Practica Bombas

OBJETIVOS -Entender el principio de funcionamiento de una bomba centrifuga -Comprender el equipo para la la práctica de bombas centrifugas centrifugas -Desarrollar correctamente el diagrama con respecto a bombas centrifugas -Participar en el desarrollo de la experimentación

INTRODUCCIÓN La bomba centrifuga en la industria de la transformación de la materia es vital para la realización de operaciones o procesos ya que es vital transportar uidos para llevar acabo dic!as transformaciones f"sicas y qu"micas pero cabe destacar que es signi#cativo entender que en la industria existen gran variedad de uidos $desde miel !asta !idrocarburos% por eso es sustancial conocer los tipos de bomba& La principal clasi#cación de las bombas seg'n el funcionamiento en que se base( Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas ) en las que el principio de funcionamiento está basado en la !idrostática) de modo que el aumento de presión se realiza por el empu*e de las paredes de las cámaras que var"an su volumen& En este tipo de bombas) en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada) por lo que tambi+n se denominan bombas volumétricas& •

•

Bombas de émbolo alternativo) en las que existe uno o varios compartimentos #*os) pero de volumen variable) por la acción de un +mbolo o de una membrana& En estas máquinas) el movimiento del uido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente& ,lgunos e*emplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistón) la bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial& Bombas volumétricas rotativas o rotoestáticas ) en las que una masa uida es con#nada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada $de ba*a presión% !asta la zona de salida $de alta presión% de la máquina& ,lgunos e*emplos de este tipo de máquinas son la bomba de paletas) la bomba de lóbulos) la bomba de engrana*es) la bomba de tornillo o la bomba peristáltica&

Bombas rotodinámicas ) en las que el principio de funcionamiento está basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el uido) aplicando la !idrodinámica& En este tipo de bombas !ay uno o varios rodetes con álabes que giran generando un campo de presiones en el uido& En este tipo de máquinas el u*o del uido es continuo

Se!n el ti"o de accionamiento •

•

•

•

Electrobombas& en+ricamente) son aquellas accionadas por un motor el+ctrico) para distinguirlas de las motobombas ) !abitualmente accionadas por motores de combustión interna& Bombas neum#ticas que son bombas de desplazamiento positivo en las que la energ"a de entrada es neumática) normalmente a partir de aire comprimido& Bombas de accionamiento $idr#ulico) como la bomba de ariete o la noria& Bombas manuales& .n tipo de bomba manual es la bomba de balanc"n&

Las bombas centr"fugas tambi+n se utilizan para bombear l"quidos con viscosidades diferentes a las del agua& ,l aumentar la viscosidad) la curva altura caudal se !ace más vertical y que la potencia requerida aumenta& La l"nea discontinua indica los puntos de máximos rendimiento para cada curva& /e observa que tanto la altura como el caudal disminuyen en el punto de máximo rendimiento& Dos de las principales p+rdidas en una bomba centr"fuga son por fricción con el uido y fricción con el disco& Estas p+rdidas var"an con la viscosidad del l"quido de manera que la carga - capacidad de salida) as" como de la toma mecánica di#ere de los valores que se obtienen cuando se mane*a agua& ,l seleccionar bombas para una aplicación dada) tenemos varias bombas entre las que elegir& 0aremos lo posible para seleccionar una bomba que opere con un rendimiento relativamente alto para las condiciones de funcionamiento dadas& Los parámetros que se deben investigar incluyen la velocidad espec"#ca) el tama1o del impulsor y la velocidad de operación n& 2tras posibilidades son el uso de bombas multi etapa) bombas en serie) bombas en paralelo) etc& 3ncluso) ba*o ciertas condiciones) limitar el u*o en el sistema puede producir a!orros de energ"a& La vida de una bomba viene determinada por el tiempo de traba*o desde el momento en que se instala !asta el momento en que su rendimiento volum+trico !aya disminuido !asta un valor inaceptable) sin embargo este punto var"a muc!o en función de la aplicación& ,s" por e*emplo !ay instalaciones donde el rendimiento no puede ser inferior al 456) mientras que otras se aprovec!an la bomba incluso cuando el rendimiento esta alrededor de 756& ,!ora los cuidados de la bomba son signi#cativos para una vida larga de la bomba esto implica tener cierto cuidado con la corrosión y la me*or manera de evitarlo es tratando el uidos en caso de ser agua& 8ambi+n

se debe de dar un mantenimiento preventivo) como que est+n bien lubricados sus partes móviles) no tenga obstrucciones en el paso del uido) sus empaques deben estar secos y limpios entre otras cosas&

Cálculos 9omba centrifuga : asto másico Gm

=

30 kg 39.76 s

0.7545

=

kg s

Capacidad de la bomba 0.7545

Q= 1

kg s

kg l

= 0.7545

l s

Presión suministrada por la bomba ∆P

=

2

kgf cm

2

0.1223

−

kgf cm

2

1.8776

=

kgf 2

cm

Carga suministrada por la bomba 1.8776

H

=

kgf 2

cm kgf 0.001 3 cm

1877.64 cm =18.7764 m

=

Potencia !idráulica desarrollada por la bomba

( ) 9.81

kg P 0.7545 × 18.7764 m× s

m 2

s kg m 9.81 2 kgf s

=

14.1673

=

−

−

Potencia de la bomba en caballos de fuerza 14.1673

P HP =

kgf m s

76.039

= 0.1863

HP

9omba centrifuga ; asto másico Gm

=

30 kg 46.08 s

0.6510

=

kg s


Q= 1

kg s

kg l

= 0.6510

l s

Presión suministrada por la bomba ∆P

=

2

kgf cm

2

0.08157

−

kgf cm

2

1.9184

=

kgf cm

2

Carga suministrada por la bomba

kgf m s

1.9184

H

=

kgf 2

cm kgf 0.001 3 cm

1918.43 cm =19.1843 m

=


( ) 9.81

kg P 0.6510 × 19.1843 m× s =

m

2

s kg m 9.81 2 kgf s

12.4898

=

−

−


P HP

=

kgf m s

76.039

0.1642 HP

=

9ombas en serie asto másico Gm=

30 kg 78.78 s

= 0.3808

kg s

Capacidad de la bomba

kgf m s

0.3808

Q

=

1

kg s

0.3808

=

kg l

l s

Presión suministrada por la bomba ∆ P= 4.3

kgf 2

cm

+0

kgf 2

cm

= 4.3

kgf cm

2


kgf 2

cm H kgf 0.001 3 cm =

4800 cm= 48 m

=


( ) 9.81

kg P=0.6510 × 48 m × s

m

2

s kg −m 9.81 2 kgf − s

= 16.3747

kgf m s


P HP =

kgf m s

76.039

= 0.2153

9ombas en paralelo asto másico Gm

=

30 kg 28.82 s

1.1185

=

kg s

HP


Q

=

1

kg s

kg l

=

1.1185

l s

Presión suministrada por la bomba 2

∆ P=

kgf 2

cm

+2

kgf cm

0.02719

2

2

kgf cm

+

2

+ 0.09517

2

kgf cm

2

= 2.0183

kgf 2 cm


H

=

kgf 2

cm kgf 0.001 3 cm

=

2018.35 cm =20.1835 m


( ) 9.81

P=0.6510

kg × 20.1835 m× s

m

2

s kg −m 9.81 2 kgf − s

= 22.5767

kgf m s


P HP

=

kgf m s

76.039

=

0.2969 HP

Datos e%"erimentales de la bomba centri&ua ' Corrida

P/: =gf>cm;

PD: =gf>cm;

8iempo s

?asa =g

: ; A  @ B

5 5&:;;A 5&:45A 5&;@A 5&A@5 5&@5A5

;&@ ;&5 :& :&B :& :&;

5 A4&7B ;4&AB ;&B@ :&75 :&@

5 A5 A5 A5 A5 A5

Datos e%"erimentales de la bomba centri&ua ( Corrida : ; A  @ B

P/; =gf>cm; 5 5&:;;A 5&:45A 5&;@A 5&A@5 5&@5A5

PD; =gf>cm; ;&A ;&5 :& :&B :& :&;

8iempo s 5 B&5 A;&@ ;4&B ;;&:B :4&B@

?asa =g 5 A5 A5 A5 A5 A5

Datos e%"erimentales de las bombas en serie Corrida : ; A  @ B 7

P/: =gf>cm; 5 5 5&:;;A 5&;7 5&A5B 5&4 5&B;@A

PD; =gf>cm; & &A &5 A&@ A&5 ;&@ ;&5

8iempo s 5 7&7 B&B ;B&4 ;:&BA :&;; :@&4B

?asa =g 5 A5 A5 A5 A5 A5 A5

Datos e%"erimentales de las bombas en "aralelo Corrida : ; A 

P/: =gf>cm; 5 5&5;7; 5&:BA: 5&;7:4

PD: =gf>cm; ;& ;&5 :& :&B

P/; =gf>cm; 5 5&554@ 5&5:4 5&5;@

PD; =gf>cm; ;& ; :& :&@

8iempo s

?asa =g

5 ;B&; :&7A :;&7@

5 A5 A5 A5

Tabla de resultados de la bomba centri&ua '

Corri da :% ;% A% % @% B%

asto masa $m% =g>s

Capacid ad $% l>s

GH3
GH3
Presión suministr ada $FP% =gf >cm; ;&@

Carga suministr ada $0% m ;@&5

Potencia Potencia desarrolla desarrolla da da $P% $P0P% =gf -m>s 0P GH3
:&77B

:&77B

:&:B7AA

:&B54B

:B&54B7

:B&7@

:&A:B

:A&:B4

:&54:

5&4B4

4&B4@7

:@&5@4

5&B4B4

B&4B4;

::&A5;:

5&:BA:B B 5&;:BA5 @ 5&:7B; A 5&;5A@7 @ 5&:BA4 B

Tabla de resultados de la bomba centri&ua (

Corrid a :% ;% A% %



GH3
Presión suministr ada $FP% =gf >cm; ;&A

Carga suministr ada $0% m ;A&5

:&4:;4

:4&:;4

:;&477

:&BAB@4

:B&AB@4

:&4

:&A:B4A

:A&:B4A

:A&@B:@

5&:B;@  5&:4B@4 B 5&:7A@5 

@% B%

:&A@A 74 :&@;B 7:

:&A@A74 5 :&@;B7: 7

:&5:4AA

:5&:4AA

:A&74475

5&7;:7;

7&;:7;

::&5@B5B

5&:::  5&:@A44 

Tabla de resultados de las bombas en serie

Corri da :% ;% A% % @% B% 7%



GH3
GH3
Presión suministr ada $FP% =gf >cm; &

Carga suministr ada $0% m &

&A

A&

&:;;A@B

:&;;A@B

A&77:;

A7&7:;

:B&A77: A ;B&@A77 ;@ :&BA7@

5&;:@AB ;B 5&A45:@ ; 5&@7@47

A&A5BB;

AA&5BB;

B&@:

5&B:BBA7

;&44;A

;4&4;A

5&B7A;7

;&B;@A7

;B&;@A7

4&;;;:: A 4&A4:A @

Tabla de resultados de las bombas en "aralelo

5&B447

Corri da :% ;% A% %



GH3
Presión suministr ada $FP% =gf >cm; ;&

Carga suministr ada $0% m ;&

;&5:A

;5&:A@A @ :&45

;;&@7BBB 5&;4B45 : A&7A 5&@5@475 ; A4&47AA; 5&@;@B4@ 4

:&45 :&B4

:B&4BB @

CURV)S C)R)CTERISTIC)S B5

@5

5

Columna total mts

bomba centrifuga : bomba centrifuga ; 9ombas en serie 9ombas en paralelo

A5

;5

:5

5 5

5&@

:

:&@

;

;&@

Ca"acidad lt*s

DISCUSIÓN DE RESU+T)DOS Comparando la bomba centrifuga : con la ; muestran diferencia en sus resultados calculados $gasto masa) capacidad) carga suministrada potencia etc&%) cabe destacar que las dos bombas tienen las misma especi#caciones) lo que indica que !an sufrido desgaste diferente como tambi+n la corrosión que se presenta en cada una por ende los resultados prevalecerán diferentes& ,!ora con respecto a la conexión en serie y paralela podemos identi#car varias cosas& -El gasto masa es mayor en paralelo que en serie Esto se debe a que el u*o en paralelo en comparación a la conexión en

DISCUSIÓN DE RESU+T)DOS Comparando la bomba centrifuga : con la ; muestran diferencia en sus resultados calculados $gasto masa) capacidad) carga suministrada potencia etc&%) cabe destacar que las dos bombas tienen las misma especi#caciones) lo que indica que !an sufrido desgaste diferente como tambi+n la corrosión que se presenta en cada una por ende los resultados prevalecerán diferentes& ,!ora con respecto a la conexión en serie y paralela podemos identi#car varias cosas& -El gasto masa es mayor en paralelo que en serie Esto se debe a que el u*o en paralelo en comparación a la conexión en serie es mayor ya que se suministra el u*o de las dos bombas& -La carga suministrada en la conexión en serie es mayor a la conexión en paralelo Esto es debido a que la presión suministrada por la conexión en serie es mayor con respecto en paralelo lo que da un mayor empu*e al uido en la tuber"a Comparando los resultados con las bombas individuales y las bombas en paralelo identi#camos que los resultados son similares ya que en paralelo el u*o de las dos bombas es sin impedimentos& En lo que se re#ere a la potencia en las conexiones serie y paralelo esta iba en aumento debido a que al paso de las mediciones se iba abriendo más la válvula permitiendo un mayor u*o de uido esto implicaba un mayor esfuerzo de la bomba que en si se re#ere a la potencia de la bomba ,nalizando la grá#ca comprobamos lo antes dic!o la bomba centrifuga : y ; tienen comportamientos diferente) peque1os pero se alcanzan a distinguir& En tanto la curva caracter"stica de la conexión en serie y paralelo demuestran una gran diferencia como lo !ab"amos mencionado con respecto al empu*e

CONC+USIÓN ,nalizando los cálculos y la discusión de resultados determinamos el uso impl"cito de las conexiones serie y paralelo& La conexión en serie se usa en edi#cios grandes donde requieren el transporte de uidos a grandes alturas en cambio s" se necesita un llenado rápido ya sea de tanques) cisternas etc& /e aplica una conexión en paralelo& Esto tiene una signi#cativa importancia ya que las bombas centrifugas están más que presentes en la industria qu"mica

BIB+IO,R)-.) -Junus ,& Cengel) ?ecánica de uidos( fundamentos y aplicaciones) editorial ?CK,-03LL) Edición M ?+xico ;55 -!ttps(>>es&NiOipedia&org>NiOi>9ombacentr6CA6,Dfuga -!ttps(>>es&NiOipedia&org>NiOi>9omba!idr6CA6,:ulica

3
,L.?<2( K2?EK2 V?EW ./8,T2 K.P2( ;3?7

E.3P2( @

Practica Bombas

Recommend Documents