BOMBAS CENTRIFUGAS Capcha Palacios VH. (20142210J); Condori Paco MJ. (20144090A); Miranda Sianca, J.D (20141073I ( 20141073I). ). Mogrovejo Medina U.I(20142062K) U.I(20142062K) Escuela de Ingeniería Petroquímica, FIP-UNI. Operaciones Unitarias I, sección A, 15/04/2018
Resumen: Hoy en dia el requerimiento de bombas es muy utilizado en las industrias ya sea para aumentar el caudal o la potencia de fluidos determinados .En este este laboratorio debemos tener en consideración las llamadas curvas características de la bomba con cual estamos trabajando, estas curvas nos permiten ver si la bomba trabaja sola si esta en serie o en paralelo. Luego procederemos a medir el caudal de salida de una bomba individual, de dos bombas con igual (head) asociadas asociadas que ya pueden estar serie o paralelo, de tal manera que con ayuda de los manómetros a la entrada y salida de la bomba, podremos obtener dicha curva. Sabemos que el head teóricamente esta relacionado con el caudal y con esto podemos predecir una curva Head vs caudal y análogamente calculamos para cada una de los los tres tipos tipos de asociacione asociacioness de bombas bombas y procederemos procederemos con con la misma misma metodología. metodología.
1. INTRODUCCIÓN: OPERACIONES EN SERIE Y EN PARALELO. Existen casos en que las necesidades de un sistema exige que varie la carga o el gasto, para este caso se pueden usar bombas en serie o en paralelo.
bombas en serie Cuando dos bombas que operan independientemente, se conectan de tal forma que la descarga de la primera se in troduce en la succión de la segunda, se dice que están acopladas serie. Por continuidad, el gasto que pasa por 1a primera, pasa por la segunda y como el impulsor adiciona energia, la carga resultante es la suma de las cargas que proporciona cada una de ellas. Esta forma de instalaciones se presenta muy raras veces, ya que cuando la carga que hay que vencer es demasiado alt a, se utilizan las bombas de varios pasos, especialmente diseñadas para éstos usos.
Cuando se presenta el problema de acoplar dos bombas en serie la curva característica resultante y el punto de operación se obtienen como se muestra en l a figura
La curva característica del acoplamiento de las bombas la obtendremos sumando las alturas que nos proporcionan cada bomba para un caudal dado que circula por todas ellas.
Asociación de bombas en paralelo OPERACIONES EN PARALELO.- Este típo de operación es el mas frecuente en la práctica por la versatilidad con que se presenta, ya quese puede adaptar a las direrentes condiciones de demanda. Cuando un sistena de bombas se instala de tal forma que todas las brídas de descarga de éstas se conectan a una brida mulltiple que termina en la tuber ia de conducción y las brídas de succión se conectan a un cárcamo de alimentación con tuberias independientes, se diceque se tiene un acoplamiento en paralelo Cuando ésto sucede el gasto de bombeo es la suma de los gastos de las bombas que esten operando a la vez y la carga de presión es la misma para todas estas ;de tal forma que la curva de gastos resultante no es la unica y depende del numero de bombas que esten f uncionando a la vez. Para obtener éstas curvas se procede como se muestra en la figura
2. MATERIALES Y MÉTODO a. MATERIALES
2 bombas centrífugas Cronómetro Manómetros
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1 Resultados :
BOMBA EN SERIE
BOMBA INDIVIDUAL Psuc
Pdesc
P
t (seg)
Q l/min
(bar)
H(cm) BOMBA 1 Bomba 1
0.05
0.8
0.75
144.47
4.1531
0.05
0.71
0.66
67
8.9552
0.05
0.65
0.6
48.91
12.2674
0.02
0.45
0.43
27.82
21.5672
0
0.45
0.45
27.8
21.5827
0
0.35
0.35
25.48
23.5479
0
0.35
0.35
24.82
24.1741
0
0.35
0.35
23.62
25.4022
0
0.2
0.2
21.72
27.6243
0
0.23
0.23
21.3
28.1690
Fin al
Bomba 2
t seg
Q l/min
75.11 66.10 60.09 43.07 45.07 35.05 35.05
Psu c 0.0 5 0.0 4 0.0 3 0.0 2 0.0 1 0
35.05 20.03 23.03
Tabla 1. Valores de presión y caudal para la bomba individual.
0.0 2 0.0 2 0.0 2
Pde s
P
0.8
0.7 5
0.7 4 0.6 9 0.5 4 0.4 8 0.3 3
Psu c 0.8 5 0.7 9
0.7 0.6 6 0.5 2 0.4 7 0.3 3
Pde s 1.6 5 1.5 1 1.3 8 1.1 7 0.9 4 0.6 6
0.7 0.5 9 0.4 8 0.3
P
0.8 0.7 2 0.6 8 0.5 8 0.4 6 0.3 6
H(cm ) bomb as en serie
P
1.5 5 1.4 2 1.3 4
0.9 3 0.6 9
73.2 9 48.2 5 37.4 9 33.7 2 29.7 7
3.448 3 8.186 7 12.43 52 16.00 43 17.79 36 20.15 45
1.1
174
155.2 3 142.2 1 134.2 0 110.1 7 93.14 69.10
0.0 8
0.1
0.0 2
0.1 1
0.1 3
0.2 3
25.3 4
23.67 80
23.03
0.1
0.1 2
0
0.1 7
0.1 7
0.2 9
20.9 7
28.61 23
29.04
0.1 8
0.2
0.0 9
0.3
0.2 1
0.4 1
19.6 5
30.53 44
41.06
Tabla 2. Valores de presión y caudal para las bombas en serie.
BOMBA EN PARALELO Bomba 1
Bomba 2
t seg
Qtotal
H(cm) bombas en paralelo
Psuc
Pdes
P
Psuc
Pdes
P
l/min
0.04
0.81
0.77
0
0.82
0.82
224
2.6786
79.62
0.04
0.73
0.69
0
0.75
0.75
47.27
12.6930
72.11
0.02
0.54
0.52
-0.02
0.53
0.55
28.27
21.2239
53.58
0
0.42
0.42
-0.04
0.4
0.44
23.52
25.5102
43.07
0.03
0.67
0.64
0
0.67
0.67
21.42
28.0112
65.60
0.03
0.61
0.58
0
0.61
0.61
21.01
28.5578
59.59
0
0.3
0.3
-0.05
0.27
0.32
12.32
48.7013
31.05
0
0.36
0.36
-0.05
0.32
0.37
12.05
49.7925
36.56
-0.01
0.24
0.25
-0.06
0.21
0.27
10.84
55.3506
26.04
-0.02
0.18
0.2
-0.07
0.13
0.2
10.07
59.5829
20.03
ΔP
Q v.s ΔPT
2 DP (bar) Serie DP (bar)
1.5 1 0.5
Tabla 3. Valores de presión y caudal para las bombas en paralelo.
0 0.0000
10.0000
20.0000 Q(l/min)
30.0000
40.0000
Gráfica 3. Caudal (eje x) vs P (eje Y), para la bomba individual y en serie. ΔP (bar)
0.8
Q v.s ΔP
Q v.s H
H(cm) 180.00
H(cm)-bombas en serie
160.00
0.6
140.00 0.4
H(cm) BOMBA 1
120.00 100.00
0.2
80.00
DP (bar)
60.00
0 0.0000
10.0000
20.0000 Q(l/min)
30.0000
40.0000
20.00
Gráfica 1. Caudal (eje x) vs P (eje Y), para la bomba individual.
H(cm) 80.00
40.00
Q v.s H
0.00 0.0000
30.0000
40.0000
Gráfica 4. Caudal vs cabeza o head de la bomba (cm) para la bomba individual y en serie
60.00
ΔP
40.00
1
20.00
0.8
H(cm) BOMBA 1
0.00 0.0000
10.0000 20.0000 Q (l/min)
Q v.s ΔPT DP (bar) Paralelo DP (bar)
0.6 10.0000 20.0000 Q (l/min)
30.0000
40.0000
Gráfica 2. Caudal vs cabeza o head de la bomba (cm)
0.4 0.2 0 0.0000
20.0000
40.0000
60.0000
80.0000
Q(l/min)
Gráfica 5. Caudal (eje x) vs P (eje Y), para la bomba individual y en paralelo.
Q v.s H
H(cm) 100.00
H(cm)-bombas en paralelo H(cm) BOMBA 1
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 0.0000
20.0000 40.0000 Q (l/min)
60.0000
80.0000
Gráfica 6. Caudal vs cabeza o head de la bomba (cm) para la bomba individual y en paralelo.
4. CONCLUSIONES
Se pudo tener la curva característica individual de la bomba la cual mantiene una tendencia lineal hasta un caudal de 25 L, posteriormente hay una ligera desviación de la tendencia. En la curva característica de la asociación de bombas en serie vemos una tendencia decreciente de la curva en comparación con la tendencia lineal de la bomba individual, pero mantiene el head de cada bomba. A medida que aumenta el caudal, el head de la bomba disminuye, y además de esto, en la asociación en paralelo observamos que las curvas características mantienen su orientación sin cruzarse a diferencia de la asociación en serie.
5. RECOMENDACIONES
Tomar las mediciones con un volumen de agua constante de 10 L para una mejor medida del caudal. Abrir y cerrar de manera correcta las válvulas correspondientes para cada asociación de bombas
6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Frank Kreith , Principios de tranferencia de calor , sexta edición , paginas 494-497 y 663. Yunus Cengel . Transferencia de calor , paginas :477(Tabla 8-4) ,591
