10.4598

18.0180

0.0003003

0.5927

15053.3

0.0350

0.1849

10.3492

23.6220

0.0003937

0.7770

19735.3

0.0345

0.3169

10.2172

28.5714

0.0004762

0.9398

23870.3

0.0341

0.4626

10.0715

34.5821

0.0005764

1.1375

28892.0

0.0340

0.6774

9.8567

37.5000

0.0006250

1.2335

31329.7

0.0340

0.7965

9.7376

38.9610

0.0006494

1.2815

32550.4

0.0340

0.8598

9.6743

40.5405

0.0006757

1.3335

33870.0

0.0340

0.9309

9.6032

Cuadro 14 NPSH de la bomba auto cebante.

UNI-FIQT

20



Grafica NPSH Bomba Autocebante 10.60

10.40

10.20

) m(

H 10.00 S P N

9.80

9.60

9.40 0

10

20

30

40

50

Caudal (L/min.)

Figura 15 NPSH vs. Caudal de Operación p ara la bomb a auto cebant e

c) CÁLCULOS DE BOMBAS EN SERIE:

UNI-FIQT

21



El sistema operación del laboratorio de bom bas presentaba las siguientes características que son necesarias conocer para efectuar los cálculos.

1 pulg cedula 40 D interno :

0.0266

Area.S.int :

m 5.58E-04

m2

Hierro Galvanizado 0.0005

 /D

pulg

4.77E-04

:

B-1

B-2

V1:

0.00

V1:

0.00

V2:

f(Q)

V2:

f(Q)

Z1:

0.59

Z1:

0.59

Z2:

0.09

Z2:

0.20

g:

9.81

g:

9.81

Además de las propiedades físicas del fluido:

T

°C

996.46

kg/m^3

1.02E-03





22.00

Pa.s

ANÁLISIS EN LA BOMBA CP – 158 Datos para los Accesorios:

Tipo - Acce

# Acce.

K (c/u)

K

Union.Univ.

3

0.04

0.12

Unión T

1

1.00

1.00

Codos 90

2

0.69

1.38

Valv.Globo

1

7.80

7.80

K total

10.30

Longitud Total:

UNI-FIQT

1.703

22



CÁLCULO DE PÉRDIDAS PRIMARIAS

h f

primaria 



f 

L D



V 2

2 g

Presión

tiempo prom

Q (m^3/s)

Re

fricción

hfp

50

3.72

2.688E-04

1.25E+04

0.02994055

2.267E-02

48

2.77

3.610E-04

1.69E+04

0.02791999

3.813E-02

45

2.29

4.367E-04

2.04E+04

0.02678382

5.352E-02

43

2.035

4.914E-04

2.29E+04

0.02613011

6.612E-02

40

1.86

5.376E-04

2.51E+04

0.02563418

7.764E-02

38

1.705

5.865E-04

2.74E+04

0.0251784

9.075E-02

37

1.64

6.098E-04

2.85E+04

2.50E-02

9.732E-02

36

1.565

6.390E-04

2.98E+04

2.48E-02

1.059E-01

CÁLCULO DE PÉRDIDAS SECUNDARIAS

h f sec undaria  K 

UNI-FIQT

V 2 2 g

Presión

Q (m^3/s)

hfs

50

0.000268817

1.22E-01

48

0.000361011

2.20E-01

45

0.000436681

3.22E-01

43

0.0004914

4.08E-01

40

0.000537634

4.88E-01

38

0.00058651

5.81E-01

37

0.000609756

6.28E-01

36

0.000638978

6.89E-01

23



CÁLCULO DE PÉRDIDA TOTAL

h f



h f



primaria 

h f



sec undaria

Presión

hfp

hfs

hf

50

2.267E-02

1.22E-01

1.45E-01

48

3.813E-02

2.20E-01

2.58E-01

45

5.352E-02

3.22E-01

3.76E-01

43

6.612E-02

4.08E-01

4.74E-01

40

7.764E-02

4.88E-01

5.66E-01

38

9.075E-02

5.81E-01

6.72E-01

37

9.732E-02

6.28E-01

7.25E-01

36

1.059E-01

6.89E-01

7.95E-01

CÁLCULO DE LA ENERGÍA 1

E 1

UNI-FIQT



P1  

g



V 12

2 g



Z 1

Presión

P1 (Pa)

V1 (m/s2)

Z1 (m)

E1 (m)

50

101325

0

0.59

10.9553982

48

101325

0

0.59

10.9553982

45

101325

0

0.59

10.9553982

43

101325

0

0.59

10.9553982

40

101325

0

0.59

10.9553982

38

101325

0

0.59

10.9553982

37

101325

0

0.59

10.9553982

36

101325

0

0.59

10.9553982

24




E 2



2

P2   g



V 2

2 g



Z 2

Presión B1

P1 (Pa)

Q (m^3/s)

Z1 (m)

E2 (m)

50

446062.8645

2.688E-04

0.09

4.573E+01

48

432273.3499

3.610E-04

0.09

4.433E+01

45

411589.0781

4.367E-04

0.09

4.223E+01

43

397799.5635

4.914E-04

0.09

4.082E+01

40

377115.2916

5.376E-04

0.09

3.872E+01

38

363325.777

5.865E-04

0.09

3.731E+01

37

356431.0197

6.098E-04

0.09

3.661E+01

36

349536.2624

6.390E-04

0.09

3.591E+01

CÁLCULO DEL HEAD DE LA BOMBA 1

H B1

UNI-FIQT



E 2  E 1  h f

Presión B1

E1

E2 (m)

hf

H-B1

50

10.955398

45.733421

1.45E-01

3.49E+01

48

10.955398

44.332293

2.58E-01

3.36E+01

45

10.955398

42.226218

3.76E-01

3.16E+01

43

10.955398

40.823896

4.74E-01

3.03E+01

40

10.955398

38.715725

5.66E-01

2.83E+01

38

10.955398

37.314086

6.72E-01

2.70E+01

37

10.955398

36.613321

7.25E-01

2.64E+01

36

10.955398

35.913980

7.95E-01

2.58E+01

25





ANÁLISIS EN LA BOMBA AUTOCEBANTE. Datos para los Accesorios

Tipo - Acce

# Acce.

K (c/u)

K

Union.Univ.

3

0.04

0.12

Union T

2

1.00

2.00

Codos 90

3

0.69

2.07

Valv.Globo

0

7.80

0.00

K total

4.19

Longitud Total:

1.187


h f  primaria  f 

L



D

V 2 2 g

Presión

tiempo prom

Q (m^3/s)

Re

fricción

hfp

100

3.72

2.688E-04

1.25E+04

0.02994055

1.580E-02

95

2.77

3.610E-04

1.69E+04

0.02791999

2.658E-02

90

2.29

4.367E-04

2.04E+04

0.02678382

3.730E-02

85

2.035

4.914E-04

2.29E+04

0.02613011

4.608E-02

80

1.86

5.376E-04

2.51E+04

0.02563418

5.411E-02

78

1.705

5.865E-04

2.74E+04

0.0251784

6.326E-02

75

1.64

6.098E-04

2.85E+04

2.50E-02

6.783E-02

74

1.565

6.390E-04

2.98E+04

2.48E-02

7.383E-02


h f

UNI-FIQT



sec undaria 

K 

V

2

2 g

26



Presión

Q (m^3/s)

hfs

100

0.00026882

4.96E-02

95

0.00036101

8.95E-02

90

0.00043668

1.31E-01

85

0.0004914

1.66E-01

80

0.00053763

1.99E-01

78

0.00058651

2.36E-01

75

0.00060976

2.55E-01

74

0.00063898

2.80E-01


h f



h f



primaria 

h f



sec undaria

Presión

hfp

hfs

hf

100

1.580E-02

4.96E-02

6.54E-02

95

2.658E-02

8.95E-02

1.16E-01

90

3.730E-02

1.31E-01

1.68E-01

85

4.608E-02

1.66E-01

2.12E-01

80

5.411E-02

1.99E-01

2.53E-01

78

6.326E-02

2.36E-01

3.00E-01

75

6.783E-02

2.55E-01

3.23E-01

74

7.383E-02

2.80E-01

3.54E-01

CÁLCULO DE LA ENERGÍA 2´´

E 1

UNI-FIQT



P1   g



V 12

2 g



Z 1

27



Presión

P1 (Pa)

Q (m^3/s)

Z2´´ (m)

E2´´ (m)

100

790800.72

2.688E-04

0.20

8.111E+01

95

756326.934

3.610E-04

0.20

7.759E+01

90

721853.148

4.367E-04

0.20

7.408E+01

85

687379.362

4.914E-04

0.20

7.056E+01

80

652905.576

5.376E-04

0.20

6.704E+01

78

639116.0616

5.865E-04

0.20

6.564E+01

75

618431.79

6.098E-04

0.20

6.353E+01

74

611537.0328

6.390E-04

0.20

6.283E+01


E 2

UNI-FIQT



P2   g

2



V 2

2 g



Z 2

Presión B1

P1 (Pa)

Q (m^3/s)

Z1 (m)

E2 (m)

100

790800.729

2.688E-04

0.09

8.100E+01

95

756326.9426

3.610E-04

0.09

7.748E+01

90

721853.1561

4.367E-04

0.09

7.397E+01

85

687379.3697

4.914E-04

0.09

7.045E+01

80

652905.5832

5.376E-04

0.09

6.693E+01

78

639116.0686

5.865E-04

0.09

6.553E+01

75

618431.7968

6.098E-04

0.09

6.342E+01

74

611537.0395

6.390E-04

0.09

6.272E+01

28



CÁLCULO DEL HEAD DE LA BOMBA 1

H B 2  E 2"  E 2  h f Presión B1

E2´´ (m)

100

81.1095953

95

E2 (m)

hf

H-B2

4.573E+01

6.54E-02

3.54E+01

77.59249709

4.433E+01

1.16E-01

3.34E+01

90

74.0757752

4.223E+01

1.68E-01

3.20E+01

85

70.55748316

4.082E+01

2.12E-01

2.99E+01

80

67.03866525

3.872E+01

2.53E-01

2.86E+01

78

65.63702563

3.731E+01

3.00E-01

2.86E+01

75

63.52561397

3.661E+01

3.23E-01

2.72E+01

74

62.82627259

3.591E+01

3.54E-01

2.73E+01

De los cálculos anteriores, se tiene los siguientes valores:

Q (L/min)

Q (m3/s)

H-B1

H-B2

HEAD SISTEMA

16.1

2.688E-04

3.49E+01

3.54E+01

7.04E+01

21.7

3.610E-04

3.36E+01

3.34E+01

6.70E+01

26.2

4.367E-04

3.16E+01

3.20E+01

6.37E+01

29.5

4.914E-04

3.03E+01

2.99E+01

6.03E+01

32.3

5.376E-04

2.83E+01

2.86E+01

5.69E+01

35.2

5.865E-04

2.70E+01

2.86E+01

5.57E+01

36.6

6.098E-04

2.64E+01

2.72E+01

5.36E+01

UNI-FIQT

29



d) CÁLCULOS DE BOMBAS EN PARALELO:

UNI-FIQT

30



1 pulg cedula 40 D interno : Area.S.int :

0.0266 m 5.58E-04 m2

Hierro Galvanizado   /D

:

0.0005 4.77E-04

pulg

0.00 0.58 0.33 9.81

m/s2 m m m/s2

Datos del Sistema V1 : Z1 : Z2 : g:

P1 : 0.00E+00 Además de las propiedades físicas del fluido:

T

22.00

°C

996.46

kg/m^3

1.02E-03



Pa

Pa.s

Datos para los Accesorios:

Linea

L (metros)

119

0.270

Tipo - Acce

# Acce.

K (c/u)

K

120

0.105

Valv. Check

2

7.80

15.60

121

0.085

Union T

1

1.00

1.00

122

0.105

Codos 90°

1

0.69

0.69

123

0.095

1

7.80

7.80

124

0.257

K tot al

17.29

Long. tot al

0.917

Valv. Globo

CALCULO DEL CAUDAL TOTAL Qtotal

Corrida

UNI-FIQT



Q B!  QB 2

Q-B1

Q-B2

Qtotal (m 3/s)

1

0.000139 0.000225

0.000364

2

0.000190 0.000258

0.000448

3

0.000237 0.000273

0.000510

4

0.000311 0.000309

0.000619

5

0.000337 0.000336

0.000672

6

0.000358 0.000257

0.000615

31




h f

primaria 



f 

L D



V 2

2 g

Corrida

V (m/s)

Re

fricci on

hfp

1

0.65

16993

0.0208

0.0021

2

0.80

20907

0.0224

0.0034

3

0.92

23817

0.0233

0.0046

4

1.11

28906

0.0227

0.0065

5

1.21

31384

0.0226

0.0077

6

1.10

28733

0.0234

0.0067



V 2 2 g

Corrida

V (m/s)

hfs

1

0.65

0.0345

2

0.80

0.0523

3

0.92

0.0678

4

1.11

0.0999

5

1.21

0.1178

6

1.10

0.0987


h f

UNI-FIQT



h f



primaria 

h f



sec undaria

32



Corrida

hfp

hfs

hf

1

0.0021

0.0345

0.0366

2

0.0034

0.0523

0.0557

3

0.0046

0.0678

0.0724

4

0.0065

0.0999

0.1065

5

0.0077

0.1178

0.1255

6

0.0067

0.0987

0.1054


E 1

P1



 

g



V 12

2 g



Z 1

Corrida

P1 (Pa)

V1 (m/s 2)

Z1 (m)

E1 (m)

1

101300.00

0.00

0.58

10.94

2

101300.00

0.00

0.58

10.94

3

101300.00

0.00

0.58

10.94

4

101300.00

0.00

0.58

10.94

5

101300.00

0.00

0.58

10.94

6

101300.00

0.00

0.58

10.94

CALCULO DE L A ENERGÍA EN C – EC E C

UNI-FIQT



E 1



h f

Corrida

E1

hf

EC (m)

1

10.94

0.0366

10.91

2

10.94

0.0557

10.89

3

10.94

0.0724

10.87

4

10.94

0.1065

10.84

5

10.94

0.1255

10.82

6

10.94

0.1054

10.84

33





ANÁLISIS EN LA BOMBA CENTRÍFUGA

Datos para los Accesorios

Linea

L (metros)

119

0.270

Tipo - Acce

# Acce.

K (c/u)

K

120

0.105

Valv. Check

2

7.80

15.60

121

0.085

Union T

1

1.00

1.00

122

0.105

Codos 90°

1

0.69

0.69

123

0.095

1

7.80

7.80

124

0.257

K tot al

17.29

Lon g. tot al

0.917

Valv. Globo


h f

primaria 



f 

L D



V 2

2 g

Corrida

V (m/s)

Re

fricci on

hfp

1

0.250

6502

0.0226

0.0025

2

0.341

8875

0.0255

0.0052

3

0.425

11062

0.0286

0.0091

4

0.557

14498

0.0239

0.0130

5

0.604

15718

0.0251

0.0161

6

0.643

16732

0.0281

0.0204



UNI-FIQT

V 2 2 g

34



Corrida

V (m/s)

hfs

1

0.250

0.05

2

0.341

0.10

3

0.425

0.16

4

0.557

0.27

5

0.604

0.32

6

0.643

0.36


h f



h f



h f

primaria 



sec undaria

Corrida

hfp

hfs

hf

1

0.0025

0.0550

0.0575

2

0.0052

0.1024

0.1076

3

0.0091

0.1592

0.1682

4

0.0130

0.2734

0.2864

5

0.0161

0.3213

0.3374

6

0.0204

0.3641

0.3845


E 21

UNI-FIQT



P21   g

2



V 21

2 g

Z 21



Corrida

P21 (Pa)

V21 (m/s)

Z21 (m)

E21 (m)

1

137895

0.250

0.33

14.69

2

275790

0.341

0.33

28.80

3

310264

0.425

0.33

32.33

4

248211

0.557

0.33

25.99

5

275790

0.604

0.33

28.81

6

310264

0.643

0.33

32.34

35



CALCULO DE LA ENERGÍA EN D - ED E D



E 21



h f

Corrida

E21

hf

ED (m)

1

14.69

0.06

14.63

2

28.80

0.11

28.69

3

32.33

0.17

32.16

4

25.99

0.29

25.70

5

28.81

0.34

28.47

6

32.34

0.38

31.96

PERDIDA EN EL TRAMO C D –


Linea

L (metros)

Linea

L (metros)

112

0.257

121

0.085

Tipo - Acce

# Acce.

K (c/u)

K

113

0.915

122

0.105

Union.Univ.

2

0.04

0.08

114

0.105

123

0.095

Union T

3

1.00

3.00

115

0.085

124

0.257

Codos 90°

3

0.69

2.07

116

0.04

Valv. Check

1

7.8

7.80

117

0.054

Long. Total

2.498

Valv. Globo

2

7.8

15.60

118

0.125

K tot al

28.55

119

0.27

120

0.105


h f

UNI-FIQT

primaria 



f 

L D



V 2

2 g

36



Corrida

V (m/s)

Re

fricci on

hfp

1

0.250

6502

0.0226

0.0067

2

0.341

8875

0.0255

0.0142

3

0.425

11062

0.0286

0.0247

4

0.557

14498

0.0239

0.0354

5

0.604

15718

0.0251

0.0437

6

0.643

16732

0.0281

0.0555



V 2 2 g

Corrida

V (m/s)

hfs

1

0.2498

0.0908

2

0.3410

0.1692

3

0.4250

0.2628

4

0.5570

0.4514

5

0.6039

0.5306

6

0.6428

0.6013


h f

UNI-FIQT



h f



primaria 

h f



sec undaria

Corrida

hfp

hfs

hf

1

0.0067

0.0908

0.0975

2

0.0142

0.1692

0.1833

3

0.0247

0.2628

0.2875

4

0.0354

0.4514

0.4868

5

0.0437

0.5306

0.5743

6

0.0555

0.6013

0.6568

37



CALCULO DEL HEAD - B1 H B1





E D



E C



h f

Corrida

ED

EC

hf

1

14.63

10.91

0.10

2

28.69

10.89

0.18

3

32.16

10.87

0.29

4

25.70

10.84

0.49

5

28.47

10.82

0.57

6

31.96

10.84

0.66

ANÁLISIS EN LA BOMBA AUTO CEBANTE


Linea

L (metros)

220

0.240

Tipo - Acce

# Acce.

K (c/u)

K

221

0.235

Union T

1

1.00

1.00

222

0.100

Codos 90°

1

0.69

0.69

223

0.225

2

7.80

15.60

224

0.255

K tot al

17.29

Lon g. tot al

1.055

Valv. Globo


h f

UNI-FIQT

primaria 



f 

L D



V 2

2 g

38



Corrida

V (m/s)

Re

fricci on

hfp

1

0.65

16993

0.0208

0.0179

2

0.80

20907

0.0224

0.0292

3

0.92

23817

0.0233

0.0394

4

1.11

28906

0.0227

0.0565

5

1.21

31384

0.0226

0.0663

6

1.10

28733

0.0234

0.0575



V 2 2 g

Corrida

V (m/s)

hfs

1

0.65

0.3756

2

0.80

0.5685

3

0.92

0.7378

4

1.11

1.0868

5

1.21

1.2810

6

1.10

1.0738


h f

UNI-FIQT



h f



primaria 

h f



sec undaria

Corrida

hfp

hfs

hf

1

0.0179

0.3756

0.3934

2

0.0292

0.5685

0.5977

3

0.0394

0.7378

0.7772

4

0.0565

1.0868

1.1433

5

0.0663

1.2810

1.3473

6

0.0575

1.0738

1.1313

39




E 22

2

P22



 

g



V 22 2

g



Z 22

Corrida

P22 (Pa)

V22 (m/s 2)

Z22 (m)

E22 (m)

1

349978

0.4030

0.33

36.39

2

255106

0.4622

0.33

26.69

3

275790

0.4900

0.33

28.81

4

310264

0.5535

0.33

32.34

5

275790

0.6018

0.33

28.81

6

275790

0.4610

0.33

28.80

CALCULO DE LA ENERGÍA EN D - ED

E D



E 22  h f

Corrida

E22

hf

ED (m)

1

36.39

0.393

36.00

2

26.69

0.598

26.09

3

28.81

0.777

28.03

4

32.34

1.143

31.19

5

28.81

1.347

27.46

6

28.80

1.131

27.67

PERDIDA EN EL TRAMO C D –

Datos para los Accesorios Tipo - Acce

# Acce.

K (c/u)

K

Union.Univ. Union T Codos 90° Valv. Globo

2 3 3 3

0.04 1.00 0.69 7.8

0.08 3.00 2.07 23.40

K total

28.55

UNI-FIQT

Linea

L (metros)

Linea

L (metros)

212 213 214 215 216 217 218 219 220

0.255 0.716 0.100 0.100 0.100 0.098 0.105 0.120 0.240

221 222 223 224

0.235 0.100 0.225 0.255

Long. Total

2.649

40




h f

primaria 



f 

L D



V 2

2 g

Corrida

V (m/s)

Re

fricci on

hfp

1

0.4030

10491

0.0242

0.0199

2

0.4622

12032

0.0255

0.0276

3

0.4900

12755

0.0255

0.0310

4

0.5535

14408

0.0300

0.0466

5

0.6018

15665

0.0267

0.0490

6

0.4610

12001

0.0259

0.0279



V 2 2 g

Corrida

V (m/s2)

hfs

1

0.40

0.236

2

0.46

0.311

3

0.49

0.349

4

0.55

0.446

5

0.60

0.527

6

0.46

0.309


h f

UNI-FIQT



h f



primaria 

h f



sec undaria

41



Corrida

hfp

hfs

hf

1

0.0199

0.2364

0.2563

2

0.0276

0.3109

0.3385

3

0.0310

0.3494

0.3804

4

0.0466

0.4459

0.4924

5

0.0490

0.5271

0.5761

6

0.0279

0.3093

0.3372

CALCULO DEL HEAD B2 –

H B1



E D



E C



h f

Corrida

ED

EC

hf

1

36.00

10.91

0.256

2

26.09

10.89

0.339

3

28.03

10.87

0.380

4

31.19

10.84

0.492

5

27.46

10.82

0.576

6

27.67

10.84

0.337

RESUMIENDO Corrida

Q-B1

H-B1

Q-B2

H-B2

Q (sistema)

HEAD SISTEMA

1

0.000139

3.82

0.000225

25.35

0.000364

8.04

2

0.000190

17.99

0.000258

15.54

0.000448

16.49

3

0.000237

21.58

0.000273

17.54

0.000510

19.21

4

0.000311

15.35

0.000309

20.85

0.000619

17.67

5

0.000337

18.23

0.000336

17.22

0.000672

17.71

6

0.000358

21.78

0.000257

17.17

0.000615

19.58

UNI-FIQT

42



GRAFICA HEAD vs CAUDAL 35.00 30.00 25.00

) m(

20.00

A

15.00

H

10.00

D E

5.00 0.00 0.000000 0.000100 0.000200 0.000300 0.000400 0.000500 0.000600 0.000700 0.000800

B.CENTRIFUGA

Q (LPM)

B.AUTOCEVANTE

SISTEMA PARALELO

VI. CONCLUSIONES: 

Comparando los HEAD proporcionados por las bombas, se observa que la bomba centrifuga convencional ofrece un mayor HEAD que la auto cebante por lo que en un arreglo de estas bombas que demande ser en serie, es preferible que la convencional se instale primero para asegurar que no falte alimentación a la subsiguiente.



Según los gráficos de Head vs. cauda



l, se observa que en los 2 casos tanto para las bombas centrifugas como para las bombas auto cebantes, ocurre que al aumentar el caudal disminuye el Head, lo que indica que al manejar grandes caudales en las bombas, la altura piezométrica en la descarga irá en disminución.



La potencia entregada al fluido por la bomba, aumenta al aumentar el caudal, lo que indica que para manejar altos caudales en las bombas, se necesitará una mayor potencia.

Para la Bomba Centrifuga



Al aumentar el caudal, suministrado a la bomba, la energía por unidad de tiempo (potencia desarrollada por el motor), irá aumentando.

UNI-FIQT

43





A medida que se trabaja con mayores caudales, la eficiencia de la bomba ligeramente aumenta.

Para la Bomba Auto cebante



La potencia desarrollada por el motor de la bomba, es mucho mayor que la potencia otorgada o utilizada en desplazar el fluido interiormente.



Al aumentar el caudal, suministrado a la bomba, la energía por unidad de tiempo (potencia desarrollada por el motor), irá aumentando.



A medida que se trabaja con mayores caudales, la eficiencia de la bomba ligeramente aumenta.

Arreglo en Serie:



En este sistema se observa que la bomba auto cebante proporciona mayor Head que la bomba centrifuga y a medida que se aumenta el caudal en ambos disminuye el Head.



Los arreglos de bombas en serie permiten trabajar

a mayores Head mientras que los

arreglos de bombas en paralelo permiten trabajar a mayores caudales pero desarrollando menores Head. 

Podemos decir del arreglo de bombas en serie que el HEAD que proporciona es muy elevado en comparación a la carga del sistema, por lo que se debe tener en cuenta que para sistemas con poca carga de sistema como el sistema de tuberías de laboratorio no es recomendable un arreglo en serie, basta con una bomba para realizar el trabajo deseado.



Por comparación de los HEAD obtenidos para el arreglo en serie se observa que hay una ligera variación entre el valor del HEAD del sistema en serie que el obtenido de las sumas de las curvas de cada bomba, siendo este ultimo mayor, que se pudo deber a que las perdidas conjuntas de las bombas de manera individual son ligeramente mayores a la del arreglo en serie.

Arreglo en Paralelo:



Las curvas de Head vs. Caudal, para las 2 bombas a mayor caudal presentan menor head.



En la bomba auto cebante la potencia suministra es mayor que la bomba centrifuga y la potencia consumida es mayor en la bomba centrifuga que en la auto cebante.



Con respecto a la eficiencia la bomba Cebante presenta mayor eficiencia que la auto cebante

UNI-FIQT

44

Bombas LOU I

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