Bombas Centrifugas 1.0

FAVOR ELIMINAR UNA VEZ LA VERSIÓN DEFINITIVA DEL MANUAL

Guía de Laboratorio

Número:

MP-12-01-04

Versión:

1.0

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Fecha de Emisión: Título: Curvas Características de Bombas Centrífugas

BORRADOR

1. OBJETIVOS

Objetivo general

Determinar las curvas características hidráulicas de

bombas centrífugas en configuración simple, acople

en serie y acople en paralelo.

Objetivos específicos

Determinar la curva característica H vs Q

experimental de una bomba simple.


experimental de un arreglo de bombas en serie.


experimental de un arreglo de bombas en

paralelo.

A partir de la curva característica simple y

mediante la aplicación de las leyes de bombas

para arreglos en serie y paralelo, estimar las

curvas equivalentes en serie y paralelo y

comparar con sus pares experimentales.

2. MARCO TEORICO

Curvas Características

La principal curva de describe el comportamiento

de una bomba centrífuga es la curva cabeza

manométrica versus caudal trasegado por la bomba



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(Hman vs Q). Esta curva característica es

generalmente proporcionada por fabricantes

reconocidos de bombas, así como otra serie de

curvas características tales como el NPSH requerido

por la bomba, la potencia el grupo bomba-motor y

la eficiencia de la bomba. Todas como función del

caudal. Curvas características tipo se presentan en el

anexo.

Parametrización de Curva Característica de la

Bomba

La curva Hm vs Q característica de una bomba

centrífuga puede aproximarse de la forma

Donde

: Carga

: Caudal

: Cabeza Shut-off de la bomba (Cabeza

proporcionada por la bomba cuando la válvula de

descarga está cerrada)

: Pendiente de la curva de la bomba que depende

de las condiciones geométricas (ancho del impulso

a la salida, ángulo de inclinación de los álabes) y de

las rpm del rodete.

Constante de pérdidas de la bomba, la cual

dependen de la geometría del conjunto rodete,

alabes fijo (si la bomba tuviere) y caracol.

Curva característica de bombas en serie

Para dos bombas acopladas en serie

Para n bombas iguales girando a igual velocidad

acopladas en serie, tenemos que:

Se presenta en la gráfica a continuación la

configuración de bombas en serie.

Curvas características de bombas en paralelo

Para dos bombas acopladas en paralelo se tiene

Para n bombas iguales en arreglo en paralelo,

girando a igual velocidad, tenemos que la curva

equivalente de dicho arreglo es:

2

n

QCQ

n

BAHm



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Se presenta en la gráfica a continuación el arreglo

de bombas en paralelo.

3. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

Componentes del equipo

No Elementos

1 3 bombas centrifugas

2 3 Variadores de velocidad

3 3 válvulas de configuración (válvulas de bola)

4 3 válvulas de bombas (válvulas de compuerta)

5 Breaker

6 Botones (Panel de control)

7 Panel de control

8 Caudalimetro digital

9 Tanque

10 Escalera

Elementos de medición

Caudalimetro{foto}

3 manómetros digitales

4. PROCEDIMIENTO

Montaje y preparación del equipo

a) Energizar la maquina conectándola al toma de

corriente.

b) Subir breaker



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c) Prenda el caudalímetro que se encuentra en la

parte superior del tanque, presionando display y

asegurándose que en la esquina superior

izquierda este LT ( ).

Nota: Debe solicitar una escalera al operario, Tener

precaución en su manejo.

Toma de datos.

Nota: Se presenta a continuación el procedimiento

de toma de datos general de la práctica. Comience a

desarrollar inicialmente en bomba simple, luego

serie y paralelo.

a) Configuración del sistema, asegúrese que la

instalación tiene abiertas y cerradaslas válvulas

correctas, para desarrollar la práctica

correspondiente: simple, paralelo y serie.

La siguiente figura x indica la posición de las

válvulas.

La tabla indica cuales válvulas deben estar cerradas

o abiertas para cada practica (simple, paralelo y

serie).

Tabla de configuración del sistema

Simple Paralelo Serie

Valvula On Off On Off On Off

1 x X x

2 x X X

3 x x x

A x X x

B x x x

C x x X



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b) Presione los botones de activación

correspondiente a la práctica (simple, paralelo y

serie).

c) Presione MODE en el variador de velocidad de

las bombas de la práctica asegurándose que

aparezca Fr y 60 en el display.

Toma de datos

a) Mida la presión a la entrada y a la salida de la

bomba en el panel del control del banco como

se muestra en la figura según la práctica a

desarrollar así:

Nota: La medida In es la presión a la entrada de la

bomba y la medida Out es la presión de descarga de

la bomba. Registre sus medidas en las tablas de

datos.

b) Tome el caudal en el caudalímetro y registre la

medida en la tabla de datos.

Práctica Bombas Válvulas

Simple 1 1

Paralelo 1 Y 2 1 y 2

Serie 2 Y 3 3

Nota: verificar que la frecuencia del variador sea

siempre de 60Hz.

Repita el proceso para 5 caudales diferentes,

cerrando las válvulas progresivamente de acuerdo a

la práctica que esté desarrollando como se muestra

en la tabla siguiente



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Apagar el equipo.

a) Apague los botones blancos

b) Apague el botón rojo

c) Bajar el breaker

d) Abra las válvulas

Procesamiento de datos

Bomba Simple:

a) Empleando la ecuación de energía para la

bomba y con los datos tomados en la práctica

determine al cabeza de la bomba para cada

caudal trasegado y preséntelo en una tabla con

un gráfico.

b) Realice un ajuste de datos de la forma

Ax2+Bx+C

c) Estime la curva de potencia hidráulica como

función del caudal.

Bombas en paralelo.

a) Empleando la ecuación de energía para el

arreglo de bombas y con los datos tomados en la

práctica determine la cabeza del conjunto de

bombas en paralelo para el caudal total

trasegado y preséntelo en una tabla con un

gráfico.


Ax2+Bx+C para el arreglo de bombas en

paralelo

c) A partir del ajuste de datos de una bomba

simple y empleando las leyes para arreglos de

bombas en paralelo, determine la curva

equivalente para un arreglo de 2 bombas en

dicha configuración.

d) Compare la curva característica del arreglo de

bombas en paralelo (a) frente al determinado en

(c). A que se le atribuye las diferencias en las

curvas

Bombas en serie

a) Empleando la ecuación de energía para el

arreglo de bombas y con los datos tomados en la

práctica determine la cabeza del conjunto de

bombas en serie para caudal total trasegado y

preséntelo en una tabla con un gráfico.


Ax2+Bx+C para el arreglo de bombas en serie.

c) A partir del ajuste de datos de una bomba




dicha configuración.

d) A partir del ajuste de datos de una bomba




dicha configuración

5. BIBLIOGRAFIA

Robert Mott, Mecánica de Fluidos, 6° Edición.

Frank White, Fluid Mechanics, 4° Edition.



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6. ANEXOS

Tabla de toma de datos experimentales.

Simple Bomba 1 Medición Pin (bar) Pout (bar) Q (l/min)

1 2 3 4 5

Paralelo Bomba 1

Bomba 2

Medición Pin (bar) Pout (bar) Pin (bar) Pout (bar) Q

(l/min)

1 2 3 4 5

Serie Bomba 2

Bomba 3

Medición Pin (bar) Pout (bar) Pin (bar) Pout (bar) Q

(l/min)

1 2 3 4 5



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Tabla de toma de procesamiento de datos.

Simple Bomba 1

Medición Pin (bar) Pout (bar) Q (l/min) Hman (m) Pot. Hidraulica (W)

1

2

3

4

5

Paralelo Bomba 1

Bomba 2

Medición Pin (bar) Pout (bar) Pin (bar) Pout (bar) Q (l/min) Hman (m) Pot. Hidraulica

(W)

1

2

3

4

5

Serie Bomba 2

Bomba 3

Medición Pin (bar) Pout (bar) Pin (bar) Pout (bar) Q (l/min) Hman (m) Pot. Hidraulica

(W)

1

2

3

4

5



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Curvas características de una bomba centrífuga como función del caudal a una velocidad de rotación dada.

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