BOMBAS

Mecnica de Fluidos y Solidos5FM2Amelia Romana Jimnez Rodrguez

Equipo:Kumari AartiGarca Luciano MnicaRuiz Castillo MichelleSalinas Lpez IsraelVelo Silvestre Jazmn Elizabeth

BOMBASQu es una bomba?Es una mquina que transforma energa, aplicndola para mover el agua.Todas constan de un orificio de entrada y otro de salida.Se utiliza para mantener un lquido en movimiento y as aumentar su presin.Este tipo debombaspermiten solucionar sus necesidades de suministro de agua en la industria, agricultura, edificios, y parques acuticos, entre otras muy diversas aplicaciones.

Las bombas son utilizadas para impulsar lquidos a travs de sistemas de tuberas.Parmetros de seleccin de BombasAl seleccionar una bomba para una aplicacin especfica, se deben considerar los siguientes factores:1.- Naturaleza del liquido a bombear.2.- Capacidad requerida (flujo volumtrico).3.- Condiciones del lado de succin (entrada) de la bomba.4.- Condiciones del lado de descarga (salida) de la bomba.5.- Carga total sobre la bomba (termino ha de la ecuacin de energa).6.- Tipo de sistema donde la bomba empuja el flujo.7.- Tipo de fuente de potencia (motor elctrico, motor disel, turbina de vapor, etc).8.- Limitaciones de espacio, peso y posicin.

9.- Condiciones ambientales.10.- Costo de adquisicin de la bomba.11.- Costo de operacin de la bomba.12 .- Cdigo y estndares gubernamentales.

Despus de la seleccin de la bomba tambin se deben especificar los siguientes puntos:1.- Tipo de bomba2.- Tamao de la bomba3.- Tamao de la conexin de succin y su tipo (bridada, atornillada, etc)4.- Tamao y tipo de conexin de descarga 5.- Velocidad de operacin6.- Especificaciones para el impulsor (por ejemplo: para un motor elctricopotencia que requiere, velocidad, voltaje, fase, frecuencia, tamao del chasis y tipo de cubierta).7.- Tipo de acoplamientos, fabricante y numero de modelo8.- Detalles de montaje.9.- Materiales y accesorios especiales que se requiere, si hubiera alguno. 10.- Diseo y materiales del sello del eje.Uso de Bombas

Bombas de turbina o regenerativa:Utilizada para lquidos claros, pueden ser horizontales o verticales, llenan una necesidad entre las bombas centrfugas.

Bombas centrifugas:Son las ms extensamente utilizadas en la industria por su versatilidad, fcil diseo, bajo costo y reducidomantenimiento.Bombas rotatorias:Pueden bombear lquidos que no contengan slidos abrasivos, aunque estn especialmente indicadas para manejar lquidos algo viscosos, con propiedades lubricantes.Quemadores de aceite, jabones y cosmticos, azcar, jarabe y mezclas, tinta lejas y aceites minerales.

Bombas reciprocantes:Se utilizan principalmente para el tratamiento de lodos en las plantas de procesos y aplicaciones de tubera.

Bombas de paletas:Transferencia de productos del sector petrolero, productos qumicos, limpieza de aceite en circuitos cerrados, limpieza de aceite en circuitos cerrados, Vaciado de freidoras industriales,

Bombas de paletas flexibles:Bebidas, procesamiento de alimentos, filtracin, Granjas lecheras y camiones cisterna, productos viscosos o con pequeas partculas en suspensin e industria cosmtica.

Bombas de engranajes:Procesos de ultrafiltracin, sistemas de lubricacin, circulacin de cierres mecnicos dobles, inyeccin de tinta, dosificacin de canal continuo, Sistemas de refrigeracin y equipos de osmosis inversa (tratamiento de aguas).BOMBAS CENTRIFUGASLas bombas centrfugas mueven un cierto volumen de lquido entre dos niveles; son pues, mquinas hidrulicas que transforman un trabajo mecnico en otro de tipo hidrulico.Principio de funcionamiento Son maquinas denominadas "receptoras" o "generadoras" que se emplean para hacer circular un fluido en contra de un gradiente de presin. Para que un fluido fluya desde donde hay mayor presin hasta donde hay menos presin no se necesita ningn gasto de energa (Por ejemplo: un globo desinflndose, o un lquido desplazndose desde donde la energa potencial es mayor hasta donde es menor) pero, para realizar el movimiento inverso, es necesaria una bomba, la cual le comunica al fluido energa, sea de presin, potencial o ambas. Para esto, necesariamente se tiene que absorber energa de alguna mquina motriz, ya sea un motor elctrico, uno de combustin interna, o una turbina de vapor o gas, etc.Una tubera de aspiracin, que concluye prcticamente en la brida de aspiracin.

El impulsor o rodete, formado por un conjunto de labes que puedenadoptar diversas formas, segnla misin a que vaya a ser destinada la bomba, los cuales giran dentro de una carcasa circular. El rodete es accionado por un motor, y va unido solidariamente al eje, siendo la parte mvil de la bomba.El rgano principal de una bomba centrfuga es el rodete que, se puede ver con dispuestos segn una seccin perpendicular al eje de la bomba; el lquido llega a la entrada delrodete en direccin normal al plano de la figura, (direccin axial), y cambia a direccin radial recorriendoel espacio o canal delimitado entre los labes.

c) Difusor, El difusor junto con el rodete, estn encerrados en una cmara, llamada carcasa o cuerpo de bomba. El difusor est formado por unos labes fijos divergentes, que al incrementarse la seccin de la carcasa, la velocidad del agua ir disminuyendo lo que contribuye a transformar la energa cintica en energa de presin, mejorando el rendimiento de la bomba.

d) Eje, El eje de la bomba es una pieza en forma de barra de seccin circular no uniforme que se fija rgidamente sobre el impulsor y le transmite la fuerza del elemento motor.

Carga neta de succin positiva: Es la presin disponible o requerida para forzar un gasto determinado en litros por segundo a travs , de la tubera de succin al ojo del impulsor, cilindro o carcaza de una Bomba .Se da en metros del lquido manejado equivalentes a la presin en kg/cm2 requeridos para forzar el liquido a la bomba.

CNPS disponible: Esta depende de la carga de succin o elevacin , la carga de friccin y la presin de vapor del lquido manejado a la temperatura de bombeo. Si se vara cualquiera de estos puntos la CNPS. Puede alterarse.

CNPS requerida: Depende solo del diseo de la bomba y se obtiene del fabricante para cada bomba en particular. Segn su tipo, modelo ,capacidad y velocidad.

Para este arreglo la descarga de una bomba se conecta a la succin de la otra. Por esta razn ambas bombas manejan el mismo caudal.

QA = QB donde:QA = Flujo de A QB = Flujo de B Arreglos de bombasArreglo en serieDado que las bombas estn una, a continuacin de la otra, el cabezal total desarrollado por el arreglo es la suma del cabezal que incrementa cada bomba.

Curva de operacin de bombas en serie

VentajasDesventajasSuministra mayor cabeza para transportar un fluido. Si las bombas son de caractersticas diferentes, esto puede causar problemas al poner en funcionamiento el sistema.Suministra sustancias desde alturas elevadas.Pequeas variaciones de caudal implican variaciones de altura.Mejor rendimiento.No mueve mucha cantidad de fluido manteniendo una baja cada de presin.Incremento de velocidad.Suministra mayor presin .Ventajas y desventajasARREGLO EN PARALELOEn este caso el caudal total manejado por el sistema, es la contribucin de los caudales individuales de cada bomba.QT =QB1 +QB2

dado que tienen succin y descargas unidas, el cabezal desarrollado por cada una de las bombas, debe ser igual.hT = hB1 = hB2

Ventajas y desventajasventajasDesventajasIdeal cuando el flujo varia muchoDuplica la capacidad presin igual Mas cantidadCaudal menor que de una sola bombaEficiencia igual que la bomba originalCURVAS CARACTERSTICAS DE LAS BOMBASEl comportamiento hidrulico de un abomba viene especificado en sus curvas caractersticas.Representan una relacin entre los distintos valores del caudal proporcionado por la misma con otros parmetros(hmanomtrica,rendimiento hidrulico,potencia requerida y haspiracin. ,que estn en funcipon del tamao, diseo y construccin de la bomba.Proporcionadas por los fabricantes a una velocidad de rotacin determinada (N).Se grafica caudal vs. Alturas, rendimientos, potencias y alturas de aspiracin.

CURVA ALTURA MANOMTRICA(h) VS. Caudal (q)La relacin h(q) tiene forma polinmica con las siguientes formas:

LA curva obtenida corta al eje q=0, en un punto en que la bomba funciona como agitador, elevando un caudal nulo.

Comportamiento generado cuando se cierra totalmente la llave de paso en el origen de la tubera de impulsin.

El llamado caudal a boca llena es el que corresponde a h=0, dando un caudal mximo.

Bomba radial centrfugaBomba helicocentrfugaBomba de hliceCURVA RENDIMIENTO-CAUDALEl rendimiento de la bomba o rendimiento general es la relacin entre potencia til o hidrulico y la potencia al freno, mismo que es suministrado por los constructores de la bomba.Considera perdidas por fugas (rendimiento volumtrico) y por rozamiento en ejes y caras del impulsor (renidmiento mecnico).

CURVA POTENCIAL CAUDALLa potencia absorbida por el eje de la bomba o potencia al freno, es la potencia que necesita la bomba para realizar una determinada cantidad de trabajo.

Es igual a la potencia hidrulica o potencia que necesita la bomba para elevar el agua, ms potencia consumida en rozamientos, y viene determinada por la frmula:

Donde:

P=Potencia de bombaQ= Caudal (L/s)H=Altura manomtrica total (m)=Rendimiento de la bomba(/1)

La potencia absorbida por la bomba es la que tiene que suministrar el motor(elctrico o hidrulico) por el rendimientode dicho motor (m).

CURVAS CARACTERSTICAS A DISTINTAS VELOCIDADES DE UNA MISMA BOMBANos suministran informacin de velocidad de rotacin, caudal, altura y rendimiento.

a) Altura-caudalb) Rendimiento-caudalc) Potencia-caudal

Ejemplo: Para obtener un caudal de 100L/s a un a altura manomtrica de 30m se requiere una velocidad de 850rpm y se obtiene un rendimiento del 70%.

d) Altura-caudalAplicaciones de BombasIndustria Textil:Las bombas de fbricas textiles manejan colorantes, agua, sulfuros de carbono, cidos, sosa custica, sosa comercial, acetatos, solventes, decolorantes, alcoholes, sales, perxidos de hidrgeno, sales, engomado y butano. Industria Siderrgica:Las principales aplicaciones dentro de la industria siderrgica son: enfriamiento de molinos, enfriamiento de hornos, servicios de suministro de agua, remocin de escoria en los lingotes, etc.Refrigeracin:Los fluidos que se manejan para refrigeracin son salmueras, agua, freones, amoniaco, etano, propano, etc. El manejo de los mismos requiere construcciones especiales.Sistemas de Bombeo de Aguas Residuales

Industria Farmacutica:Para sus procesos utiliza gran variedad de bombas las que incluyen bombas de vaco, comprensoras, bombas para substancias qumicas, agua tratada, vapores, gases licuados, etc. Bombeo en la Industria AlimenticiaIndustria Qumica:Las aplicaciones incluyen el manejo de cidos, pinturas, abrasivos, etc.Industria Petrolera:Las bombas que se usan en la industria petrolera se dividen en 8 grupos: perforacin, produccin, transporte, refinera, fracturacin, pozos submarinos, porttiles y de dosificacin

Bibliografa.Universidad Iberoamericana, Curvas de bombas, 2008 Mxico D.F., En lnea: http://www.fjartnmusic.com/Personal/6o_Semestre_files/CB.pdf Jaime Arviza V. , Ingeniera rural: Hidrulica, Editorial de la UPV, Valencia, 2002, pg.. 213-219Pedro Vargas, Bombas Centrifugas, UNEFM, En lnea: https://operaciones1.files.wordpress.com/2009/06/bombas-centrifugas.pdf http://www.quiminet.com/articulos/usos-y-aplicaciones-de-las-bombas-de-engranajes-30508.htmhttp://www.quiminet.com/articulos/aplicaciones-y-ventajas-de-las-bombas-de-paletas-28435.htmRobert L. Mott, Mecnica de Fluidos, Sexta Edicin Mxico 2006 Editorial Pearson Prentice Hall, Pp 385 - 386