Cuestionario 1
1. Investigar sobre la clasifcación de las bombas hidráulicas según su uncionamiento, y luego investigue las subclasifcaciones ya sea de acuerdo con el tipo de movimiento que presentan, la dirección del uo de uido y la velocidad espec!fca. Indique sus aplicaciones según carga y caudal. ". #$plique las dierencias undamentales entre una bomba rotodinámica %cin&tica' y una bomba de despla(amiento positivo. positivo. )e eemplos de cada uno de esos tipos. *. +encione las partes importantes que conorman una bomba hidráulica. . #$plique en t&rminos generales, cómo se puede identifcar el tipo de bomba instalada y-o en operación encampo. . Investigar sobre el enómeno de cavitación, e$plicando su ormación, sus causas y consecuencias en las turbomáquinas hidráulicas. /. 0u& es cebar una bomba y cuando es necesario hacerlo2 3. #$plique en qu& consiste un arreglo de bombas en serie y en paralelo y sus aplicaciones de carga y caudal, respectivamente. respectivamente. 4. #$plique qu& es el golpe de ariete y qu& eectos tiene. 5. #$plique qu& es un ariete hidráulico y cómo unciona. 16. 0u& es una prueba hidrostática, para que se utili(a y cómo se reali(a2 11. Investigar sobre la clasifcación general de las turbinas hidráulicas según la dirección del uo de uido y según el grado de reacción. reacción. Indique sus aplicaciones según carga y caudal. 1". +encione las partes undamentales que conorman conorman una turbina y cuál es su uso. 1. 7egún su uncionamiento8 uncionamiento8 a. 9ombas de despla(amiento positivo o volum&trico8 el aumento de presión se reali(a por el empue de las paredes de las cámaras que var!an su volumen. b. 9ombas rotodinámicas8 intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el uido, aplicando el hidrodinámico. 7egún la dirección del uo del uido8 c. 9ombas de uo radial8 :ienen impulsores angostos de baa velocidad espec!fca y que desarrollan cargas altas. d. 9ombas de uo mi$to8 el uo cambia de a$ial a radial. 7on bombas para gastos y cargas intermedias y la velocidad espec!fca de los impulsores es mayor que las de uo radial.
e. 9ombas de uo a$ial8 ;lamadas tambi&n de propela, sus impulsores son de alta velocidad espec!fca.
adiales o centriugas <$iales )iagonales o helicocentr!ugas. *. ?artes de bomba hidráulica8 a. @arcasa %o caa'.
b. Impulsores %o rotor'. c. )iusor. . #n una instalación de bombeo el tipo de bomba se determina observando la orma de la carcasa. . 7e produce cuando el uido en estado l!quido pasa a gran velocidad por una arista aflada, produciendo una descompresión del uido debido. ?uede ocurrir que se alcance la presión de vapor del l!quido de tal orma que las mol&culas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, ormándose burbuas. ;as burbuas ormadas viaan a (onas de mayor presión e produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superfcie en la que origina este enómeno. #$isten dos tipos de cavitación8 @avitación de succión8 ocurre cuando la succión de la bomba se encuentra en unas condiciones de baa presión-alto vac!o que hace que el l!quido se transorme en vapor a la entrada del rodete. #ste vapor es transportado hasta la (ona de descarga de la bomba donde el vac!o desaparece y el vapor del l!quido es nuevamente comprimido debido a la presión de descarga. 7e produce en ese momento una violenta implosión sobre la superfcie del rodete. @avitacion de descarga8 ocurre cuando la descarga de la bomba está muy alta, es decir en una bomba que está uncionando a menos del 16A de su punto de efciencia óptima. ;a elevada presión de descarga provoca que la mayor parte del uido circule por dentro de la bomba en ve( de salir por la (ona de descarga. < este enómeno se le conoce como BslippageC. < medida que el l!quido uye alrededor del rodete debe de pasar a una velocidad muy elevada a trav&s de una peque=a apertura entre el rodete y el taamar de la bomba. #sta velocidad provoca el vac!o en el taamar, lo que provoca que el l!quido se transorme en vapor. @onsecuencias8 • •
•
ruido y vibraciones. corrosión por cavitación8 enómeno por el que la cavitación arranca la capa de ó$ido %resultado de la pasivación' que cubre el metal y lo protege, de tal orma que entre esta (ona %ánodo' y la que permanece pasiva da %cubierta por ó$ido' se orma un par galvánico en el que el ánodo %el que se corroe' que es la (ona que ha perdido su capa de ó$ido y la que lo mantiene %cátodo'. ?or cavitación de succion8 allo prematuro de la bomba. #sto debido a que los rodetes que han trabaado bao condiciones de cavitación de succión presentan grandes cavidades producidas por los tro(os de material arrancados por el enómeno.
•
?or cavitación de descarga8 desgaste prematuro del rodete, taamar y álabes.
/. #l cebado de la bomba consiste en llenar de l!quido la tuber!a de aspiración succión y la carcasa de la bomba, para acilitar la succión de l!quido, evitando que queden bolsas de aire en el interior. 7e debe de cebar una bomba antes de que inicie su uncionamiento para acilitar la succión de l!quido, evitando que queden bolsas de aire en el interior. :ambi&n se debe de cebar en caso de que se le llegue a meter aire o un gas a la bomba, para que uncione correctamente. 3. 9ombas en paralelo8 7i dos o más bombas id&nticas se conectan en paralelo, la cabe(a a trav&s de cada bomba es igual y el caudal se distribuye por igual entre las bombas. #n caso de que las bombas est&n conectadas a dierentes uentes de uo con igual caudal, y desembocan en una misma tuber!a o deposito, el caudal fnal será el doble del caudal inicial en ambas bombas y la carga seria la misma, es decir si a dos bombas en paralelo entran caudales de 166 y producen carga de 166, el uido saldr!a a un caudal de "66 y una carga de 166. 9ombas en serie8 7i dos o más bombas id&nticas se conectan en serie, la descarga pasa a trav&s de cada bomba por turnos y soporta un incremento en la cabe(a de D)-* en cada bomba. #n el caso de bombas en serie el caudal se mantiene y la carga va a aumentar, por eemplo si hay dos bombas iguales en serie con caudal de 166 y cada bomba da 166 de carga al fnal se tendrá una carga de "66 y un caudal de 166. 4. #l golpe de ariete se origina debido a que el uido es ligeramente elástico o no compresible. #n consecuencia, cuando se cierra bruscamente una válvula o un grio instalado en el e$tremo de una tuber!a de cierta longitud, las part!culas de uido que se han detenido son empuadas por las que vienen inmediatamente detrás y que siguen aún en movimiento. #sto origina una sobrepresión que se despla(a por la tuber!a a una alta velocidad. #sta sobrepresión tiene dos eectos8 comprime ligeramente el uido, reduciendo su volumen, y dilata ligeramente la tuber!a. @uando todo el uido que circulaba en la tuber!a se ha detenido, cesa el impulso que la comprim!a y, por tanto, &sta tiende a e$pandirse. ?or otro lado, la tuber!a que se hab!a ensanchado ligeramente tiende a retomar su dimensión normal. @onuntamente, estos eectos provocan otra onda de presión en el sentido contrario. #l uido se despla(a en dirección contraria pero, al estar la válvula cerrada, se produce una depresión con respecto a la presión normal de la tuber!a.
presión, el uido puede pasar a estado gaseoso ormando una burbua mientras que la tuber!a se contrae. oturas en los accesorios instalados en los e$tremos %grios, válvulas, etc'. >eventar tuber!as de hierro colado, ensancha las de plomo, arranca codos instalados. 5. En ariete hidráulico es una bomba automática para elevación de agua. )ise=ado y desarrollado para aprovechar peque=as ca!das de agua de mediano caudal, sin consumir más energ!a que la uer(a viva del agua tomada de un estanque o peque=o riachuelo. Funcionamiento8 #l agua al car del depósito con velocidad creciente y llevada por la tuber!a de conducción, hace que la uer(a viva del agua acabe por cerrar la válvula pulsadoraG adquiere as!, mucha presión, abre el sello de alta presión y penetra en la cámara neumática, cuyo aire, momentáneamente comprimido, se e$pande, cierra e impulsa el agua hasta el deposito superiorG baa por su peso y as! empie(a otro ciclo. 16. ;a prueba hidrostática es una prueba no destructiva mediante el cual se verifca la integridad !sica de una tuber!a ó sistema en donde el agua es bombeada a una presión más alta que la presión de operación y se mantiene a esa presión por un tiempo establecido previamente el cual var!a según la longitud del tramo a probar. ?ara reali(ar la prueba se necesitan8 1. 9omba de baa y alta presión. ". +anguera de alta presión y cone$iones rápidas. *. +anómetros de dierentes escalas para registrar la presión a la que está sometida #l sistema. . >egistrador grafco de presión %?ressure @hart >ecorder' ó :ermógrao que registre la temperatura. . :ermomanómetro para registrar gráfcamente en el mismo equipo la presión y temperatura.
/. @ompresor ?asos para reali(ar la prueba8 1. Herifcar que los manómetros est&n calibrados ". #l recipiente a anali(ar deberá colocarse y ubicarse de tal manera que se #viten deormaciones en el tanque al momento del llenado con agua. *. 7e debe de colocar los instrumentos, todas las bridas y las partes roscadas se deben sellar antes de la prueba. . ?or lo menos un manómetro deberá ser colocado en la parte más alta del recipiente y deberá colocarse una válvula de corte entre el tanque y los instrumentos . )urante el inicio de la prueba el tanque se puede llenar con agua de pipa o suministro de agua de la red del abricante /. %7e inspecciona que no hayan ugas en las untas de soldadura y cone$iones' 7i se observa humedad o uga en cualquier punto, la prueba no es aceptada y se recha(a el equipo hasta que se realicen las reparaciones. 3. 7e verifca la presión de la prueba en el manómetro, para empe(ar a contar el tiempo de la prueba. 4. 7e da un seguimiento de la presión contra el tiempo 5. 7e obtienen los datos de la prueba %registrador grafco de presión o termógrao' 16. 7e vac!a el tanque 11. 7egún la dirección en que entra el agua8 a' :urbinas a$iales8 el agua entra en el rodete en la dirección del ee. b' :urbinas radiales8 el agua entra en sentido radial, no obstante el agua puede salir en cualquier dirección.
7egún el grado de reacción8 a' ;as turbinas de reacción son de dos tipos8 Francis y aplan. ;a entrada a la turbina ocurre simultáneamente por múltiples compuertas de admisión %JicKet gates' dispuestas alrededor de la rueda de álabes %runner' y el trabao se eerce sobre todos los álabes simultáneamente para hacer girar la turbina y el generador. b' :urbina Francis y ?ropeller8 están ormadas por una espiral que va a alimentar al rodete, se utili(a para ca!das medianas, tienen un distribuido que orienta el agua hacia el rodete, descarga a contra presión. c' :urbina aplan8 7e utili(an para ca!das baas, se utili(an para gastos muy grandes, la regulación se eectúa por medio de un distribuidor como en las Francis y además con el ángulo de inclinación de las palas en el rodete.
1". ?artes de una turbina hidráulica
#stator8 es la parte e$terna y su unción es generar pulsos o electroimanes que se invierten con el ciclae del voltae. >otor8 es la parte interna la giratoria y por los impulsos generadores por el estator se mueve en cierto sentido que es el que lo induce el estator. #e de generador8 sitio en donde están colocados todas las partes de la turbina ?uertas8 canal de admisión de uido Llabes de la turbina8 paletas cuya unción es generar energ!a con el paso del uido
