4. Ejemplo de cálculo de bombeo. 4.1. Definición del pozo de bombeo.
(Q max): 72 m3 /h
Caudal máximo de entrada Nº máximo de líneas en servicio
:1
Altura máxima útil del pozo de bombeo
(H útil): 2,5 m
Altura mínima para sumergencia de bombas
(H mín): 0,5 m
Altura total del pozo de bombeo
:3m
Cota máxima lámina de agua en pozo de bombeo
(Cl máx): 71,85
Cota máxima de vertido
(C vertido): 918
Cota solera pozo de bombeo
(C pozo): 868,85
n la figura 1 se muestran las distintas cotas en el pozo de bombeo: (FALTAFIGURA) 4.2. Cálculo de la altura manométrica del bombeo.
La altura manométrica del bombeo se obtiene mediante la suma de la altura geométrica y la pérdida de carga en la impulsión: Hm = Hgeo + DHi donde: Hgeo: Altura geométrica DHi: Pérdida de carga en la impulsión
a. Altura geométrica (Hgeo) Cota máxima de vertido
: 918 m
Altura geométrica mínima
(Hgeo,min): 46,15 m
Altura geométrica máxima
(Hgeo,max): 48,65 m
b. Pérdida de carga en la tubería de impulsión (DHi): La pérdida de carga en una tubería viene dada por la siguiente expresión: En donde el primer término representa las pérdidas de carga debidas a la rugosidad de la propia tubería, y el sumatorio las debidas a los diversos accidentes en la impulsión. L: longitud de la tubería (km) i: pérdida de carga en la tubería (m/km) K: coeficiente de uso Ki: coeficiente de pérdida de carga de la singularidad v: velocidad del fluido (m/s) g: aceleración de la gravedad (m/s 2)
b.1 Datos de la impulsión Caudal unitario a bombear
: 72 m 3 /h
Diámetro interior tubería
: 180 mm
Viscosidad cinemática del agua
: 0,000001302 m 2 /s
b.1.1 Tramo recto Longitud de la tubería
: 715 m
Rugosidad de la tubería
: 0,008 mm (PEAD)
Coeficiente de uso
: 1,1
b.1.2 Accidentes Accidente
Contracción brusca Expansión brusca Codos a 45º
nº und. Ki
1 1 9
0,5 0,5 0,19
Codos a 90º Válvula de compuerta Válvula de retención Compuerta canal abierto
8 1 1 0
0,33 0,3 2 0,3
Coeficiente total de accidentes: 7,65 CÁLCULO CURVAS DEL SISTEMA 1 Q
(m³/h) 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
Q
v
(l/s) (m/s) 0 0 2,5 0,09824379 5 0,19648758 7,5 0,29473138 10 0,39297517 12,5 0,49121896 15 0,58946275 17,5 0,68770654 20 0,78595034 22,5 0,88419413 25 0,98243792
J
Hm,min
Hm,max
(m/km) 0 0,07815538 0,26405489 0,54162496 0,90414989 1,34747446 1,8686657 2,46550059 3,13621306 3,87935567 4,69371271
(m) 46,15 46,2152325 46,3727325 46,609858 46,9213272 47,303872 47,7551856 48,2735195 48,8574849 49,5059432 50,2179384
(m) 48,65 48,7152325 48,8727325 49,109858 49,4213272 49,803872 50,2551856 50,7735195 51,3574849 52,0059432 52,7179384
c. Curvas del sistema Máxima y Mínima Las curvas del sistema se obtienen con los datos de caudales y las alturas manométricas (máximas y mínimas) Hm,mín: Curva del sistema con la máxima lámina de agua en el pozo de bombeo, esto es,
Hgeo, mín. Hm,máx: Curva del sistema con la mínima lámina de agua en el pozo de bombeo, esto es,
Hgeo, máx.
d. Curva de la bomba seleccionada Se elige una bomba que sea capaz de suministrar el caudal máximo 72 m 3 /h a la altura manométrica máxima correspondiente calculada en el apartado c: 51,36 m.
En la tabla siguiente se indican algunos puntos de la curva característica de la bomba seleccionada. CURVA CARACTERÍSTICA Bomba Qu (l/s) Qu (m 3 /h) Hm (m)
12 18 20 22 24 26
43,2 64,8 72 79,2 86,4 93,6
50,3 49,2 48,8 48,5 48,1 47,7
e. Representación gráfica y cálculo de los puntos de trabajo extremos Para determinar los puntos de trabajo extremos de funcionamiento de la bomba se representan gráficamente las curvas del sistema frente a la curva de la bomba seleccionada. El punto intersección de las curvas Hbomba y Hmáx representa el punto de funcionamiento de la bomba cuando el pozo de bombeo alcanza su nivel más bajo (Hgeo,máx). De igual manera, el punto de intersección de las curvas Hbomba y Hmín representa el funcionamiento de la bomba en el nivel máximo de agua en el pozo (Hgeo,mín). Entre estos dos niveles se desplaza el punto de trabajo de la bomba.
