Potencia Bomba Centrifuga

POTENCIA BOMBAS CENTRIFUGAS

ACCION DE UNA BOMBA CENTRIFUGA a. Potencia hidráulica

Esta es la potencia que el impulsor de la bomba transfiere el agua cuando gira a una velocidad determinada y viene dada por la fórmula:

Potencia hidráulica

Ecuación (20)

donde, 3 Q = es el caudal en m /h H = es la altura de presión en metros columna de agua (mca) 274 = es un factor de conversión, trabajando con agua a 23deg.C. La potencia se da en H. P.( Caballos de fuerza) b. Potencia en el eje

Esta es la potencia que se le debe transferir al eje (por medio del motor) para que la bomba imprima la potencia hidraulica al agua; viene dada d ada por la fórmula:

En donde N es la eficiencia fraccionaria total de la bomba. Ejemplo Calcular la potencia que requiere una bomba en su eje para p ara satisfacer: 3

1. un caudal de 1827 m /h 2. una presión equivalente a 30 m columna de agua (mca) La bomba según el fabricante, tiene en ese punto de operación una eficiencia de 75%.

1. Potencia hidraulica HP =

2. Potencia en el eje HP =

A esta bomba se le acoplará un motor eléctrico directamente a su eje. El fabricante del motor garantiza que este tiene una eficiencia del 89%. La potencia que debe entregar este motor deberá ser:

Potencia en motor  Esto significa que el motor nominalmente será de 300 HP, pero realmente dará, 300 x 0.89 = 267 HP; estos 267 HP los toma la bomba y transfiere al impulsor 267 x 0.75 = 200 HP; el 3 impulsor con esta potencia neta puede entregar 1827 m /hr a 30 mca. En otras palabras, la eficiencia total del proceso será N = 0.75 x 0.89 =0.67 (67%) Existe una fórmula para calcular la potencia en HP cuando el caudal se da en gpm (galones 2  por minuto) y la presión en psi (libras por pulg ); esta es:

Ejemplo Calcular la potencia que debe entregar un motor diesel para manejar una bomba centrífuga que tiene las siguientes características: 1. 2. 3. 4.

caudal = 450 gpm carga de presión = 85 psi eficiencia en ese punto = 80% eficiencia de acople entre motor y bomba = 0.96 (96%)

Potencia continua que debe entregar el motor = (28 x 1.15) / 0.96 = 33 HP continuos, en donde 1.15 es el factor de seguridad para el motor. Ejemplo Se sabe que una bomba centrífuga está consumiendo una potencia eléctrica de 20 kW y está dando 100 psi en la descarga. Suponer que la eficiencia es de un 78%. Averiguar el caudal aproximado que suministra, en gpm.

 b.- Despejar el caudal de la ecuación ( 22)

la bomba esta entregando aproximadamente 363 gpm. En general, las bombas más grandes tienen eficiencias más altas, como es el caso de las turbinas. Una bomba que tenga una capacidad asignada de 100 gpm puede tener una eficiencia máxima de sólo el 60%, en tanto que la eficiencia máxima de una bomba de 1000 gpm es  probable que esté cerca del 80%. La eficiencia de las bombas centrífugas es afectada por tres factores: a. Las pérdidas hidráulicas que incluyen la fricción del fluido en los pasajes del agua y a la turbulencia causada por el cambio brusco en la velocidad del agua cuando sale del impulsor.  b. Las pérdidas volumétricas que incluyen el agua que se escapa por los anillos del sello (prensa-estopa). c. Las pérdidas mecánicas que incluyen la fricción por rodamiento en los bujes o en los cojinetes. Esta fricción puede llegar a disminuirse considerablemente al mejorar el diseño hidráulico de la bomba. La fábrica de bombas CORNELL ha logrado este objetivo con mucho éxito al fabricar bombas que balancean las fuerzas axiales y radiales sobre el impulsor, aumentando la vida útil del eje y los cojinetes.

Fig. V.18. Curvas características para una bomba centrífuga típica

Cada bomba centrífuga y de flujo axial tiene características de trabajo u operación que dependen de su diseño y su velocidad. Una curva característica (Fig.V.18), señala la relación entre la presión, caudal y eficiencia con una velocidad de operación en particular.