Ejercicio Resuelto Bombas Centrifugas

Ejercicio Ejercicio resuelto. resuelto. Bom bas centrifugas Se necesita bombear 40 m

3

de agua a 220 °F y 2,246 Psig en en 3 horas, del del depósito A al al B,

donde la altura desde la superficie del agua hasta la línea central de la bomba es de 5,910 pie y 6,060 pie respectivamente. respectivamente. A través de una tubería de acero comercial cédula cédula 40 de 2000 pie de longitud en la línea de succión succión y una una bomba con con un impeler impeler de

5 ½ pulgada, pulgada, cuya curva curva

característica se muestra en la figura 13.28. Determine: a) La presión en la succión y la descarga en Psia. b) Si la bomba cavita por NPSH insuficientes que medidas tomaría para evitarlo (diga tres medidas. c) Potencia desarrollada por la bomba (Hp) d) Tipo de impeler e) Presión de succión mínima para que no ocurra la cavitación (Psig).

Curvas de isoeficiencia Líneas de NPSHR

Cabezal Cabezal d e la bomba para diferentes diámetros diámetros de impulsor

Ejercicio Resuelto. Bomba centrifuga

Prof. Mahuli González

Líneas Páginade1 potencia al Freno

Datos

  40  3

B A

Fluido: Agua @ 220ºF

  59.613 /    .   59.613 /    0.27     @220º  17.186   2474.784 /  

5.910 pie 6.060 pie

Tanque A

  220º   2.486   1 4.7   17.186  ó  2000  La tubería es de acero cedula 40. La bomba trabaja con un diámetro de impulsor de 5 ½” Según la curva característica mostrada en la Figura 13.28 (Fuente: Mott, 2006), el rendimiento de la bomba centrifuga es Diámetro de la línea de descarga

Diámetro de la línea de succión

Máximo diámetro del impulsor

1 ½”

3

6

El diámetro de la conexión de succión es usualmente más grande que el diámetro de la descarga para minimizar la energía cinética que entra a la bomba, porque esta energía disminuye la altura máxima de succión y aumenta la cavitación. Para conocer la presión de succión de y descarga se debe calcular el cabezal de succión y descarga, respectivamente. Planteando el cabezal de succión se tiene: Aplicando Bernoulli desde el punto 1 al 2

          ó       2    2    

      





Página 2

          2         .1 De la ecuación 1 se puede despejar

 , para ello conozco todos los datos o los puedo calcular. 

Para el caso de la descarga, no puedo plantear la ecuación de Bernoulli ya que se desconoce la longitud en la línea de descarga, sin embargo de la curva característica podemos obtener el cabezal total (Ht)

          El cabezal total se obtiene interceptando el Q (capacidad) con la curva cabezal con un diametro de impulsor de 5 ½”

   40      3   13.33   58.69   0.131 

•

Área de la succión

Área de la descarga

  3   40   77.9   0.256      0.256      0.0515  4

  1 1/2   40   40.9   0.134      0.134    4  0.0141  

Velocidad de succión

Velocidad de descarga

     2.5437 /

  9.291 /   

Calculo del cabezal de succión

      2;

                        2000 0.256    30    30   0.5  

124  59.613  ⁄  2.5437  ⁄  3  2.08.10    124. ..   0.27  



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Leyendo en el Diagrama de Moody con

  2.08.10  y   3   40 el factor

de friccion es

  0.0193 (El flujo está parcialmente desarrollado) Leyendo

  0.018

Y sustituyendo en

  152.487

 2.5437      152.487  2  32.2 /   15.321 

7.186   144  5.910   15.321   32.103    159.613 ⁄          2  32.103     32.103   2.544 /  32   2  32.2 /    13.248 

32.5 pies



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En la curva característica tal como se indica en la figura anter ior se lee el cabezal total

  32.5    32.5   32.103   64.603          2  64.603      64.603   2.544    63.622   2  32.2     26.189  b) Cabezal neto de succión positivo disponible

  2474.784 /            º  32.103   59.613 /  9.411  La bomba cavita por un NPSH insuficiente: Las medidas que se pueden tomar para evitarlo son: •

Aumentar la altura del recipiente de succión

•

Usar un tamaño de línea de succión sobredimensionado para bajar la velocidad

•

Colocar un enfriador en la línea de succión de la bomba para reducir la presión de vapor del liquido

•

Minimizar las perdidas por friccion

c) Potencia desarrollada por la bomba

    32.5   253.802 .  1           0.131   59.613    550 .   0.4615 



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d) Tipo de impulsor Para conocer el tipo de impulsor es necesario determinar la velocidad especifica del impulsor

       

Donde N= Velocidad de rotacion en rpm GPM= Galones por minuto de fluido bombeado en el punto de maxima eficiencia HB= Cabezal total en pies para la capacidad de maxima eficiencia

Punto de máxima eficiencia

35 ies

90 GPM



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     1750   90   1153.74 35  La velocidad específica del impulsor se debe calcular para el máximo diámetro de impulsor para el cual la bomba fue diseñada, al punto de máxima eficiencia Según el resultado l a bomba ti ene un impu lsor totalmente centrífugo o r adial Ns (500-4000)

e) Presión de succión mínima para que no haya cavitación Mínimo” para que no ocurra la cavitación el NPSHd = NPSH r

Estas líneas corresponden a NPSHR

1.5 pies

    º   1.5  41.514   43.014   2.5437       43.014       42.914   2 2  32.2  



   17.765 

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Ejercicio Resuelto Bombas Centrifugas

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