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CURSO:MECANICA DE FLUIDOS E HIDRAULICA

DOCENTE: ing. RICARDO CHIMOY ASALDE

TEMA INVESTIGADO: Explicacin de la eleccin de una bomba a travs de curvasDe las bombas

NONBRES DE INTEGRANTES:

MINA LANCHO JIMMY

CHIAPPE PALACIOS LUIS

LARA ANTIALON PAUL

MENDES CASTILLA GUILLERMO

FECHA :06_ JULIO _ 2014

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

ESCUELA DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIRERIA CIVIL

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Introduccin

El presente trabajo pretende ser un pequeo aporte en la seleccin de bombascentrfugas para agua limpia. La informacin contenida es un pequeo aporte a la ingeniera

Casi la totalidad de la informacin referida a bombas a sido descrita para un mejorentendimiento de conocer la clasificacin de las bombas con la finalidad de tener un conceptogeneral de que tan amplio es el tema, de esta forma se puede tener una mejor visin de labomba que se pueda emplear y poder saturar las posibilidades de su utilizacinHay que introducir frmulas que son esenciales para determinar los parmetros que ayudan aseleccionar la bombaEs un punto importante obtener toda la informacin acerca de la bomba para poder tener lacomparacin con respecto a sus caractersticas y efectos sobre nuestro sistema, as la bombaelegida debe de proyectar las necesidades de abastecimiento, con caractersticas apropiadasde tal forma que el equipo de bombeo sea confiable y eficiente

Objetivo

Se requiere comprender el concepto de bomba para un mejor manejo en su expresin, el

anlisis de la clasificacin general de las bombas atendiendo a sus aplicaciones, as el objetivo

es identificar la bomba ms viable

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Definicin de bomba.-

es una maquina generadora que absorbe energa mecnica y la restituye por energa hidrulicaal fluido que la transita , desplazando el fluido de un punto a otro

Aplicaciones

se emplean para bombear toda clase de fluidos como agua , aceite de lubricacin, combustible,etc.

Clasificacin de bombas

Las bombas se clasifican con base a una gran cantidad de criterios que van desde susaplicaciones, materiales de construccin, hasta su configuracin mecnica

Un criterio bsico que incluye una clasificacin general, es el que se basa en el principio por elcual se adiciona energa al fluido

Aspectos tericos

Las bombas generalmente utilizadas en los sistemas de abastecimiento de agua y desaneamiento son las centrfugas,Para comprender mejor el procedimiento de seleccin de una bomba centrifuga, esimportante conocer su principio de funcionamiento y la forma como se clasifican.

Funcionamiento de bomb as centr i fugas

Las bomba centrifuga consiste de un elemento mvil, denominado impulsor, dondeun cierto nmero de alabes, dirigen el movimiento de las partculas de liquido. Elimpulsor gira en una cmara cerrada denominada caja o carcasa debido a la energaconferida por un motor, que puede ser elctrico o de combustin interna. El liquidocontenido entre los alabes, por efecto de la fuerza centrfuga, incrementa su energacintica la cual se transforma parcialmente en energa potencial en la carcasa de labomba.Cuando el canal es nico, este tiene generalmente la forma de un espiral de seccinvariable y recibe el nombre de caracol o voluta,. En el caso de los tazones, los canales dems de servir como medio para laconversin de caudal en presin, se utilizan como medio de conduccin del lquido

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toda bomba centrifuga basa su funcionamiento en el aprovechamiento de la fuerza de

un impulsor , que gira a cierta velocidad dentro de una carcasa y que su movimientoimpulsa al fluido en contacto con l, hacia la periferia del mismo con cierta velocidad ,

la energa de velocidad del fluido se convierte en presin por medio de una voluta

interna , que rodean la periferia del impulsor.

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Clasif icacin de bombas centr i fugas

Criterio declasificacin

Tipo debomba

Caractersticas

De acuerdo a

laadmisin delliquido

Bombas deflujo radial.

El lquido entra axialmente en el impulsor a travs de la boquilla deaspiracin y es descargado radialmente hacia la carcasa de labomba Se utilizan impulsores radiales que pueden ser del tipoabierto, semiabierto o cerrado Se emplean cuando se requierebombear lquidos a alturas entre intermedias y elevadas. En algunos

tipos de bomba el flujo de ingreso tambin es en formaradial.

Bombas deflujo mixto.

El lquido entra axialmente en el impulsor y es descargado en unadireccin intermedia entre la radial y la axial. Se utilizan impulsoresradiales que pueden ser del tipo abierto o cerrado. Se emplean enservicios que requieren bombear a alturas intermedias

Bombas deflujo axial.

El lquido entra y sale del impulsor en forma axial. Se utilizan parabombear grandes caudales a poca altura, especialmente aguapotable o aguas residuales tratadas. Son menos caras que las deflujo radial o mixto

Esquema de la clasificacin de las bombas centrifugas

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Criterio de

clasificacinTipo de

bombaCaractersticas

Tipo deimpulsor

. Bombas deimpulsorabierto

Los alabes son libres en ambas caras y estn sujetas por un anillocentral por donde ingresa el liquido. Sus aplicaciones son en aguapotable y en lquidos residuales. Son de mantenimiento sencillo porel fcil acceso a los alabes de la bomba. Las principalesdesventajas son su debilidad estructural y la baja eficiencia en

comparacin con la de un impulsor cerrado, pero tiene la ventajaque puede dejar pasar restos de materiales relativamente grandessin obstruirse

. Bombas deimpulsorsemiabierto

En este caso, los alabes son libres en una de las caras y fijados porel otro en un disco, su uso es apropiado en lquidos viscosos y enaguas residuales, tienen mayor resistencia a la abrasin que losimpulsores cerrados. Presentan mayor facilidad y menor costo demantenimiento que los impulsores cerrados, y tienen mayorestabilidad que los impulsores abiertos

Bombas deimpulsorcerrado

El impulsor est constituido de dos discos paralelos que encierrantotalmente las vas del agua desde el orificio de succin hasta laperiferia del impulsor. El flujo en el impulsor es mejor orientado y el

rendimiento es mayor. Su aplicacin es recomendable en lquidoslimpios, ya que tiene poca resistencia a la abrasin. Cuando seemplean en lquidos residuales se utilizan el del tipo inatascable.

Criterio de

clasificacinTipo de

bombaCaractersticas

De acuerdo con el mododeingreso del agua en elimpulsor.

Bombas conimpulsor desuccin nica,

Un solo orificio de succin y son utilizados enpequeas instalaciones de aguapotable y aguas residuales

Bombas conimpulsor desuccin doble.

Dos impulsores simples son instalados enparalelo, dorso contra dorso, cada unatrabajando con la misma altura de elevacin ycon la mitad del caudal total. Se utilizan enaplicaciones de grandes capacidades

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Criterio de

clasificacinTipo de

bombaCaractersticas

De acuerdo con

al nmero deetapas dedescarga

Bombas deetapa simple

Tienen un nico impulsor, son aplicados cuando no senecesita elevar ellquido a grandes alturas.

Bombas dedos msetapas

Tienen dos o ms impulsores instalados en serie, con ladescarga de uno hacindose en la succin del siguiente. Elcaudal de bombeo es el mismo en todas las etapas. La alturade elevacin total es la suma de la altura de elevacin decada impulsor. Pueden ser construidas con el eje horizontal overtical. Son aplicadas en instalaciones de agua potable yaguas residuales de gran altura de elevacin

Criterio de

clasificacinTipo de

bombaCaractersticas

De acuerdoconla posicin de

la bomba

Bombas deeje horizontal

No sumergidas, las cuales son aplicadas cuando se quiereeconomizar espacioy son instaladas en pozo seco bajo el nivel de la superficie delsuelo.

Bombas deeje vertical,

Sumergidas, las cuales trabajan sumergidas en un pozo de succin,accionadas(a travs de un eje de transmisin) por un motor situado en un pozoseco

Bomba ymotorsumergidos

Trabajan sumergidos en un pozo de succin, con el motor pordebajo delcuerpo de la bomba y no son directamente inspeccionables.

Seleccin de equipos de bombeo

Para seleccionar un equipo de bombeo se deber tener un conocimiento completo delsistema en que trabajar la bomba y motor, caso contrario puede hacer una seleccinerrnea que causar el mal funcionamiento de la bomba, lo que a su vez afectar a laeficiencia y eficacia del sistema.

Las bombas se eligen generalmente por uno de los tres mtodos siguientes:

El cliente suministra detalles completos a uno ms proveedores, de lascondiciones de bombeo y pide una recomendacin y oferta de las unidades

que parezcan ms apropiadas para la aplicacin.- El comprador efecta un clculo completo del sistema de bombeoprocediendo a elegir la unidad ms adecuada de catlogos y graficas de

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caractersticas.- Una combinacin de los anteriores mtodos para llegar a la seleccin final.

Contrariamente, cuando se pide una propuesta, es buena prctica proporcionar undiagrama completo del sistema en que trabajar el equipo al representante delproveedor, de esta manera sus tcnicos pueden realizar sus propios clculos yverificar los del cliente. Esta es una forma de asegurar una seleccin ms exacta del

equipo.

Pasos para la eleccin de una bomba

Los pasos bsicos para la eleccin de cualquier tipo de bomba son:

Elaborar un diagrama de la disposicin de bomba y tuberas.- Determinar el caudal de bombeo.- Calcular la altura manomtrica total.- Estudiar las condiciones del liquido

- Elegir la clase y tipo de bomba.

Caudal

Para seleccionar equipos de bombeo, se deben determinar el caudal o los diversosCaudales con que trabajarn estos equipos durante su vida til.

En proyectos de agua potable, el caudal que se utiliza para la seleccin de bombas es,una proporcin del caudal mximo diario en funcin del nmero de horas de bombeo,as:

Dnde:Qb = Caudal de bombeo, l/s.Qmax.d = Caudal mximo diario, l/s.N = Nmero de horas de bombeo

Al tu ra m anomtri ca tot al

La altura manomtrica total Ht es aquella contra la que trabajar la bomba durante sufuncionamiento, comprende los siguientes : alturas estticas de succin eimpulsin, las perdidas por rozamiento, la altura de velocidad, prdidas de carga locales y ladiferencia de presin existente sobre el lquido en el lado de la succin yen el lado de la impulsin.

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Rendim iento y potencia absorbida

La eficiencia de una bomba se mide en base al caudal que se descarga contra unaaltura dada y con un rendimiento determinado. El rendimiento de la bomba viene

dado por:

Donde:Pi = Potencia absorbida, HP.g = Peso especfico del lquido a ser bombeado.Q = Caudal, m3/s.Ht = Altura manomtrica, m.h = Rendimiento de la bomba

Para determinar la potencia absorbida por el motor, se divide la potencia absorbida

por la bomba entre la eficiencia del motor:

Donde,Pm = Potencia del motorhm = Rendimiento de motor.

Los rendimientos de las bombas generalmente varan entre 60% y 85%.

La Curva Caracterstica de una Bomba Centrfuga,

es un grfico que representa la relacin nica de CargaCaudal que garantiza la Bomba a

determinada velocidad de rotacin de su impulsor). Las caracterst icas geomtricas (forma,

tipo y tamao) del impulsor son las que definen la Curva Caracterstica de un a Bomba

Centrfuga.

Un ejemplo de Curva Caracterstica de una Bomba Centrfuga se presenta en la siguiente

figura, en la que hemos anotado varios de sus componentes principales:

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en la medida que el dimetro del impulsor es menor, la Carga o Altura de bombeo

suministrada por la bomba, para un mismo caudal, es menor:

A lo largo de cada Curva Caracterstica de una Bomba Centrfuga, se diferencian distintos

valores de eficiencia para el equipo En el caso del caudal de 800 l/s referido en el punto

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anterior, tendramos que la eficiencia de la bomba, cuando se le instala el impulsor de 549 mm

de dimetro, es del orden del 87%.

por ejemplo, y utilizando la Curva Caracterstica de referencia en este Tutorial, de 26 m para

900 l/s, tendramos situaciones como las siguientes:

Utilizar el impulsor de 549 mm de dimetro, en cuyo caso el caudal bombeado tender a ser

mayor que el requerido, pues la Curva Caracterstica (en realidad el equipo e impulsor

seleccionados) obligar a que el punto de operacin del sistema de bombeo se desplace

hacia la derecha, pues ella no contiene al punto de diseo de 26 m a 900 l/s:

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Si utilizamos el impulsor de 515 mm, por supuesto no ser posible alcanzar el caudal de 900 l/s

deseado, pues la Curva Caracterstica para este dimetro de impulsor tampoco contiene al punto

de diseo y, adems, ofrece menores alturas de bombeo que la buscada para el caudal en cuestin:

Adems debemos de preguntarnos lo siguiente par una buena seleccin de una bomba

1.- Qu tipo de agua va a bombear?

Dependiendo de la calidad del agua, (potable, de ros, de pozos, de lluvias, servidas), se

deben escoger bombas con caractersticas de carcasa, rodete, y sello mecnico,

adecuadas al trabajo.

2.- A qu profundidad est el espejo de agua?

Si el espejo de agua o nivel dinmico de un pozo se encuentra a ms de 7 mts de

profundidad, se debe utilizar una bomba sumergible, en caso que el agua este a poca

profundidad o sobre la instalacin se debe utilizar una bomba de superficie.

3.-Qu caudal o volumen de agua desea bombear

Este valor nos sirve para seleccionar la bomba ( Q= volumen / tiempo )

4.-Qu presin o altura geomtrica desea bombear?

Este valor nos sirve para calcular la altura manomtrica a bombear ( H.m.= altura

geomtrica + prdidas de carga + presin til )

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5.-Qu distancia hay que recorrer?

La longitud recorrida en funcin del caudal, nos permite calcular las tuberas y prdidas de

carga.

6.-Qu tipo de energa dispone?

Segn el tipo de energa, se puede instalar una bomba elctrica monofsica 220v o

trifsica 380v, si no dispone de electricidad se debe instalar una bomba a combustin

(gasolina, diesel)

7.-Utilizar sistema de bombeo manual o automtico?En el caso de riego lo ms comn es arranque manual o con programador. En el caso deredes de agua potable se utilizan, controles de nivel, hidroneumticos, controladorelectrnico, variador de velocidad.

EJEMPLO DE SELECCIN DE BOMBA

Se requiere bombear agua a estanqueelevado

DATOS Altura de succin : 5,0

metrosAltura impulsin : 35

metros

Distancia recorrida : 100metros

Empalme elctrico :Trifsico 380v

Volumen estanque :120.000 litros.

Tiempo reposicin : 6 horas

DESARROLLO

Clcul o del cau dalFormula Q= V (volumen) 120.000 =20.000 lt / hora = 333 lt/min

T (tiempo) 6

Clcul o d e la al tu ra t ot al m anomtri caPara calcular la altura, debemos sumar (alturas geomtricas + prdidas de cargas).

Altura total geomtrica : 40 metrosPrdidas de carga (10% de altura geomtrica) : 4 metros (40 m.c.a. x 0,1 =

4 mca )

44 m.c.a.

Clc ul o d e dimetr os d e caeras d e su cci n e impu ls in

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Deben calcularse con mnimas perdidas de cargas . Utilizaremos latabla de clculoPVCLa tubera apropia corresponde a PVC de 90 mmde dimetro

Seleccin de la bom baDebemos buscar el punto de trabajo ( Q vs. H ) con la mayor eficiencia, la bomba es:

Clcul o d e con du ct or es elct ric osUtilizandola tabla de clculo Cable,se debe buscar la corriente del motor y la distanciarecorrida ( 14amper y 100 mt ).En este caso corresponde cable tipo AWG 14 de 2,1 mm2

http://www.benoit.cl/Bombas2.htm#pvchttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#pvchttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#pvchttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#pvchttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#cablehttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#cablehttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#cablehttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#cablehttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#pvchttp://www.benoit.cl/Bombas2.htm#pvc

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Conclusiones y recomendaciones