Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

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CURSO: BOMBAS Docente: MBA Ing. Arturo Arroyo Ambía PREPARACION DE SOLICITUDES DE BOMBAS CENTRÍFUGAS Y SELECCIÓN DE EQUIPOS DETERMINAR: A) CASOS EN LOS CUALES ES FACTIBLE LA UTILIZACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS B) DATOS REQUERIDOS PARA SELELCCIONAR BOMBAS CENTRÍFUGAS C) PROCESO DE SELECCIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS D) EVALUACIÓN DE PROPUESTAS ALTERNATIVAS A) CASOS EN LOS CUALES ES FACTIBLE LA UTILIZACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS EN EL MUNDO, CADA VEZ SE POPULARTIZA MÁS LA BOMBA CENTRÍFUGA DEBIDO A Q DE MOTORES ELÉCTRICOS. ACTUALMENTE, ALREDEDOR DEL 70% DE LAS BOMBAS INSTALADAS SON CENTRÍFUGAS PARA LAS CARACTERÍSTICAS SIGUIENTES: - CAUDALES : HASTA 40,000 L/S - ALTURAS DE ELEVACIÓN : HASTA 4,000 M - POTENCIAS : HASTA 65,000 HP - VELOCIDADES : HASTA 10,000 RPM B) DATOS REQUERIDOS PARA SELECCIONAR BOMBAS CENTRÍFUGAS 1.- Bomba 1.1. Número de unidades 1.2. Tipo de bomba 1.3. Servicio horas por día y, si es contínuo o intermitente. 2.- Características del líquido 2.1. Líquido 2.2. Temperatura ºC 2.3. Garvedad específica 2.4. Viscocidad 2.5. PH, preferible análisis químico 2.6. Cantidad de cualquier materia extraña suspendida en Kg/m3, ta 3.- Condiciones de operación 3.1. Caudal en l/seg a la temperatura de bombeo 3.2. Altura manométrica total en metros. En caso de no disponerse , 3.2.1. Croquis de la instalación según modelos adjuntos, el 3.3. Condiciones de succión - NPSH disponible o croquis 3.2.1. 3.4. Altura sobre el nivel del mar en metros 4.- Accionamiento 4.1. Tipo de motor requerido o disponioble 4.2. Velocidad en RPM 4.3. Potencia contínua en HP 4.4. Marca y modelo 4.5. Corriente eléctrica disponible: Voltaje/ciclos/fases 4.6. Si es eléctrico, tipo de protección 5.- Material - material requerido 5.1. Caja

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CURSO: BOMBASDocente: MBA Ing. Arturo Arroyo Ambía

PREPARACION DE SOLICITUDES DE BOMBAS CENTRÍFUGAS Y SELECCIÓN DE EQUIPOS DE BOMBEO

DETERMINAR:A) CASOS EN LOS CUALES ES FACTIBLE LA UTILIZACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGASB) DATOS REQUERIDOS PARA SELELCCIONAR BOMBAS CENTRÍFUGASC) PROCESO DE SELECCIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGASD) EVALUACIÓN DE PROPUESTAS ALTERNATIVAS

A) CASOS EN LOS CUALES ES FACTIBLE LA UTILIZACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

EN EL MUNDO, CADA VEZ SE POPULARTIZA MÁS LA BOMBA CENTRÍFUGA DEBIDO A QUE EL CRECIENTE EMPLEODE MOTORES ELÉCTRICOS.ACTUALMENTE, ALREDEDOR DEL 70% DE LAS BOMBAS INSTALADAS SON CENTRÍFUGAS, HABIÉNDOSE FABRICADOPARA LAS CARACTERÍSTICAS SIGUIENTES:- CAUDALES : HASTA 40,000 L/S- ALTURAS DE ELEVACIÓN : HASTA 4,000 M- POTENCIAS : HASTA 65,000 HP- VELOCIDADES : HASTA 10,000 RPM

B) DATOS REQUERIDOS PARA SELECCIONAR BOMBAS CENTRÍFUGAS

1.- Bomba 1.1. Número de unidades 1.2. Tipo de bomba 1.3. Servicio horas por día y, si es contínuo o intermitente.

2.- Características del líquido 2.1. Líquido 2.2. Temperatura ºC 2.3. Garvedad específica 2.4. Viscocidad 2.5. PH, preferible análisis químico 2.6. Cantidad de cualquier materia extraña suspendida en Kg/m3, tamaño (largo, alto, ancho), naturaleza, calidad abrasiva.

3.- Condiciones de operación 3.1. Caudal en l/seg a la temperatura de bombeo 3.2. Altura manométrica total en metros. En caso de no disponerse , los siguientes dartos para poder calcularala: 3.2.1. Croquis de la instalación según modelos adjuntos, el que sea aplicable. 3.3. Condiciones de succión - NPSH disponible o croquis 3.2.1. 3.4. Altura sobre el nivel del mar en metros

4.- Accionamiento 4.1. Tipo de motor requerido o disponioble 4.2. Velocidad en RPM 4.3. Potencia contínua en HP 4.4. Marca y modelo 4.5. Corriente eléctrica disponible: Voltaje/ciclos/fases 4.6. Si es eléctrico, tipo de protección

5.- Material - material requerido 5.1. Caja

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5.2. Tapa de succión 5.3. Impulsor 5.4. Anillo desgaste 5.5. Bocina eje 5.6. Prensa estopa 5.7. Sello mecánico

6.- Base común, posición instalación, auxiliares 6.1. Instalación posición horizontal, vertical (pozo humedo o seco) 6.2. Si se requiere base común proporcionada por fabricante y tipo. 6.3. Largo columna Std. H 6.4. Columna adicional largo H 6.5. Largo total bomba sin motor 6.6. Tipo de acoplamiento flexible o cardán 6.7 tablero tipo

7.- Requerimientos especiales del cliente 7.1. Curvas certificadas 7.2. Presenciar prueba operación 7.3. Presenciar prueba hidráulica 7.4. Servicio puesta en marcha 7.5. Copia lista de partes 7.6. Copia palno de conjunto

EJEMPLO Nº 1: SELECCIÓN BOMBA CENTRÍFUGA

A) Datos proporcionados por el cliente

Número de unidades 1Servicio 5 H contínuas por díaLíquido Agua limpiaTemperatura 25 ºCGravedad específica 1PH 7Caudal Se desea llenar un tanque de 12,000 litros, 6 veces por hora.

12000 litros6 veces por hora

Cálculo del caudal

q = 72,000 L / h

20 L / seg

CroquisTanque cerrado

q =12 ,000 litros x 6 veces

1 hora=

720 ,000 Litroshora

= 20 l / seg

PdB

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Alimentacion positivaTanque abierto

B) Alturas estáticas

Hs = Za 5.66 mB = Zb 65.00 mPb = 29.40 PSI Tanque cerrado a presiónPa = 0.00 m Tanque abierto

1 Lb/pulg 2 = 1 Psi = 0.703 m H2O

Pb = 29.4 PSI x 0.703 = 20.67 m

C) Pérdidas por fricción

Succión

D = 8 PulgMaterial Fierro negroK = 0.25 mm Para Fierro negroLongitud tubería 20 mAccesoriosNº codos 1Válvulas 0

Descarga

D = 6 PulgMaterial Fierro negroK = 0.25 Para Fierro negroLongitud tubería 100 mAccesoriosNº codos 2Válvulas 1

D) Condiciones de succiónPositiva

E) Altura sobre el nivel del maralt snm = 3,000.00 m

F) MotorEléctrico requerido

HsHs

BHd

A

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G) Velocidad 3600 RPM

H) Corriente eléctrica220 Voltios

I ) InstalaciónHorizontal

SELECCIÓN DE LA BOMBA

Presión en B

Pd = 20.67 m (Medido con manómetro)

Pb = Pd = 20.67 mPa = 0.00 m

Pérdida por Fricción

- Tubería de succión

L = 20 mQ = 20 L/s

0.02 m3/sDs = 8 pulgDs = 0.2032 mKs = 0.25 mm

0.00025 mViscosidad agua 1.14E-06 m2/sA V1 = Q/A Re Ks/D fi Xi= 1/f^0.5 0.03243 0.617 109,929 0.00123 0.2 2.24 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.83 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.62 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63

hf =fLV^2 / 2gDhf = 0.0434 m

Pérdida por accesoriosV2/ 2g = 0.019 mK = 0.3 Para codo regular 90ª brida

ha = Sum K V^2/2g 0.0058 m

Pérdidas totales en tubería de succión

H = ( Pb − Pa ) + (Zb − Za ) +V b

2 − V a2

2 g+ Hf + Hs

Page 5: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Ht succión = hf + ha 0.049 m

Pérdida por Fricción

- Tubería de impulsión

L = 100 mQ = 20 L/s

0.02 m3/sDs = 6 pulgDs = 0.1524 mKs = 0.25 mm

0.00025 mViscosidad agua 1.14E-06 m2/sA V1 = Q/A Re Ks/D fi Xi= 1/f^0.5 0.01824 1.096 146,572 0.00164 0.2 2.24 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.64 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51

hf =fLV^2 / 2gDhf = 0.948 m

Pérdida por accesoriosV2/ 2g = 0.061 m

Nº codos 2.000 K codo = 0.3 Para codo regular 90ª bridaVálvula = 1K válvula = 0.14Sum K = 0.74 ha = Sum K V^2/2g 0.0184 m

Pérdidas totales en tubería de impulsiónHt impulsión = hf + ha 0.97 m

Pérdida tota = Succión e impulsión

HT = Hs + Hi 1.02 mHT = Pérdidas succión + impulsión

HD = Altura dinámica

HD = 81.07 m 81.07

Cálculo de la Potencia del Motor

HD = ( Pb − Pa ) + (Zb − Za ) +V b

2 − V a2

2g+ Hf + Hs

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Q = 0.02 m3/sP.E. = 1000 Kg/m3Ef = 69%

POT = 2,349.72 kg m /sPOT = 31.33 CV

30.90 HP 23.04 KW

Determinación del NPSH Disponible

P = presión adicionalPa = Presión atmosférica a la altura indicadaPvp = Presión de vapor del agua a la temeopratura indicadahsg = desnivel hsf = Pérdidas por fricción y accesorios

P = 0 m Debido a que el tanque es abiertoPa = 7.05 m a 3,000 msnmPvp = 0.323 mhsg = 5.66 mhsf = 0.05 m

NPSH disponible = 12.34 m BIEN

NPSH requerido = 4.00 m

Nota: Cuando la alimentación es positiva, no es necesario verificar el NPSH

NPSH disponible =+¿− P + Pa − Pvp

G . E .+¿− hsg −hsf

POT =Q HD γ

nKg m /Seg

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Diámetro del impulsor

Aplicando la fórmula indicada enm los principios de hidráulica

Para el punto 1D1 = 224 mmq1 = 20.75 l/s

q2q1

=D2D1

H 2H 1

= (D 2D 1 )

2

P2P1

= (D 2D 1 )

3

Page 8: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

.H1 = 90 mP1 = 36 hp

Para el punto 2D2 = ? mmq2 = 20 l/s

.H1 = 90 mP1 = 36 hp

D2 = (D1 x q2 ) / q1D2 = 215.90 mm

(D2/D1) = 0.96

(D2/D1)^2 = 0.93

(D2/D1)^3 = 0.90

H2 = H1 x (D2/D1)^2 83.61 m Bien, es mayor a la HD

P2 = P1 x (D2/D1)^3 32.24 HP

Entonces

D impulsior = D2 = 216 mmq = 20 l/sEf = 69%Velocidad 3540 RPMNPSH requerido = 4.00 mNPSH disponible = 12.34 m

CALCULO DEL DIÁMETRO ECONÓMICO

Fórmula de Bundschu

Qs = 20 l/s0.02 m3/s

D = Diametro económico en (m)

D = 0.12 m 4.83 Pulg

D comercial = 5.00 Pulg

Fórmula de Bresse

D =7√0. 052 Q s

3 Para Hm<100m

D =7√0. 052 Q s

3 100 /Hm Para Hm>100m

Page 9: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Para valores de K, entre 1 y 1.5, resultan velocidades de 1.28 m/seg a 0.57 m/seg

K = 1

D = 0.14 m 5.57 Pulg 6.00 Pulg

Fórmula de Marquardt

K = coeficiente de Bresse 1

D = Diámetro económico en (m)Q = Gasto, en m3/seg

Nº horas 5 horas

0.21

D = 0.10 m 3.76 Pulg 4.00 Pulg

Q = A V V 1Q = (PI D2/4) V

D = ((4 Q)/(pi V))^0.5D = 0.15957691 m

6.28 Pulg 6.00 Pulg Para descarga 6

Para succion 81 galón = 3.785 litros1 pie = 0.3048 m

Q = 20 l/seg 317.04 GPM

Costo en KWH 0.3485 soles/KWHEf bomba 80%Ef motor 90%

HD = 81.07 m 265.96 pies

D = K √Q

D = 4√ β K √Q

β =Nº de horas servicio24

β =

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Costo por hora de bombeo

Costo hora = 7.71 Nuevos soles

Costo anual 14,077.65 Ns /año

Long Total 100 m

Diametro 4 6 8 10 12Coto unitario 14 20 30 50 90Costo tuberia 1400 2000 3000 5000 9000HD 88.33 81.07 80.26 80.09 80.04C Energia H 8.41 7.71 7.64 7.62 7.62C Energia anual 15348.25 14070.75 13943 13906.5 13906.5Costo total 16748.25 16070.75 16943 18906.5 22906.5

Costo x hora =0 .000189 x Q(GPM ) xHD ( pies) x Costo KWH (Soles )

Eficiencia Bomba x Eficiencia Motor

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130

5000

10000

15000

20000

25000

Costo tuberia

C Energia anual

Costo total

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PREPARACION DE SOLICITUDES DE BOMBAS CENTRÍFUGAS Y SELECCIÓN DE EQUIPOS DE BOMBEO

EN EL MUNDO, CADA VEZ SE POPULARTIZA MÁS LA BOMBA CENTRÍFUGA DEBIDO A QUE EL CRECIENTE EMPLEO

ACTUALMENTE, ALREDEDOR DEL 70% DE LAS BOMBAS INSTALADAS SON CENTRÍFUGAS, HABIÉNDOSE FABRICADO

2.6. Cantidad de cualquier materia extraña suspendida en Kg/m3, tamaño (largo, alto, ancho), naturaleza, calidad abrasiva.

3.2. Altura manométrica total en metros. En caso de no disponerse , los siguientes dartos para poder calcularala:

Page 12: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208
Page 13: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

HdH estática

Page 14: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Xi+1=G(Xi) Error E=Xi-G(Xi) f = 1/x^2 6.83 0.0001 Otra vez 0.2000 6.62 0.0001 Otra vez 0.0214 6.63 0.0001 Otra vez 0.0228 6.63 0.0001 Otra vez 0.0227 6.63 0.0001 Bien 0.0227 6.63 0.0001 Bien 0.0227 6.63 0.0001 Bien 0.0227 6.63 0.0001 Bien 0.0227

Page 15: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Xi+1=G(Xi) Error E=Xi-G(Xi) f = 1/x^2 6.64 0.0001 Otra vez 0.2000 6.51 0.0001 Otra vez 0.0227 6.51 0.0001 Otra vez 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236

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Page 17: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208
Page 18: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208
Page 19: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

pulgpulg

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PREPARACION DE SOLICITUDES DE BOMBAS CENTRÍFUGAS Y SELECCIÓN DE EQUIPOS DE BOMBEO

DETERMINAR:A) CASOS EN LOS CUALES ES FACTIBLE LA UTILIZACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGASB) DATOS REQUERIDOS PARA SELELCCIONAR BOMBAS CENTRÍFUGASC) PROCESO DE SELECCIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGASD) EVALUACIÓN DE PROPUESTAS ALTERNATIVAS

A) CASOS EN LOS CUALES ES FACTIBLE LA UTILIZACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

EN EL MUNDO, CADA VEZ SE POPULARTIZA MÁS LA BOMBA CENTRÍFUGA DEBIDO A QUE EL CRECIENTE EMPLEODE MOTORES ELÉCTRICOS.ACTUALMENTE, ALREDEDOR DEL 70% DE LAS BOMBAS INSTALADAS SON CENTRÍFUGAS, HABIÉNDOSE FABRICADOPARA LAS CARACTERÍSTICAS SIGUIENTES:- CAUDALES : HASTA 40,000 L/S- ALTURAS DE ELEVACIÓN : HASTA 4,000 M- POTENCIAS : HASTA 65,000 HP- VELOCIDADES : HASTA 10,000 RPM

B) DATOS REQUERIDOS PARA SELECCIONAR BOMBAS CENTRÍFUGAS

1.- Bomba 1.1. Número de unidades 1.2. Tipo de bomba 1.3. Servicio horas por día y, si es contínuo o intermitente.

2.- Características del líquido 2.1. Líquido 2.2. Temperatura ºC 2.3. Garvedad específica 2.4. Viscocidad 2.5. PH, preferible análisis químico 2.6. Cantidad de cualquier materia extraña suspendida en Kg/m3, tamaño (largo, alto, ancho), naturaleza, calidad abrasiva.

3.- Condiciones de operación 3.1. Caudal en l/seg a la temperatura de bombeo 3.2. Altura manométrica total en metros. En caso de no disponerse , los siguientes dartos para poder calcularala: 3.2.1. Croquis de la instalación según modelos adjuntos, el que sea aplicable. 3.3. Condiciones de succión - NPSH disponible o croquis 3.2.1. 3.4. Altura sobre el nivel del mar en metros

4.- Accionamiento 4.1. Tipo de motor requerido o disponioble 4.2. Velocidad en RPM 4.3. Potencia contínua en HP 4.4. Marca y modelo 4.5. Corriente eléctrica disponible: Voltaje/ciclos/fases 4.6. Si es eléctrico, tipo de protección

5.- Material - material requerido 5.1. Caja

Page 21: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

5.2. Tapa de succión 5.3. Impulsor 5.4. Anillo desgaste 5.5. Bocina eje 5.6. Prensa estopa 5.7. Sello mecánico

6.- Base común, posición instalación, auxiliares 6.1. Instalación posición horizontal, vertical (pozo humedo o seco) 6.2. Si se requiere base común proporcionada por fabricante y tipo. 6.3. Largo columna Std. H 6.4. Columna adicional largo H 6.5. Largo total bomba sin motor 6.6. Tipo de acoplamiento flexible o cardán 6.7 tablero tipo

7.- Requerimientos especiales del cliente 7.1. Curvas certificadas 7.2. Presenciar prueba operación 7.3. Presenciar prueba hidráulica 7.4. Servicio puesta en marcha 7.5. Copia lista de partes 7.6. Copia palno de conjunto

EJEMPLO Nº 1: SELECCIÓN BOMBA CENTRÍFUGA

A) Datos proporcionados por el cliente

Número de unidades 1Servicio 5 H contínuas por díaLíquido Agua limpiaTemperatura 25 ºCGravedad específica 1PH 7Caudal Se desea llenar un tanque de 12,000 litros, 6 veces por hora.

12000 litros6 veces por hora

Cálculo del caudal

q = 72,000 L / h

20 L / seg

CroquisTanque cerrado

q =12 ,000 litros x 6 veces

1 hora=

720 ,000 Litroshora

= 20 l / seg

PdB

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Alimentacion negativaTanque abierto

B) Alturas estáticasNota: Si se mantiene la altura de succión en -5.66 no cumple el NPSH

Hs = Za (2.18) m (altura de succión a cambiar verificando el NPSH)B = Zb 65.00 mPb = 29.40 PSI Tanque cerrado a presiónPa = 0.00 m Tanque abierto

1 Lb/pulg 2 = 1 Psi = 0.703 m H2O

Pb = 29.4 PSI x 0.703 = 20.67 m

C) Pérdidas por fricción

Succión

D = 8 PulgMaterial Fierro negroK = 0.25 mm Para Fierro negroLongitud tubería 20 mAccesoriosNº codos 1Válvulas 0

Descarga

D = 6 PulgMaterial Fierro negroK = 0.25 Para Fierro negroLongitud tubería 100 mAccesoriosNº codos 2Válvulas 1

- Hs- Hs

BHd

A

NR

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D) Condiciones de succiónPositiva

E) Altura sobre el nivel del maralt snm = 3,000.00 m

F) MotorEléctrico requerido

G) Velocidad 3600 RPM

H) Corriente eléctrica220 Voltios

I ) InstalaciónHorizontal

SELECCIÓN DE LA BOMBA

Presión en B

Pd = 20.67 m (Medido con manómetro)

Pb = Pd = 20.67 mPa = 0.00 m

Pérdida por Fricción

- Tubería de succión

L = 20 mQ = 20 L/s

0.02 m3/sDs = 8 pulgDs = 0.2032 mKs = 0.25 mm

0.00025 mViscosidad agua 1.14E-06 m2/sA V1 = Q/A Re Ks/D fi Xi= 1/f^0.5 0.03243 0.617 109,929 0.00123 0.2 2.24 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.83 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.62 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63 0.03243 0.617 109,929 0.00123 6.63

hf =fLV^2 / 2gD

H = ( Pb − Pa ) + (Zb − Za ) +V b

2 − V a2

2 g+ Hf + Hs

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hf = 0.0434 m

Pérdida por accesoriosV2/ 2g = 0.019 mK = 0.3 Para codo regular 90ª brida

ha = Sum K V^2/2g 0.0058 m

Pérdidas totales en tubería de succiónHt succión = hf + ha 0.049 m

Pérdida por Fricción

- Tubería de impulsión

L = 100 mQ = 20 L/s

0.02 m3/sDs = 6 pulgDs = 0.1524 mKs = 0.25 mm

0.00025 mViscosidad agua 1.14E-06 m2/sA V1 = Q/A Re Ks/D fi Xi= 1/f^0.5 0.01824 1.096 146,572 0.00164 0.2 2.24 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.64 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51 0.01824 1.096 146,572 0.00164 6.51

hf =fLV^2 / 2gDhf = 0.948 m

Pérdida por accesoriosV2/ 2g = 0.061 m

Nº codos 2.000 K codo = 0.3 Para codo regular 90ª bridaVálvula = 1K válvula = 0.14Sum K = 0.74 ha = Sum K V^2/2g 0.0184 m

Pérdidas totales en tubería de impulsiónHt impulsión = hf + ha 0.97 m

Pérdida tota = Succión e impulsión

HT = Hs + Hi 1.02 mHT = Pérdidas succión + impulsión

Page 25: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

HD = Altura dinámica

HD = 88.91 m 81.07

Cálculo de la Potencia del Motor

Q = 0.02 m3/sP.E. = 1000 Kg/m3Ef = 69%

POT = 2,576.96 kg m /sPOT = 34.36 CV

33.89 HP 25.27 KW

Determinación del NPSH Disponible

P = presión adicionalPa = Presión atmosférica a la altura indicadaPvp = Presión de vapor del agua a la temeopratura indicadahsg = desnivel hsf = Pérdidas por fricción y accesorios

P = 0 m Debido a que el tanque es abiertoPa = 7.05 m a 3,000 msnmPvp = 0.323 mhsg = -2.18 mhsf = 0.05 m

NPSH disponible = 4.50 m BIENCambiar la altura de succión en la celda C134, del valor -5.66 a -2.18 m

NPSH requerido = 4.00 m La máxima altura de succión es de -2.18 m, para que el NPSH disponible sea mayor al NPSH requerido, por lo menos en 0.50 m.

Nota: Cuando la alimentación es negativa, SI es necesario verificar el NPSH

HD = ( Pb − Pa ) + (Zb − Za ) +V b

2 − V a2

2g+ Hf + Hs

NPSH disponible =+¿− P + Pa − Pvp

G . E .+¿− hsg −hsf

POT =Q HD γ

nKg m /Seg

Page 26: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Diámetro del impulsor

Aplicando la fórmula indicada enm los principios de hidráulica

q2q1

=D2D1

H 2H 1

= (D 2D 1 )

2

P2P1

= (D 2D 1 )

3

Page 27: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Para el punto 1D1 = 224 mmq1 = 20 l/s

.H1 = 90 mP1 = 36 hp

Para el punto 2D2 = ? mmq2 = 20 l/s

.H1 = 90 mP1 = 36 hp

D2 = (D1 x q2 ) / q1D2 = 224.00 mm

(D2/D1) = 1.00

(D2/D1)^2 = 1.00

(D2/D1)^3 = 1.00

H2 = H1 x (D2/D1)^2 90.00 m

P2 = P1 x (D2/D1)^3 36.00 HP

Entonces

D impulsior = D2 = 224 mmq = 20 l/sEf = 69%Velocidad 3540 RPMNPSH requerido = 4.00 mNPSH disponible = 4.50 m

CALCULO DEL DIÁMETRO ECONÓMICO

Fórmula de Bundschu

q2q1

=D2D1

H 2H 1

= (D 2D 1 )

2

P2P1

= (D 2D 1 )

3

D =7√0. 052 Q s

3 Para Hm<100m

D =7√0. 052 Q s

3 100 /Hm Para Hm>100m

Page 28: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Qs = 20 l/s0.02 m3/s

D = Diametro económico en (m)

D = 0.12 m 4.83 Pulg

D comercial = 5.00 Pulg

Fórmula de Bresse

Para valores de K, entre 1 y 1.5, resultan velocidades de 1.28 m/seg a 0.57 m/seg

K = 1

D = 0.14 m 5.57 Pulg 6.00 Pulg

Fórmula de Marquardt

K = coeficiente de Bresse 1

D = Diámetro económico en (m)Q = Gasto, en m3/seg

Nº horas 5 horas

0.21

D = 0.10 m 3.76 Pulg 4.00 Pulg

Q = A V V 1Q = (PI D2/4) V

D = ((4 Q)/(pi V))^0.5D = 0.15957691 m

6.28 Pulg 6.00 Pulg Para descarga 6

Para succion 81 galón = 3.785 litros1 pie = 0.3048 m

D = K √Q

D = 4√ β K √Q

β =Nº de horas servicio24

β =

Page 29: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Q = 20 l/seg 317.04 GPM

Costo en KWH 0.3485 soles/KWHEf bomba 80%Ef motor 90%

HD = 88.91 m 291.68 pies

Costo por hora de bombeo

Costo hora = 8.46 Nuevos soles

Costo anual 15,439.13 Ns /año

Long Total 100 m

Diametro 4 6 8 10 12Coto unitario 14 20 30 50 90Costo tuberia 1400 2000 3000 5000 9000HD 88.33 81.07 80.26 80.09 80.04C Energia H 8.41 7.71 7.64 7.62 7.62C Energia anual 15348.25 14070.75 13943 13906.5 13906.5Costo total 16748.25 16070.75 16943 18906.5 22906.5

Costo x hora =0 .000189 x Q(GPM ) xHD ( pies) x Costo KWH (Soles )

Eficiencia Bomba x Eficiencia Motor

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 130

5000

10000

15000

20000

25000

Costo tuberia

C Energia anual

Costo total

Page 30: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

PREPARACION DE SOLICITUDES DE BOMBAS CENTRÍFUGAS Y SELECCIÓN DE EQUIPOS DE BOMBEO

EN EL MUNDO, CADA VEZ SE POPULARTIZA MÁS LA BOMBA CENTRÍFUGA DEBIDO A QUE EL CRECIENTE EMPLEO

ACTUALMENTE, ALREDEDOR DEL 70% DE LAS BOMBAS INSTALADAS SON CENTRÍFUGAS, HABIÉNDOSE FABRICADO

2.6. Cantidad de cualquier materia extraña suspendida en Kg/m3, tamaño (largo, alto, ancho), naturaleza, calidad abrasiva.

3.2. Altura manométrica total en metros. En caso de no disponerse , los siguientes dartos para poder calcularala:

Page 31: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208
Page 32: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Nota: Si se mantiene la altura de succión en -5.66 no cumple el NPSH(altura de succión a cambiar verificando el NPSH)

HdH estática

Page 33: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Xi+1=G(Xi) Error E=Xi-G(Xi) f = 1/x^2 6.83 0.0001 Otra vez 0.2000 6.62 0.0001 Otra vez 0.0214 6.63 0.0001 Otra vez 0.0228 6.63 0.0001 Otra vez 0.0227 6.63 0.0001 Bien 0.0227 6.63 0.0001 Bien 0.0227 6.63 0.0001 Bien 0.0227 6.63 0.0001 Bien 0.0227

Page 34: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Xi+1=G(Xi) Error E=Xi-G(Xi) f = 1/x^2 6.64 0.0001 Otra vez 0.2000 6.51 0.0001 Otra vez 0.0227 6.51 0.0001 Otra vez 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236 6.51 0.0001 Bien 0.0236

Page 35: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

Cambiar la altura de succión en la celda C134, del valor -5.66 a -2.18 mLa máxima altura de succión es de -2.18 m, para que el NPSH disponible sea mayor al NPSH requerido, por lo menos en 0.50 m.

Page 36: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208
Page 37: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208
Page 38: Ejemplo Bombas Ing Arroyo 210208

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