ORGANOS MAQUINAS Y MECANISMOS-2016
PRACTICA 1 - BOMBAS CENTRIFUGAS
CONTENIDO.
1.-OBJETIVOS.....................................................................................................3 2.-INTRODUCCION............................................................................................3 3.-DESCRIPCION...............................................................................................5 3.1.-BOMBA CENTRÍFUGA...............................................................................5 3.1.1.-DEFINICIÓN...........................................................................................5 3.1.2.-CARACTERÍSTICAS................................................................................5 3.1.3.-E!EMENTOS..........................................................................................6 ". R#$%&% # '()*+,#................................................................................... .....6 . D'/*,#.......................................................................................................... D'/*,#................. ......................................................................................... . E%............ E%.................. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............ ............. ............. ................... ............................... .................. 3.1..-PARTES DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA..............................................4 - C"","........................................................................................................4 -
I()*+,#%,...................................................................................................4
-
A'++#, $% $%,",&%........................................................................... $%,",&% .................................................................................... ...........4 ..4
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E,&#)%",7%()"8*%, E,&#)%",7 %()"8*%, 9 ,%++#,................................................. ,%++#,............... ........................................... ................. ............4 ....4
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C#'%&%,......................................................................................................4
- B",%,............................................................................................................4
3.1.5.-TIPOS DE BOMAS CENTRIFUGAS........................................................4 B#(", %&;/*", $% <*# "$'"+%,................................................................4 B#(", %&;/*", $% <*# "='"+%,................................................................10 B#(", %&;/*", $'"#"+%,.......................................................................10 3.1.6.-C!ASIFICACIÓN 3.1.6.-C!ASIFICACIÓN DE !A BOMBAS CENTRIFUGAS...... CENTRIFUGAS.............. ......................10 ..............10 ..........................................................................................................................10 3.1.>.-FUNCIONAMIENTO.............................................................................11 3.1..-CURV 3.1..-CURVAS CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS DE !AS BOMBAS............................ BOMBAS.................................12 .....12 VENTAJAS VENTAJAS DE !AS BOMBAS BOMBAS CENTRÍFUGAS.... CENTRÍFUGAS.......... ................... ................................. .......................13 ...13
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ORGANOS MAQUINAS Y MECANISMOS-2016 .-CA!CU!OS Y RESU!TADOS.......................................................................13 5.-CONC!USIONES........................................................................................1 6.-BIB!IOGRAFÍA............................................................................................1
1.-OBJETIVOS.
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ORGANOS MAQUINAS Y MECANISMOS-2016 ♣
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♣
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2.-INTRODUCCION. La bomba
centrífuga,
también
denominada bomba
roto
dinámica,
es
actualmente
la
máquina más utilizada para bombear líquidos en general. Las bombas centrífugas son siempre
rotativas
y
son
un
tipo
de bomba
hidráulica que
transforma
la energía
mecánica de un impulsor en energía cinética o de presión de un fluido incompresible. El fluido entra por el centro del rodete o impulsor, que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el e!terior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba. "ebido a la geometría del cuerpo, el fluido es conducido hacia las tuberías de salida o hacia el siguiente impulsor. #on máquinas basadas en la Ecuación de Euler. Las bombas centrífugas tienen un uso muy e!tendido en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier uso. Las más comunes son las que están construidas ba$o normativa "%& '(')) *en formas e hidráulica+ con un nico impulsor, que abarcan capacidades hasta los )-- m/h y alturas manométricas hasta los -- metros con motores
eléctricos
de
velocidad
normalizada.
Estas
bombas
se
suelen
montar
horizontales, pero también pueden estar verticales y para alcanzar mayores alturas se fabrican disponiendo varios impulsores sucesivos en un mismo cuerpo de bomba. "e esta forma se acumulan las presiones parciales que ofrecen cada uno de ellos. En este caso se habla de bomba multifásica o multietapa, pudiéndose lograr de este modo alturas del orden de los '-- metros para sistemas de alimentación de calderas.
3.-DESCRIPCION.
3.1.-BOMBA CENTRÍFUGA 3.1.1.-DEFINICIÓN Las 0ombas centrífugas también llamadas 1oto dinámicas, son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor.
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ORGANOS MAQUINAS Y MECANISMOS-2016 2na bomba centrífuga es una máquina que consiste de un con$unto de paletas rotatorias encerradas dentro de una ca$a o cárter, o una cubierta o coraza. #e denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta misma acción. Es aquella máquina que incrementa la energía de velocidad del fluido mediante un elemento rotante, aprovechando la acción de la fuerza centrífuga, y 3ransformándola a energía potencial a consecuencia del cambio de sección transversal por donde circula el fluido en la parte estática, la cual tiene forma de voluta y/o difusor.
3.1.2.-CARACTERÍSTICAS La característica principal de la bomba centrífuga es la de convertir la energía de una fuente de movimiento *el motor+ primero en velocidad *o energía cinética+ y después en energía de presión. E!isten bombas centrifugas de una y varias etapas. En las bombas de una etapa se pueden alcanzar presiones de hasta ) atm, en las de varias etapas s e pueden alcanzar hasta ') atm de presión, dependiendo del nmero de etapas.
•
•
•
•
•
•
Las bombas centrifugas sirven para el transporte líquidos que contengan sólidos en suspensión, pero poco viscosos. #u caudal constante y elevado, tienen ba$o mantenimiento. Este tipo de bombas presentan rendimiento elevado para un intervalo peque4o de caudal pero su rendimiento ba$o cuando transportan líquidos viscosos. Este tipo de bombas son las usadas en la industria química, siempre que no mane$en fluidos muy viscosos. Las bombas centrífugas de una etapa y monobloc5, son ideales para movimientos líquidos en general, con una profundidad má!ima de aspiración de 6 m. ó 7 m. Estas bombas son adecuadas para bombear agua limpia, sin sólidos abrasivos.
de es un es se de
3.1.3.-E!EMENTOS ". R#$%&% # '()*+,#. El rodete o
impulsor es un elemento móvil, formado
por
unas paletas
o
álabes
divergentes unidos a un e$e que recibe energía del e!terior como podemos observar en F'*" 1. la figura
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que nos muestra el despiece de una bomba centrífuga.
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-
#egn que estos álabes vayan sueltos o unidos a uno o dos discos, los rodetes pueden ser 8biertos9 cuando van sueltos. 3ienen la venta$a de que permite el paso de impurezas, pero tiene poca eficacia. :errados9 cuando van unidos lateralmente a dos discos
-
#emi abiertas9 cuando van unidos a un disco
•
-
. D'/*,# El
difusor
el
rodete,
$unto
con
están
encerrados
en
una
cámara,
llamada
carcasa
o
de
bomba,
segn
se
ve en la figura .
El
difusor
divergentes,
está
formado que
por al
D'/*,# $% @#+*&"
$'/*,# $% &*'"
unos
cuerpo
álabes
incrementarse
como fi$os la
sección de la carcasa, la velocidad del agua irá disminuyendo lo que contribuye a transformar la energía cinética en energía de presión, me$orando el rendimiento de la bomba.
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ORGANOS MAQUINAS Y MECANISMOS-2016 #egn la forma y disposición, las bombas centrífugas son de ' tipos9
"e voluta9 la carcasa tiene forma de caracol, rodeando el rodete de tal forma que el área de flu$o de agua aumenta progresivamente hacia la tubería de descarga *figura a+.
"e turbina9 la carcasa va provista de unos difusores fi$os dispuestos de tal forma que el área de flu$o se ensancha progresivamente hacia la salida, *figura b+.
. E% El e$e de la bomba es una pieza en
forma de barra
de sección circular no uniforme que se
fi$a
rígidamente
sobre
fuerza
elemento
del
el
impulsor motor,
y
le
transmite
como
se
puede
la
apreciar
en la figura.
3.1..-PARTES DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA -
-
Carcasa9 Es la parte e!terior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el impulsor en energía de presión. Esto se lleva a cabo mediante reducción de la velocidad por un aumento gradual del área. Impulsores9 Es el corazón de la bomba centrífuga. 1ecibe el líquido y le imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.
- Anillos de desgaste9 :umplen la función de ser un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos. -
-
Estoperas,empaques y sellos 9 la función de estos elementos es evitar el flu$o hacia fuera del líquido bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flu$o de aire hacia el interior de la bomba. Flecha9 Es el e$e de todos los elementos que giran en la bomba centrífuga, transmitiendo además el movimiento que imparte la flecha del motor.
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-
-
Cojinetes9 #irven de soporte a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relación con las partes estacionarias. #oportan las cargas radiales y a!iales e!istentes en la bomba. Bases9 #irven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.
3.1.5.-TIPOS DE BOMAS CENTRIFUGAS B#(", %&;/*", $% <*# "$'"+%,
Las bombas centrifugas de flu$o radial se utilizan para cargas altas y caudales peque4os, sus impulsores son por lo general angostos. El movimiento del fluido se inicia en un plano paralelo al e$e de giro del impulsor de la bomba y termina en un plano perpendicular a éste.
B#(", %&;/*", $% <*# "='"+%,
Estas bombas se utilizan para cargas peque4as y grandes caudales, tienen impulsores tipo propela, de flu$o completamente a!ial. La corriente líquida se verifica en superficies cilíndricas alrededor del e$e de rotación. La energía se cede al líquido por la impulsión e$ercida por los álabes sobre el mismo.
B#(", %&;/*", $'"#"+%, Estas bombas se utilizan para cargas y caudales intermedios. La corriente líquida se verifica radial y a!ialmente, denominándose también de flu$o mi!to. La energía se cede al líquido mediante la acción de la fuerza centrífuga y la impulsión e$ercida por los álabes sobre el mismo.
3.1.6.-C!ASIFICACIÓN DE !A BOMBAS CENTRIFUGAS N(%# $% P",#, -
0ombas de un solo paso. #on aquellas en las cuales la carga dinámica total es desarrollada por un solo impulsor. 0ombas de varios pasos. #on aquellas en las cuales la carga dinámica total es desarrollada por más de un impulsor.
T')# $% S*'
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0ombas de succión simple. #on aquellas provistas de uno o más impulsores de succión simple. 0ombas de succión doble. #on aquellas provistas de uno o más impulsores de succión doble.
P#,'' $% +" F+%:" -
Bombas horizontales. #on aquellas cuya posición de la flecha, normalmente es horizontal.
Aplicaciones
-
•
1iego en general.
•
#istemas de incendio.
•
8ire acondicionado.
Bombas verticales. vertical.
#on
aquellas
cuya
posición
de
la
flecha,
normalmente
es
3.1.>.-FUNCIONAMIENTO El flu$o entra a la bomba a través del centro u o$o del rodete y el fluido gana energía a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia fuera en dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un incremento gradual en el área de flu$o de tal manera que la energía cinética a la salida del rodete se convierte en cabeza de presión a la salida.
3.1..-CURVAS CARACTERISTICAS DE !AS BOMBAS 8 causa de las características variables de la bomba centrífuga, es importante tener una visión gráfica de las relaciones entre la carga, el caudal, la eficiencia, la potencia necesaria, etc., de la bomba de que se trate a una velocidad determinada. Estas curvas o gráficos generalmente se preparan por el fabricante. Las curvas que aparecen a continuación pueden considerarse típicas e ilustran las características de una bomba traba$ando a una velocidad constante determinada.
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La curva de carga;caudal es la línea que desciende de izquierda a derecha, y representa las cantidades variables de líquido que la bomba puede entregar a distintas cargas o presiones. La intersección de esta línea con la línea de cero descargas, nos da la carga o presión que desarrolla la bomba cuando la válvula de descarga está cerrada. La curva que en este caso nos da la potencia necesario para operar la bomba, tiene la pendiente hacia arriba, de izquierda a derecha. En este caso el punto en que la potencia necesaria tiene un valor menor, es el que corresponde a la válvula cerrada.
VENTAJAS DE !AS BOMBAS CENTRÍFUGAS -
#u construcción es simple, su precio es ba$o. La línea de descarga puede interrumpirse, o reducirse completamente, sin da4ar la bomba.
?. #in tolerancias muy a$ustadas.
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.-CA!CU!OS Y RESU!TADOS.
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DATOS DE !A BOMBA CENTRIFUGA
BOMBA DE AGUA. CAUDA!1.20MIN. MAIMO A!TURA33 M. A!TURA MAIMA DE SUCCION4M. DIAMETRO DE! TUBO1 PU!GADA. MOTOR 1220V
MOTOR MONOFASICO. 60 ERT. MOTOR GIRA A 360RPM POTENCIA350HG. 1P. AMPERAJE..
5.-CONC!USIONES
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ORGANOS MAQUINAS Y MECANISMOS-2016 . 2na bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor rotatorio en energía cinética y potencial requerida. 8unque la fuerza centrífuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del líquido, la energía que se aplica por unidad de masa del líquido es independiente de la densidad del líquido. !. Las bombas centrifugas son muy importantes la industria ya que son adecuadas casi para cualquier uso. ". Específicamente en la industria alimentaria se deben utilizar bombas centrifugas sanitarias para evitar la contaminación de los productos elaborados
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