UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA MECANICA DE LOS FLUIDOS
LABORATORIO DE BOMBAS
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GRUPO DE LABORATORIO: . DOCENTE:
Ing. Álvaro Antonio Aguilar Orantes.
AUXILIAR:
Br. Julio Cesar Moreno Fuentes.
NOMBRES ALUMNOS
CARNET
FIRMA
Martínez Rivera, Oscar Alexander
MR13022
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Palacios Díaz, Oscar Elenilson
PD05024
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Rodríguez Osorio, Noel Alberto
RO16008
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Sensente Sánchez, Bairon Antonio
SS16003
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Ciudad universitaria, jueves 19 de abril de 2018.
INTRODUCCION
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL.
Identificar y clasificar diferentes tipos de bombas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Clasificar e identificar las partes de bombas volumétricas y bombas centrifugas. Identificar los lugares donde las bombas son más propensas a sufrir daños por cavitación.
EQUIPO Y PROCEDIMIENTO EQUIPO
Pie de rey o calibrador vernier
Regla graduada
3 bombas (2 centrifugas y una de desplazamiento positivo) y un rodete.
PROCEDIMIENTO
Analizar las bombas y el rodete para llenar las tablas con los datos que se piden usando el calibrador vernier y la regla graduada, además comentar el deterioro que recibieron durante su vida útil. Responder las preguntas sobre cada una de las bombas y el rodete.
HOJAS DE TRABAJO Bomba N°1 Tipo
Centrifuga o rotodinamica
Diámetro del eje
1.6 cm
Diámetro interior del rodete
3.78 cm
Diámetro exterior del rodete
12.03 cm
Número de álabes móviles
6
Número de álabes fijos
7
Diámetro de tubería succión
Estaba incompleta la bomba
Diámetro de tubería descarga
3.8 cm
1-Presente una fotografía e identifique cada uno de los componentes
2-Observe la voluta y comente sobre el incremento de presión que le provoca al fluido.
Tiene un aumento del area a lo largo de la dirreccion en que es impulsada el agua, esto provoca una colecta de agua y permitira la reduccion de la velocidad con la que sale el liquido y aumentando su presion; lo que es deseable para el bombeo. 3-Explique de manera clara y precisa la función de los álabes fijos en las bombas centrífugas.
Contribuyen a transformar la energía cinética en energía de presión, mejorando el rendimiento de la bomba, los alabes fijos estan dispuestos de tal forma que el área de flujo se ensancha progresivamente hacia la salida. 4-Presente el esquema de un sello mecánico y explique su función.
Consiste en limitar dentro de un rango aceptable las fugas de líquido bombeado producidas entre la carcasa de la bomba y el eje de accionamiento del impulsor
¿Cómo es su funcionamiento? La cara rotativa gira con el eje y se desliza sobre la cara estacionaria montada en el cuerpo de la bomba o en la placa d el sello.
Bomba N° 2
Tipo
Desplazamiento positivo (rotatoria)
Número de dientes
2 engranes de 11 dientes
Diámetro del eje impulsor
2.22 cm
Diámetro de tubería de succión
4.53 cm
Diámetro de tubería de descarga
4.53 cm
Diámetro externo del engrane 6.94 cm
1-Presente una fotografía de la bomba e identifique cada uno de sus componentes
2-Observe la bomba y comente sobre la “robustez” de su construcción.
Es un sistema compacto y de material resistente tal que, operará frente a presiones elevadas, debido a esto puede tratar líquidos de viscosidades muy altas lo que garantiza eficiencia y confiabilidad. 3-Explique el funcionamiento de la bomba, haga uso de esquemas.
Dos ruedas dentadas operan dentro de una carcasa, con una pequeña holgura entre la punta de los dientes de los engranajes y la carcasa. Una de las ruedas dentadas está accionada y la otra arrastrada por ella. Los engranajes son iguales en dimensiones y tienen sentido de giro inverso. Con el movimiento de los engranajes, en la entrada de la bomba se originan presiones negativas; como el fluido que se encuentra en el depósito está a presión atmosférica, se produce una diferencia de presión, la que permite el traslado de fluido desde el depósito hacia la entrada de la bomba (movimiento del fluido). El líquido es transportado circularmente en espacio comprendido entre dos dientes consecutivos y la carcasa y es proyectado hacia la zona de descarga.Por efecto del hermetismo de algunas zonas, el fluido queda impedido de retroceder y es obligado a circular en el sistema.
4-Investigue la ecuación que se utiliza para calcular el caudal en esta bomba Q = (π·z·m2·b·n)/500.000 Q : Caudal teórico en l/min. : Pi
π
z : número de dientes de uno de los engranajes. m : módulo del dentado en mm. b : longitud del diente, profundidad entre ambas car as planas en mm. n : velocidad de giro del engranaje en rpm. Para obtener el módulo del dentado (m), necesitamos conocer el diámetro primitivo del diente (d) según la siguiente fórmula, donde (di) es el diámetro interior y (de) es el diámetro exterior.
d=z·m Donde d = (de + di)/2
5-Enliste por lo menos 4 aplicaciones de las bombas de desplazamiento positivo.
Se utiliza mucho en la industria del petróleo para el bombeo de residuos viscosos procedentes de las plantas de destilación. En la industria alimentaria para transportar fluidos altamente viscosos. En las minerías para evacuar el agua lodosa desde el interior. En el tratamiento y transporte de aguas residuales urbanas.
6-Enliste las características principales de las bombas de desplazamiento positivo. -
“El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un
-
fluido causado por la disminución del volumen hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por esto a éstas máquinas también se les denomina Volumétricas. No necesitan el cebado.
-
Este tipo de bomba resulta el más útil para presiones extremadamente altas, para operación manual, para descargas relativamente bajas, para operación a baja velocidad, para succiones variables y para pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.
RODETE CON DAÑOS POR CAVITACION
Tipo de rodete
Diámetro externo
Diámetro interno
Número de álabes
1-Comente el daño sufrido por cavitación
en general este fenómeno sucede en las orillas de material que roza el fluido a grandes velocidades; cuando la presión baja lo suficiente para sobrepasar lo que conocemos como presión de vaporización del fluido, las moléculas de fluido pierden su cohesión y se evaporan, generando dentro del fluido burbujas de alta presión de vapor, estas burbujas tienden nuevamente a volver a su estado inicial mediante un proceso violento de implosión, el cual libera una cantidad de energía tal que genera vibraciones y su impacto con el material de las tuberías por el que se conduce es lo suficiente para arrancar trozos de material, causando la erosión del mismo al punto que lo destruye por completo. El caso que presentamos son el rodete impulsor cerrado de una bomba.
2-Presente una fotografía del rodete identificando los lugares que presentan daños extremos ocasionados por la cavitación.
3-Explique de manera clara y precisa los factores que provocan cavitación en las bombas. -
Presión de succión excesiva por encima de la presión de vapor. Alta temperatura del fluido que se transporta. Entradas por la línea de succión. Las fugas entre el tanque y la bomba pueden introducir aire al fluido. Cebado insuficiente. Dependiendo de la viscosidad del fluido y las condiciones de la línea de succión, la bomba debe estar ubicada a una elevación suficientemente baja para permitir que fluya fácilmente del tanque a la succión de la bomba .
4-Recomendaciones a seguir en la instalación de bombas de manera de evitar que sufran la cavitación.
* Refiérase a la hoja de especificaciones e instrucciones de la bomba y respete los límites de la capacidad de succión vertical.
* Si fuese posible, elimine la succión colocando la bomba por debajo de la fuente de agua. De otra forma, deberá minimizar la distancia vertical desde la fuente de agua a la bomba. * El fluido debe fluir con facilidad. * Evite usar codos de 90°. Use pares de codos de 45° para reducir la fricción. * Trabaje cuidadosamente a fin de minimizar la posibilidad de entradas de aire. * Tenemos que asegurarnos siempre, que el fluido, tenga una presión mayor o igual a la NPSHr HOJA DE TRABAJO BOMBA N° 4 Tipo
Diámetro interior del rodete Diámetro exterior del rodete Diámetro de tubería de succión Diámetro de tubería de descarga
Datos de placas *
1-Presente una fotografía de la unidad moto-bomba identificando cada una de sus partes
2-Explique de manera clara y precisa el significado de cada uno de los datos de placa.
Serial: El número de serie es un código alfanumérico único asignado para identificación. Puede constar de un número entero sólo, o contener letras. Se utiliza comúnmente para identificar un objeto en particular dentro de una gran cantidad de estos. Modelo: se refiere a características particulares de diseño dela bomba Hp: es la potencia de la bomba en Caballos de fuerza, 1 HP= 746 WATTS. RPM: es la frecuencia angular en vueltas o Revoluciones por minuto que realiza la bomba. 3-Investigue el tema CEBADO DE BOMBAS: definición, importancia, métodos. Haga uso de esquemas.
El cebado de la bomba consiste en llenar de líquido la tubería de aspiración succión y la carcasa de la bomba, para facilitar la succión de líquido, evitando que queden bolsas de aire en el interior. De esta manera se evitan daños a la bomba por cavitación y se evita fallos en el funcionamiento de la bomba como sus capacidades de presión Una bomba puede ser cebada automática o manualmente. Existen varios tipos de cebado.
Cebado por gravedad. Una bomba que se instale por debajo del nivel del líquido bombeado se ceba a sí misma. Si se instala una válvula de alivio en la parte superior de la carcasa, ésta se puede abrir al arrancar la bomba para asegurarse de que se ha eliminado todo el aire.
Con este método de cebado, conviene montar un interruptor en el tanque de succión para detener la bomba si el nivel del líquido desciende por debajo del tubo de succión.
Cebado con eyector o aspirador. Una bomba que opera debajo de un elevador de succión puede ser cebada por medio de un eyector o aspirador instalado encima de la carcasa de la bomba. El aire comprimido, el vapor y el agua, enviados a través del eyector, reducen la presión en la parte superior de la bomba y hacen subir el fluido para que salga a través de la válvula de alivio.
El eyector y el cebador son simples grifos o grifos de purga que se utilizan para llenar de líquido el cuerpo de la bomba o bien para poder purgar el aire de la tubería y cuerpo de la bomba, en la figura 8 se muestran algunas clases de estos grifos.
Cebado con una bomba de vacío. Las bombas que operan con un elevador de succión también pueden ser cebadas con una bomba de vacío. El manejo de una bomba de vacío es similar al de un eyector o aspirador, excepto que se crea un vacío en la parte superior de la caja para extraer el aire y permitir así que el fluido se eleve hacia la parte superior de la carcasa. Debido a que el sistema de vacío está cerrado, debe instalarse un tubo de mirilla o cualquier otro indicador del nivel del líquido encima de la bomba para que el operador vea cuándo se llene el sistema. Siga las instrucciones de operación del fabricante de la bomba de vacío.
Cebado manual. El cebado manual consiste en la operación de una válvula de pie (llamada también válvula de retención) que se instala en la base de la tubería de succión. Este método se usará sólo cuando no exista otra forma de cebar la bomba. Cebado automático. El equipo de cebado automático se instala a menudo en bombas no atendidas, que arrancan y se detienen automáticamente, para asegurarse de que están cebadas. Existen diferentes diseños de cebadores automáticos que deberán operarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante. 4-Elabore un listado con las características principales de las bombas centrífugas. •
Rodete abierto/cerrado: rodete de un solo flujo / rodete de doble flujo
•
Flujo a través del rodete: radial, diagonal, axial diseño sencillo, pocas piezas móviles, larga vida útil
•
Fácil ajuste del caudal mediante la válvula a la e ntrada de la bomba o mediante el número de revoluciones
•
Posibilidad de alto número de revoluciones, accionamiento directo mediante electromotor o turbina
•
Limitación de presión integrada, no se re quiere válvula de seguridad
•
Alta estabilidad de marcha a través de un buen equilibrio de masas y falta de masas oscilantes
•
Transporte continuo libre de pulsaciones
•
Los sólidos pueden transportarse también
•
Apto para potencias mayores
•
Alta concentración de potencia y poco e spacio
•
Peligro de cavitación en agua caliente o presiones de aspiración bajas
•
El caudal volumétrico depende de la presión de elevación
•
Con altas presiones de elevación se re quieren varias etapas
5-Enliste los factores a considerar en la selección de bombas centrifugas.
velocidad específica (Ns), velocidad especifica de succión (Nss), altura neta positiva de succión (NPSH) y su margen, pendiente de elevación de la altura (HRTSO), y eficiencia de la bomba
CONCLUSIONES
Es importante conocer los diferentes tipos de bombas, sus piezas y su comportamiento con diferentes tipos de fluidos, para prolongar la eficiencia y la vida útil del equipo. La cavitación es la mayor causa de deterioro en bombas y por eso hay que minimizar todos los factores que la causan.
ASIGNACIÓN 1) Explique la diferencia que existe entre las Bombas centrífugas y las Bombas de Desplazamiento Positivo. La diferencia mas notoria e importante a destacar es la manera en que estas modifican la presión, en una bomba centrifuga se modifica la velocidad del fluido a través de un mecanismo giratorio de alabes, en una bomba de desplazamiento positivo las cavidades de la bomba modifican su tamaño hasta reducir su volumen y aumentando la presión del fluido. 2) Explique la transmisión de Potencia en la unidad Motor – Bomba. El motor es el encargado de accionar el eje de la bomba transfiriéndole a este una potencia mecánica y que este transfiere a su vez esta potencia hacia el rodete o impulsor que es el encargado de modificar la aceleración y trabajo realizados por el sistema.
3) Explique los tipos de pérdidas de energía ocurridas al interior de la Bomba. Dentro de la bomba se pueden originar perdidas de energía mecánica, hidráulica y volumétricas, las cuales se pueden generar por diversos factores tales como: El rozamiento del fluido en las paredes del sistema de la bomba, perdida de caudal en la salida de la bomba debido a que en este lugar la presión es mayor, o la perdida de energía mecánica por el rozamiento del rodete con el fluido mismo. 4) Explique la función que cumple la voluta, en la transformación de energía en las Bombas centrifugas. La voluta es la encargada de recibir el fluido a una gran velocidad y cambiar la dirección de su movimiento hacia la tubería de salida de la bomba, durante este proceso la velocidad del fluido disminuye transformando la energía dinámica en energía de presión, aumentando la presión dentro de ella. 5) Investigue el significado del término NPSH, y explique su importancia. NPSH es el acrónimo para “Net Positive Suction Head” o conocido también como “Altura Neta Positiva en la Aspiración” (ANPA). Este termino es de gran im portancia
ya que es el que nos ayudaría a conocer si el sistema tiene una pérdida de presión en su interior lo cual nos serviría para conocer si el sistema es propenso a sufrir cavitación en alguno de sus puntos. En otras palabras, este término nos ayuda a determinar si la bomba es apta para trabajar bajo las condiciones requeridas.
