dimensionamiento de bombas para la extracción de agua

Dimensionamiento de bombas para la extracción de agua

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Index Buscador Clasificación de las bombas centrífugas Cavitación Cómo funcionan Problemas comunes

El dimensionamiento de equipos para la extracción de agua es realizado después de definidos los parámetros de la perforación a ser utilizada, el caudal de producción o caudal que se pretende utilizar, el nivel estático y el nivel dinámico para el caudal deseado. Otro factor necesario es la ejecución de un pequeño proyecto de instalación donde deben ser determinados los datos referentes a la distancia del pozo de extracción al tanque de agua, el desnivel (altura manométrica) los diámetros de aspiración y elevación, la longitud de los tramos de cañerías y la definición de las conexiones necesarias (llaves, curvas, válvulas, etc). Esas informaciones permiten el cálculo de la altura manométrica total que, conjuntamente con el valor de caudal deseado del proyecto, determinará el modelo de bomba a ser utilizada, mediante la consulta al catálogo del fabricante, que informa también la curva de rendimiento de la bomba y la potencia del motor exigida para el caso específico. Escojamos el sistema de nuestro interés (centrífuga, inyectora o de inmersión) y calculemos la altura manométrica total de nuestro proyecto. Con ese dato y con el caudal deseado, es posible encontrar entre los diversos fabricantes el modelo ideal para nuestro caso específico.

Cuadro comparativo VacioVacioVacioVacio

Debemos recordar que las bombas centrífugas presentan limitaciones específicas con relación a la profundidad de aspiración.

Puntos de operación

BOMBAS CENTRÍFUGAS

Impulsores Sellos y juntas

Para el cálculo de la altura manométrica total en un sistema utilizando una bomba centrífuga, debemos considerar los siguientes ítems:

Autocebantes ● ● ● ●

Altura de aspiración Altura de elevación Pérdida por rozamientos en las cañerías de aspiración y elevación (está en tablas) Pérdida por rozamientos en las conexiones (está en tablas)

http://members.fortunecity.es/bombaselectricas/dimensio.htm (1 de 11)02/11/2007 02:49:20 p.m.


Cálculos para la instalación de una bomba Cálculos para la instalación de una bomba inyectora

●

Caudal deseado

El modelo esquemático de abajo muestra un proyecto típico utilizando una bomba centrífuga y los parámetros a ser considerados para el cálculo de la altura manométrica total.

VacíoVacioVacioVacio Miembros Bibliografía y links Contacto

El número y el tipo de conexiones en la práctica es variable para cada situación. Cálculo de la altura manométrica total (AMT) AMT= Altura manométrica de aspiración(AMA) + Altura manométrica de elevación (AME) AMS= Pérdidas por rozamiento en la cañería de aspiración + suma de las pérdidas de presión en cada conexión de la cañería de aspiración + la altura de aspiración (h)



AMR= pérdidas por rozamiento en la cañería de elevación + suma de pérdidas de presión en las conexiones de la cañería de elevación + altura de elevación (H) Las pérdidas por rozamiento en cañerías y conexiones son obtenidas en tablas específicas para cada diámetro en particular. Ejemplo de cálculode una AMT para un sistema con bomba centrífuga y definición del tipo de bomba Consideramos las siguientes condiciones: Caudal deseado: 35 m3/h Cañería de aspiración: 3” Cañería de elevación: 2 ½” Altura de elevación: (H) : 7,7 metros Altura de aspiración (h): 2 metros Largo de la cañería de aspiración (a) = 6 metros Largo de la cañería de elevación (A) = 30 metros Cálculo de la altura manométrica total de aspiración (AMA) AMA = perdidas por rozamiento en la cañería de aspiración + suma de las pérdidas de presión en cada conexión de aspiración + altura de aspiración (h) Largo de la cañería de aspiración (a) = 6m Pérdida por rozamiento en 6 metros de cañería de 3” (ver TABLA) = 5,7% x 6m= 0,34m Pérdidas de presión en cada conexión de aspiración – pérdidas de presión en la válvula de retención (B) de 3” (ver TABLA) = 0,80m http://members.fortunecity.es/bombaselectricas/dimensio.htm (3 de 11)02/11/2007 02:49:20 p.m.


Pérdidas de presión en curva (D) de 90º de 3” (ver TABLA) =0,15m Altura de aspiración (h) = 2m AMA = (0,34m)+(0,80m+0,15m)+(2m)=3,29m Cálculo de la altura manométrica total de elevación (AME) AME = Pérdidas por rozamiento en la cañería de elevación + suma de las pérdidas de presión en cada conexión + altura de elevación (A) = 30m Pérdida por rozamiento en 30 metros de cañería de 2 ½” (ver TABLA) = 16% x 30m = 4,8m Pérdidas de presión en la válvula de retención 2 ½ (E) (ver TABLA) = 0,75 m Pérdida de presión en curva (D) de 90º de 2 ½” (ver TABLA) = 0,30m Altura de elevación (H) = 7,7m AME = (4,8m) + (0,45m) + (0,3m) + (7,7m) = 14m Cálculo de la altura manométrica total del sistema (AMT):

AMT = AME + AMA = 3,29m + 14m = 17,29m Nota: Para asegurar eventuales desgastes de la bomba y/o reducción de la sección en la cañería debido a incrustaciones, debemos aplicar una tasa de seguridad a ese valor de 5% a 10%. Entonces tendríamos 17,29m x 10% = 19,01m como altura manométrica total para las condicones propuestas. Tomando como ejemplo la tabla de debajo de bombas centrífugas de la serie 6/III INAPI, podemos definir como modelo apto para nuestros cálculos , la bomba de modelo 6/III A de 3” de aspiración, 2 ½” de elevación, caudal de 35m3/h, altura manométrica de 19m y potencia de 5CV



(succaô=succión; vazaô=caudal; recalque=elevación)

BOMBAS INYECTORAS Para la selección de una bomba inyectora debemos conocer los siguientes ítems: Q: Caudal deseado Nd: Nivel dinámico Ne: Nivel estático Hr: Altura de elevación Dp: Diámetro de la perforación A: Longitud de la cañería de elevación

El modelo esquemático de abajo muestra un proyecto típico utilizando una bomba inyectora y los parámetros que debemos considerar para el cálculo de la altura manométrica. Desde ya, el número y el tipo de conexiones en la práctica es variable. http://members.fortunecity.es/bombaselectricas/dimensio.htm (5 de 11)02/11/2007 02:49:20 p.m.


Cálculo de la altura manométrica de elevación (AME) AME = Perdidas por rozamiento en la cañería de elevación + suma de pérdidas de presión en cada conexión de elevación + altura de elevación (H) Las pérdidas por rozamiento en cañerías y conexiones son obtenidas de tablas específicas para cada diámetro en particular. http://members.fortunecity.es/bombaselectricas/dimensio.htm (6 de 11)02/11/2007 02:49:20 p.m.


Ejemplo de cálculo de una AME para un sistema con bomba inyectora y selección del modelo de bomba Consideremos el modelo de arriba con los siguientes requisitos: Caudal deseado: 3 m3/h Nivel dinámico: 30m Diámetro de la perforación: 4” Diámetro de la cañería de elevación: 1” Altura de elevación (H) : 15m Largo de la cañería de elevación (A): 25m Cálculo de la altura manométrica total de elevación (AME) AME = pérdidas por rozamiento en la cañería de elevación + suma de las perdidas de presión en cada conexión + altura de elevación (H) Longitud de la cañería de elevación (A) = 25m Pérdida por rozamiento en 25m de cañería de 1” (ver (TABLA) = 21,5% x 25m = 5,37m Pérdida de presión en cada conexión en la elevación – pérdida de presión llave (F) (ver TABLA) = 0,18m Pérdida de presión en tres curvas (D) de 90º de 1” (ver TABLA) = 0,36m Altura de elevación (H) = 15m AME = (5,37m) + (0,18m) + (0,36m) + ( 15m) = 20,91m Tomando como ejemplo la tabla de abajo correspondiente a a una bomba inyectora de la serie IN, podemos seleccionar como modelo apto para nuestro proyecto, la IN-A7 como caudal de 3 m3/h, nivel dinámico de 28 metros y elevación disponible de 24 metros. Observemos que la elevación disponible es mayor que la solicitada http://members.fortunecity.es/bombaselectricas/dimensio.htm (7 de 11)02/11/2007 02:49:20 p.m.


en el proyecto.

(hacé clic para abrir la tabla en una ventana nueva)

BOMBAS SUMERGIDAS Para la selección de una bomba sumergida debemos conocer los siguientes ítems: Q: Caudal deseado Nd: Nivel dinámico Ne: Nivel estático Hr : Altura de elevación Dp: Diámetro de la perforación A: Longitud de la cañería de elevación PC: Profundidad de colocación de la bomba El modelo esquemático de abajo muestra un proyecto típico utilizando una bomba sumergida



Cálculo de la altura manométrica total (AMT) AMT = Altura manométrica de elevación (AME) + nivel dinámico (Nd) AME = Pérdidas por rozamiento en la cañería de elevación + suma de pérdidas de presión en cada conexión en la elevación + altura de elevación (Hr) Las pérdidas por rozamiento en cañerías y conexiones son obtenidas en tablas específicas para cada diámetro en particular.



Ejemplo de cálculo de una AMT para un sistema con bomba sumergida y selección del modelo de bomba Consideremos el modelo de arriba con las siguientes condiciones: Caudal deseado: 8m3/h Nivel dinámico: 50m Diámetro de la perforación: 4” Diámetro de la cañería: 2” Altura de elevación (Hr) : 15m Longitud de la cañería de elevación (A) = 80 m Profundidad de colocación de la bomba: 55m Cálculo de la altura manométrica total de elevación (AME) AMR = Perdidas por rozamiento en la cañería de elevación + suma de pérdidas de presión en cada conexión en la elevación + altura de elevación (Hr) Largo de la cañería de elevación (A) = 80 m Pérdida por rozamiento en 80 metros de cañería de 2” (ver TABLA) = 3,9% x 25m = 0,975m Pérdidas de presión en cada conexión en la elevacón – pérdida de presión en registro de gaveta 2” (F) ( ver TABLA) = 0,06m Pérdida de presión en tres curvas (D) de 90º de 1” (ver TABLA) = 0,12m Pérdida de presión en la válvula de retención de 2” (E) (ver TABLA) = 0,11m Altura de elevación (Hr) = 15m http://members.fortunecity.es/bombaselectricas/dimensio.htm (10 de 11)02/11/2007 02:49:20 p.m.


AME = (0,975m) + (0,06m) + (0,12m) + (0,11m) + (15m) = 16,265m AMT = AMR + Nd = 16,265m + 50m = 66,26m Tomando como ejemplo la tabla de abajo de la bomba sumergida de la serie SK KING para perforaciones de 4”, podemos seleccionar como modelo apto para el proyecto propuesto la SK 3.0 –92/15B con una caudal de 8,0 m3/ h y potencia de 3CV

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