Actividad: Seleccin de bombas centrifugasMM4110Grupo: APg. 1 /EQUIPOS Y COMPONENTES Mantenimiento de Maquinaria de Planta - PFRRUBRICA

CURSO: EQUIPOS Y COMPONENTESSELECCIN DE BOMBASRUBRICA 1

Integrantes:Chara Surco Elizabeth

Revilla Lorayco Bryan David

Taco Hilachoque Edwin Fernando

Vilca Churo Kristel Amanda

Grupo:APrograma:PFR-IV C3Nota:

Profesor:GomezDiaz Juan Manuel

1. INTRODUCCION: Bomba centrfuga es una mquina turbo y es el equipo ms utilizado para lquidos de bombeo, el saneamiento, el riego de los cultivos, en los edificios de viviendas, en la industria en general, elevar, presurizacin o transferir lquidos de un lugar a otro.El rotorde una turbinaes una bomba centrfugaque transfiereenerga al fluidoa medida que fluyecontinuamente a travs delinteriorde suspaletas. A pesar de quela fuerza centrfugaesuna accin particulardelas fuerzas de inercia, que eselnombre de esta clasedebombas.La potencia se suministra a la bomba es externo, es un motor elctrico, un motor disel, una turbina de vapor, etc. La transferencia de energa se efecta mediante uno o ms rotores que giran dentro de la carcasa de la bomba, el fluido en movimiento y la transferencia de la energa a este. La energa se transfiere en gran parte como energa cintica - aumento de la velocidad - y esto se puede convertir en energa de presin.El fluidoentra en la bombaporuna boquilla de aspiracin. Enesta boquillala presin manomtricapuede ser ms alto(positivo) odebajo de la atmosfrica: (vaco) ode presin negativa.Laboquilla de succindel fluidose dirige auno o ms rotoresque producenenerga al fluido, seguido de un dispositivo para convertirenerga cinticaen energa de presinpotencial.El fluidosale de laboquilla dedescarga de la bomba. La energaimpartidaal fluidoen forma dediferencia de presinentre laaspiracin y ladescarga de la bomba. Esta energaespecfica(energapor unidad de masa) se conoce comola altura total(Hman). Debido a estatransferencia de energaes que podemosplantear, presurizarofluidos de transferencia.

2. OBJETIVOS: Realizar la seleccin de la bomba centrifuga ms adecuada para la situacin propuesta. Seleccionar la bomba de catalogo.

3. INTRODUCCION TEORICA:BOMBAS

ENERGIA HIDRAULICA P, QPRESION CAUDALENERGIA MECANICAn, TVELOCIDAD ANGULARTORQUE

BOMBAS

CLASIFICACIN DE LAS BOMBAS:

CLASIFICACIN DE LAS BOMBAS CENTRFUGASSegn la direccin de flujoSegn la posicin del ejeSegn la presinSegn la entrada del flujo a la bombaSegn el nmero de rodetes

flujo radialDe eje horizontalDe baja presinDe simple aspiracinDe un escalonamiento

flujo axialDe eje verticalDe media presinDe doble aspiracinDe varios escalonamientos

flujo mixtoDe eje inclinadoDe alta presin

BOMBA DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO:

CURVA H- Q:(BOMBA CENTRFUGA) MXIMA ALTURA DE LA COLUMNA LQUIDA: 52 m MXIMO CAUDAL 180 l/min A 50 m DE ALTURA LLEGARN SLO 40 l/min DE CAUDAL A 20 m DE ALTURA LLEGARN 150 l/min DE CAUDAL

La bomba impulsa el fluido una altura mxima, por lo tanto, para alturas mayores el caudal es ceroCURVA H- Q(BOMBA CENTRFUGA)

La bomba centrfuga puede trabajar aunque el sistema est totalmente bloqueadoCURVA H- Q(BOMBA CENTRFUGA)

MXIMO CAUDAL QUE ENVA LA BOMBA

Se pueden instalar diversos rodetes en una misma carcasa

CURVAS DE UNA BOMBA

PRDIDAS

Las prdidas dependen del: Caudal Longitud Viscosidad Rugosidad Forma de fluir Forma de los componentes Componentes secundarios CURVA DEL SISTEMA

PARA CADA VALOR DE Q EL SISTEMA PRESENTA UNA RESISTENCIA DIFERENTE

Punto de trabajo:Altura 30 mPerdidas 15 mCaudal 200 l/minEficiencia 80 %Rodete 10 dNpsh r 1 mSELECCIN DE UNA BOMBA

Con la curva del sistemaSe elige una bomba cuyas curvas coincidan en caudal y presinTratando de obtener la mayor eficiencia posible en el punto de trabajo

FACTORES PARA LA SELECCIN DE UN TIPO DE BOMBA

USO Y APLICACIONES DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS:

Las bombas centrfugas son equipos para bombear fluidos corrosivos y no corrosivos a una eficiencia hidrulica mxima. VENTAJAS PRINCIPALES DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS:Son ms econmicas que las bombas de mbolo equivalente. Las bombas centrfugas son muy verstiles en sus capacidades y presiones.Algunas de sus ventajas son:

CAMPOS DE APLICACIN DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS:Las bombas centrfugas son las bombas que ms se aplican en diversas industrias, en las que destacan:

Otros qumicos: Solventes, combustibles y lubricantes, jabones, detergentes, pinturas, gases licuados, etc.4. Problema propuesto:Se desea trasladar agua hacia el tanque de una terma solar (825kPA) de un edificio de ubicada a 2000 msnm, desde otro tanque ubicado en la primera planta (101.35kPA). El caudal transportado es de 316.8 gal/min. Las tuberas a usar son de acero cedula 40, la longitud de la tubera de descarga es de11.60 metros, mientras que la tubera de succin es de 2.30 metros. La temperatura del lquido transportado es 40C. Se necesita determinar los siguientes parmetros:a) Determinar las prdidas en la succin.b) Determinar las prdidas en la descarga.c) Determinar la ecuacin de la altura neta.d) Determinar la altura neta o ADT para el caudal dado.e) Determinar el NPSH disponible.f) Seleccionar la bomba marca Hidrostal para acoplar con motor de 3600 rpm.g) Determinar la eficiencia de la bomba seleccionada.h) Determinar el NPSH requerido.i) Determinar si la bomba cavita o no cavita.

5. DESARROLLO DEL PROBLEMA:a) Prdidas totales por friccin en la succin de la bomba:Para las prdidas totales en la succin de la bomba se deben recurrir a tablas, de donde sustraer dimetros, peso especfico y rea de flujo para cada dimetro de tubera especificado.

Tabla 1: Propiedades del agua en el sistema internacional

Para el lquido a 40C la viscosidad cinemtica es igual a (tablas). El peso especfico del fluido es de 9,73kN/m3. Para la tubera de acero calibre 40 y 2,5 pulg de dimetro nominal, segn tablas:

Tabla 2: Tubera de acero cedula 40

Luego de obtener los datos de tablas , se puede hallar la velocidad de succin reemplazando el rea de flujo:

Ahora el nmero de Reynolds:Este nos ayuda a determinar si el flujo que circula porla bomba es laminar o turbulento.

Factor de friccin para un flujo turbulento en prdidas primarias:

Las prdidas menores en la succin se determinan mediante el coeficiente de resistencia de los accesorios instalados en este tramo. Prdidas en una entrada: Prdidas en los 2 codos: Finalmente , se puede reemplazar el factor de friccin y dems parmetro para las prdidas totales en la succin:

b) Para las prdidas totales en la descarga de la bomba, en funcin del caudal.

Se vuelve a hacer uso de tablas. Para el lquido a 40C la viscosidad cinemtica es igual a . Para la tubera de acero calibre 40 y 2 pulg de dimetro nominal, segn tablas, se extrae el dimetro interior y el rea de flujo:

La velocidad de descarga ser:

Para el Nmero de Reynolds:

Factor de friccin para un flujo turbulento en prdidas primarias

Las prdidas menores en la descarga se determinan mediante el coeficiente de resistencia de los accesorios instalados en este tramo. Prdidas en la entrada del tanque: Prdidas en 1 vlvula: Prdidas en 1 codo: Para las prdidas totales en la descarga:

c) Ecuacin de la altura neta : Aplicando la ecuacin de la energa entre los puntos 1 y 2, los cuales representan las superficies del tanque de la primera planta y el que se encuentra en la azotea respectivamente:

Para la altura neta de la bomba:

Para la cabeza de velocidad total en funcin del caudal:

Dado que el punto 1 y 2 estn en la superficie del lquido, el rea es tan grande que:

= 0 = 0

El coeficiente total ser:

Para las presiones manomtricas de la instalacin:

Para las alturas:

Entonces:

d) Para la Altura Dinmica Total (ADT)

e) Para el NPSH disponible

Para la presin absoluta ejercida sobre el fluido en la succin requiere calcular la presin atmosfrica a 2000 m.s.n.m (patm).

La presin manomtrica que acta sobre el lquido en funcin de la altura (metros de agua)

Entonces:

Para la presin de vapor. Est en funcin de la temperatura del agua a 40C.

La superficie del fluido en succin est por debajo del eje de la bomba, entonces Z=-3m. Las prdidas de energa por friccin en la succin son:

Finalmente:

SELECCIN DE LA BOMBA CENTRIFUGA ADECUADA:Para ello recurrimos a los catlogos de bombas de la marca HIDROSTAL.Necesitamos: ha = 159 m V = 20 l/s

N = 3600rpm

Eficiencia de la bomba

Del grfico se selecciona el cdigo 62-250 a 3600 rpm. Ahora se busca el NPSH requerido, la potencia de la bomba y la eficiencia de la misma.

Bomba = 60% Dimetro impulsor = 282mm Wa= 74 HP NPSH Disponible: 2.5 m

NPSH requerido

Segn la grfica anterior, se tiene que:

NPSH R=2.5m

La bombaCavita? Dado que:

NPSH d= 6.84 m>NPSH R=2.5m La bomba no cavita

DENOMINACION DE LA BOMBA:

La bomba seleccionada es la 65-250 de 3600 rpm, la denominacin de esta depende de la tabla vista en la parte superior, aqu se encuentran los datos tcnicos acerca de esta bomba, muy tiles para la denominacin de esta bomba.Algunas caractersticas que nos brinda esta tabla son:Dimetro del impulsor: 35

Sello: 2 pulgadas

Presin de prueba hidrosttica: 250 m

Espesor de caja: 7.5 mm

N de alabes: 6

Tmax: 90 C

Rpm max: 3600

Nuestro motor presenta dos tipos de sellos, por lo cual a continuacin se muestra la estructura de la bomba con los dos tipos de sellos:

6. ANEXOS:

Posibles problemas que pueden ocurrir durante el periodo de vida de la bomba.7. OBSERVACIONES: En nuestro caso hicimos uso de los catlogos de las bombas de marca HIDROSTAL, las cuales nos fueron muy tiles, ya que obtuvimos las graficas para determinar el NPSH, la eficiencia, el dimetro del impulsor entre otros datos muy tiles para el desarrollo del presente trabajo.8. CONCLUSIONES:PRIMERA: Al seleccionar una bomba para una aplicacin especfica, se debe considerar varios factores fundamentales como: naturaleza del lquido a bombear, flujo volumtrico, condiciones de succin y descarga, condiciones ambientales, etc.

SEGUNDA: Se calcul el NPSH disponible para un diseo de lnea de succin y un lquido dados, con lo que se pudo comprobar que la bomba no cavite y conseguir brindar un adecuado servicio.

TERCERA: Se analiz el rendimiento de la bomba y se seleccion la apropiada para la aplicacin especfica.

CUARTA:Es importante tener en cuenta que para la seleccin de una bomba es necesario tener en cuenta las dimensiones de esta, la temperatura mx. que puede soportar, el nmero de revoluciones mx., el tipo de sello, de alabes entre otras caractersticas.

QUINTA: Cuando se realiza la seleccin de una bomba es importante hacer consulta de varioscatlogos, ya sea para determinar la eficiencia, el NPSH que se requiere y determinar si habra cavitacin o no, adems de observar los datos tcnicos de la bomba, sus dimensiones, las posibles fallas que pueda presentar en un futuro y entre otras opciones.

9. BIBLIOGRAFIA: Mecnica de fluidos Robert Mott -6ta edicin-Capitulo 13-Seleccin y aplicacin de bombas Manual del usuario. HIDROSTAL. Consultado en http://www.hidrostal.com.pe/images_proyectos/manual-bomba-centrifuga-iso_2858_-_v.g.07-12.pdf.