Para calcular con seguridad la bomba centrífuga inyectora adecuada a un determinado sistema de abastecimiento de agua, son necesarios algunos datos técnicos fundamentales de l lugar de la instalación y de las necesidades del proyecto: a) Definición de la profundidad hasta el inyector (metros), conforme lo indicado en la tabla de cada bomba Profundidad total de la fuente de captación Nivel estático de la fuente de captación, en metros Nivel dinámico de la fuente de captación, en metros Tipo y caudal disponible de la fuente, en m3/h Caudal requerido, en m3/h En caso de tratarse de perforaciones, necesitamos conocer el diám etro interno libre de la misma b) La presión necesaria para la elevación (altura manométrica de elevación) la obtenemos cuando conocemos: Altura de elevación ( en metros) Longitud linear y diámetro de la cañería de elevación, en metros Cantidad y tipo de conexiones existentes Ejemplo: Basados en estas informaciones podemos calcular la bomba necesaria para los siguientes datos, conforme al esquema tipo presentado arriba: Datos: Profundidad total del pozo = 25 metros Nivel estático = 10 metros Nivel dinámico = 14 metros Perforación = 4" Caudal disponible = 2m3/h Caudal requerido = 1,5 m3/h Altura de elevación = 16 metros Diámetro de las cañerías y conexiones = a definir
Largo linear de la cañería de elevación = 100 metros Conexiones en la cañería de elevación : 3 curvas de 90º 2 curvas de 45ª 1 válvula de retención vertical Cálculo de la profundidad hasta el inyector : Para que una bomba centrífuga inyectora ofrezca los cuales indicados en sus respectivas tablas de selección, es necesario que el inyector esté sumergido debajo del nivel dinámico a una profundidad ideal de 10 metros. Cuanto menor sea el nivel de agua disponible para la inmersión del inyector (inferior a 10 metros), menor será la presión de la columna de agua y consecuentemente menor será el caudal de la bomba. Así, las profundidades hasta el inyector en las tablas de selección representan la suma del nivel dinámico con la profundidad ideal de inmersión del inyector. Siguiendo el ejemplo, tenemos: Nivel dinámico = 14 metros Profundidad total de la perforación = 25 metros Profundidad hasta el inyector = 14 + 10 = 24 metros por lo tanto, el inyector será colocado a una profundidad de 24 metros a contar desde la base superior de la perforación, estando a 1 metros por encima del fondo del mismo, que corresponde a la posición ideal de inmersión. Cáclulo de las pérdidas de carga en la elevación Por tablas, tenemos que para un caudal de 1,5 metros cúbicos por hora, la cañería indicada deberá ser de un diámetro igual a 1". Como opción, vamos a usar PVC. Así, tendremos: 3 curvas de 90º, PVC, 1" - 3 x 0,6 = 1,8 metros 2 curvas de 45º, PVC, 1" - 2 x 0,4 = 0,8 metros 1 válvula de retención vertical de metal, 1" = 3,2 metros Largo lineal de la elevación, PVC, 1" = 100, 0 metros Largo total = 105,8 metros Por tablas, para 1,5 m3/h, tubo de 1" de diámetro, tenemos un coeficiente igual a 4,0% siendo: hfr = 105,8 x 4,0% = 4,23 metros
Cálculo de la altura manométrica de elevación (AME) AME = AR + hfr *En este caso no se considera la altura de aspiración y sus pérdidas de carga, pues ella es mayor de 8 metros, ya estando contemplada en la selección correcta del inyector. Selección de la bomba centrífuga inyectora Consultando la tabla de selección de las bombas inyectoras, verificamos que el modelo denominado genéricamente Ex.3 (de tablas pertenecientes a Indústrias Schneider do Brazil) es el mas adecuado a nuestra instalación, presentando las siguientes especificaciones:
variables Caudal x presión diámetro libre del pozo
Datos mencionados 1,5 m3/h x 20 mca 4" (101,6 mm)
Datos característicos 1,5 m3/h x 23 mca 3,62" ( 92mm)
Nota: En este caso no es como calcular el NPSH, visto que los datos de aspiración son presentados y definidos de forma diferente que en una situación normal, donde la altura de elevación límite es de 8 metros (de columna de agua)
Como hemos dicho anteriormente, cuanto menor sea la inmersión del inyector, inferior a 10 metros, menor será el caudal de la bomba. Esta pérdida de caudal, por metro inferior a la inmersión ideal, es presentada en la observaciones de la tabla de selección, en valores porcentuales.
El rendimiento global de las bombas centrífugas inyectoras es muy inferior a las centrífugas normales, dada la gran recirculación interior necesaria para el funcionamiento del sistema. Siendo así, no debemos esperar los mismos caudales de las inyectoras, comparadas con las centrífugas normales, por mas que sean de características constructivas y potencias i guales.
Caudales obtenidos con 10 metros de inmersión del inyector Para cada metro inferior a la inmersión indicada, existe un decrecimiento medio del caudal de 5 a 7%, dependiendo del inyector El diámetro de cada inyector varía de 71 a 101,5mm, conforme a la cañería
