EJERCICIOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS
120 FT 160 FT 40
Cabeza estatica=
FT
160’-40’= 120’
Centro de la Bomba
Sustituyendo en las ec. De la bomba
Como 6.464 > 2.2143 no hay cavitación.
b) Con Q= 0.08 m3/s
Se quiere impulsar agua desde un lago, a un depósito de cabecera de suministro a una población. Este depósito tiene una capacidad de 90.72 millones de litros. Para ello se ha construido una estación de bombeo junto al lago. La estación de bombeo se encuentra a una cota de 62 m y desde al lago hasta la bomba hay una tubería de 7 m de longitud y 30 cm de diámetro, y rugosidad absoluta 0.1 mm, con un filtro de longitud equivalente de 0.5 m. Desde la bomba hasta el depósito al que se quiere subir el agua hay 660 m de la misma tubería de la aspiración, con cuatro codos de k=0.8 y una válvula con K= 2.5 mca/(m3/s)2. El depósito se desea llenar en una semana con las bombas funcionando todo el tiempo y se dispone de cuatro bombas con CC expresadas en las ecuaciones mostradas. Seleccione la bomba adecuada Si un kWh cuesta $0.15 ¿Cuánto cuesta llenar el depósito?
Datos: viscosidad cinemática del agua= 1.1 x 10-6 . Presión atmosférica= 10.33 m Presión de vapor a la temperatura de trabajo= 0.21 mca (abs)
Determinación del punto de funcionamiento
Z A
H m
Z B
hls
hld
H m
Z B
Z A
hls
hld
hls Re
4Q
Q
πdμ c
log
h ld
t
0.25
f
h ls
90720 7x24x3600
2
e
5.74
3.71d
Re 0.9
2
log
0.5) 0.15 2
π 2 x9.81x0.3 5
8x0.15 2 π x9.81x0.3
4
0.0165x660 0.3
Re
5.74
3.71x300
Re 0.9
0.8( 4)
f F ( Re , ) d
gd
0.1
0.0947m;
e
5
4x0.15x10 6 πx0.3x1.1
0.25
8x0.0165( 7
2
m3 0.15 s
8 f ( L Leq )Q 2
hld
578745.25
0.0165
2
8Q 2 π 2( g ) ( d 4 )
2.5x0.15 2
* f
9.122m
L d
k
kQ 2
3 m 0.15
Q H m
NPSH d
3 m 540
Z A
hls
hld
h 102 57
H at
H v
Z s
hls
Z B
s
150 l
s
0.0947 9.122
10.33 0.21 (62 57)
Determinación de cada bomba Bomba 1 Hb
-6
70 - 705x10
x150
0.0125 x150 5 x10 NPSHr
3 1.4 x10
4
2
5
54.14m
x150
x150
2
2
ok
0.75
ok
6.15
Bomba 2 Hb
80 - 1149.5 x 0.1502
54.14m
7 x 0.150 45 x 0.1502
0.0375
NPSHr
54.22m
5 x 0.15 150 x 0.1502
ok
4.125
ok
0.0947
5.0253m
Bomba 3 Hb
60 - 5x10-5 x5402
2 x10
3
NPSHr
x540
1 x10
4 5 x10
7
45.42m 6
x540
x540
2
2
0.7884
ok
4.15
Bomba 4 Hb
77 - 1016.13 x0.1502
54.14m
9,015 x0.150 21 x 0.1502 NPSHr
7 x0.15 120 x0.1502
ok
0.8775 3.75
ok
Determinación del costo de llenar el depósito Wb
QH m
9,81 x0.150 x54.13
Energía consumida
0.8775
90.772kW
90.772kWx7 diasx24 h
dia
costo de llenar el depósito 15250kW .hx 0.15 $
15250kW .h
kW .h
$2287.5
La instalación de la figura es utilizada para trasegar agua a 30 °C desde un depósito inferior a cota 0 m. a un depósito superior de cota 50 m. El grupo impulsor está situado a cota 0.5 m. La bomba tiene dos válvulas, la válvula de regulación 1 esta situada antes de la bomba, y la 2 inmediatamente después de la misma. La tubería de impulsión es de hierro galvanizado de 225 mm de diámetro y 25 m de longitud mientras que la tubería de aspiración es 230 mm de diámetro y 1 m de longitud, Asumiendo flujo rugoso determine : Q, Hm, rendimiento, potencia y si se presentan problemas de cavitación para una presión atmosférica de 1 bar
Debido a que Si se presentan problemas de cavitación
Flujo rugoso
Una bomba centrífuga. cuya curva característica es de la forma, Hm = 180 - 375 Q2, girando a n = 1200 r.p.m se acopla a una tubería de impulsión de que tiene una K de perdidas = 15 m/(m3/s)2.Determinar: a) El punto de funcionamiento, para elevar agua a 120 metros de altura b) El número de revoluciones por minuto necesarias, si las pérdidas de carga en la tubería aumentan a 8 veces la inicial (considere que el aumento de la perdida de carga se debe exclusivamente por el aumento del caudal).
En la fig se representa una instalación de bombeo en el que agua a 25 c es transportada del tanque A al B, las características del sistema de bombeo son mostradas en la fig , las tuberías son de hierro galvanizado (e= 0.15 mm) . Encontrar a) Por iteraciones sucesiva el caudal b) la altura útil de bombeo y la potencia útil y c) la NPSH disponible si la presión atmosférica es de 1 bar(abs).
La curva característica Hm-Q de una bomba centrifuga cuando opera a una velocidad de 2500 rpm, viene expresada por la ec. Hm=180375Q2 . a)Si se acoplan 3 de estas bombas en serie para funcionar en una instalación consistente en la elevación de agua de un deposito inferior a otro superior ambos abiertos a la atmósfera, con una diferencia de niveles de 250 m y unidos por una tubería con un factor de paso de 25 m/(m3/s)2 , determine el punto de funcionamiento y el rendimiento si se conoce que cada bomba requiere una potencia en el eje de 620 kW. b)El sistema de bombas en serie funcionando en la misma instalación anterior se pone a operar a 1800 rpm determine el nuevo punto de funcionamiento. c) Si los depósitos se conecta con las bombas en serie mediante una tubería nueva, constituida por 3 tramos de factores de paso K 1 = 15 ; K2 = 80 y K3= 110, determine el punto de funcionamiento trabajando a n = 1800 rpm.
La estación de bombeo que se muestra en la fig, cuenta con dos bombas idénticas con las siguientes características : H = 43 – 1348Q2; = 21.3Q – 143.2Q2 ; NPSHr = 2.3 + 380Q2. Donde H en mca y rendimiento en tanto por uno. Determine: a)El punto de funcionamiento, la potencia de accionamiento y el riesgo de cavitación con un margen de seguridad de 0.5m cuando solo trabaja 1 bomba b)Idem cuando trabajan las dos bombas en paralelo
Para la instalación mostrada en la fig calcule: a)los caudales circulante por cada línea si la válvula se regula para que el consumo por esa línea sea exactamente de 15 lps, b) la resistencia r v que debe ofrecer la válvula para que además del caudal de 15 lps la presión en el punto de la cota 25m sea de 40 kPa, c)Determine la velocidad de giro de la bomba para que el caudal que suba al deposito sea de 22 lps, manteniendo el caudal de consumo de 15 lps en el otro punto.
La instalación mostrada en la fig, sirve para bombear agua a 25 C desde el depósito inferior. Determine a) La altura manométrica que proporciona la bomba teniendo en cuenta la posibilidad de que estas condiciones la bomba sufra cavitación b) velocidad de rotación de la bomba de tal forma que ésta no cavite, manteniendo un margen de seguridad de 0.5 m. Datos: Hatm= 10 mca , Hv= 0.25 mca, =9.777 kN/m3. °
