BOMBASRECIPROCANT

ESEquipo 7:Jholitza ReyesJosé MoleroJaime LuzardoKarla EchegarayElizabeth Rojas

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE QUIMICADISEÑO DE PLANTAS

MARCO TEORICO

Las bombas son equipos que permiten aumentar la presión de un fluido en fase liquida. El funcionamiento en si de una bomba será el de uso convertidor de energía, el cual transforma la energía mecánica en energía cinética, generando presión y velocidad en el fluido.

Al seleccionar una bomba para una aplicación especifica, el ingeniero se interesa en varias características: CAPACIDAD, ENERGIA, POTENCIA REQUERIDA Y EFICIENCIA

Terminología en sistemas de bombas:

• Cabezal

• Capacidad de la bomba

• Potencia

• Eficiencia

• Cabezal de succión neto positivo

• Cavitación

Parámetros para la selección de una bomba:

1. Naturaleza del Fluido a manejar2. Capacidad requerida3. Condiciones de la succión y descarga4. Cabezal total de la bomba5. Tipo de fuente de alimentación6. Limitaciones de espacio, peso y posición7. Condiciones ambientales8. Costos de inversión e instalación9. Códigos y estándares de diseño de la

bomba

CLASIFICACION DE LOS TIPOS DE BOMBAS:

DESPLAZAMIENTO POSITIVO

CENTRIFUGASPROPULSION

BOMBAS

Rotatoria

RECIPROCANTES

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO:Entegan una cantidad definida de liquido por revolución de una pieza móvil

• Como criterio general, suelen ser usadas para aplicaciones que requieran bajos caudales y altas o muy altas presiones. A diferencia de las máquinas centrífugas, pueden trabajar satisfactoriamente con bajas velocidades y en la mayoría de los casos son relativamente insensibles al efecto de la viscosidad del fluido

RECIPROCANTES

Orientación del embolo

.Horizontal

. Vertical

Tipo de Acción

. Simple acción

. Doble acción

Elemento de bombeo

.Pistón o Embolo.Diafragma

CLASIFICACION SEGUN

Adicionan energía al fluido por medio de un pistón que actúa contra un liquido confinado. La cantidad de fluido dependerá del volumen del cilindro y del numero de veces que se mueva el piston

BOMBAS RECIPROCANTES DE SIMPLE ACCION

Figura 1.

BOMBAS RECIPROCANTES DE DOBLE ACCION

Figura 2

BOMBAS RECIPROCANTES TIPO DIAFRAGMA

Figura 3

CAUDAL DE LAS BOMBAS RECIPROCANTES

El caudal de una bomba reciprocante esta en función de :

. Las dimensiones del cilindro de trabajo

. Numero de carreras del pistón o la frecuencia de rotación del cigüeñal de la bomba. Cantidad de cilindros. Si la bomba es de simple efecto o de doble efecto.

CAUDAL PARA BOMBAS DE SIMPLE EFECTO:

Viene dado por la siguiente ecuación:

Q= (Ec.1) Donde: Q= Caudal, m3/h D= Diámetro interior del cilindro (m) S= Longitud de la carrera realizada por el pistón (m) n= revoluciones por minuto del cigüeñal (rpm)

nv=rendimiento volumétrico, (0.7 a 0.97)

CAUDAL PARA BOMBAS DE DOBLE EFECTO:

Viene dado por la siguiente ecuación:

Q= (Ec.2) Donde: Q= Caudal, m3/h D= Diámetro interior del cilindro (m) d= Diámetro del vástago (m) S= Longitud de la carrera realizada por el pistón (m) n= Revoluciones por minuto del cigüeñal (rpm) nv=Rendimiento Volumétrico (0.7-0.97)

POTENCIA Y RENDIMIENTO:

Ni= (Ec.3) Donde: Ni= Potencia Indicada ( Kw) Q= Caudal (m3/h) Pi= Presion indicada (Pa)

Para determinar la potencia total necesaria para mover la bomba se determina mediante:

N= (Ec.4)

Donde:

N= Potencia Total (KW) n= rendimiento total de la bomba n= nhidraulico * nvolume * mecánico

CURVAS EN BOMBAS RECIPROCANTESLa Curva H-Q, para una bomba reciproca teórica, esta representada por una línea vertical para un régimen de velocidad particular n1, n2, ni.

Figura 4

ALTURA DE PRESION ADMISIBLE EN LA SUCCION:

Al igual que para las bombas centrífugas, puede ocurrir que se tenga, en el ingreso del líquido a la bomba, presiones inferiores a su presión de vapor a la temperatura del escurrimiento, provocando el fenómeno de cavitación.

Llamando HS a la carga o altura del líquido en la cañería de entrada a la bomba (donde se mide la presión, velocidad y cota), la presión p en el interior del cilindro cumplirá:

ALTURA DE PRESION ADMISIBLE EN LA SUCCION:

Donde: ζ son las perdidas de carga totales en la entrada: ζ = ζf + ζv + ζac + ζch ζf: perdidas por rozamiento en la tubería de aspiración ζch: perdidas por cambios de dirección o de sección ζv: perdidas de carga en la o las válvulas de admisión ζac: la energía para acelerar el liquido V= velocidad del liquido en el cilindro (asimilable a la velocidad del pistón) Zp= es la cota del pistón

= HS – V2/2g –ZP - ζ (Ec.5)

ALTURA DE PRESION ADMISIBLE EN LA SUCCION:

Para que sea:

Patm + P > Pv

Deberá ser:

Hs + (Patm -Pv) / > V2/ 2g + ζ

ANPAD = Hs + Pat/ – ζac - Zp

Se llama:

y

ANPAR = V2 / 2g + ζf + ζch + ζv

No habrá cavitación entonces si = ANPADD > ANPAR

ζf y ζch varían con el cuadrado de la velocidad del líquido en el tubo de aspiración, que a su vez es proporcional a la velocidad del pistón. Será, por lo tanto, mínima en los puntos muertos superior e inferior y máxima cerca de la mitad de la carrera

ζv depende del caudal bombeado, así como de la geometría de la válvula. Al comienzo de la carrera de aspiración, suele aumentar bruscamente debido a la fuerza necesaria para abrir plenamente la o las válvulas de aspiración. Una vez plenamente abiertas, suele ser proporcional al cuadrado del caudal instantáneo.

ζac es proporcional a la aceleración del pistón, o sea, positiva al comienzo de la carrera de aspiración cuando el pistón se acelera desde el reposo, y negativa al llegar al PMI; será nula cerca de la mitad de la carrera. Se la incluye en ANPAD porque está relacionada con el sistema, en la medida de que depende del diámetro de la cañería de admisión; quien ensaya la bomba sin conocer la instalación no tiene forma de cuantificarla.

El valor de ANPAR es hallado experimentalmente y suele ser un dato

relevado por los fabricantes. En virtud de que los métodos para relevarlo no son precisos, se debe tomar un margen de seguridad entre ANPAD y ANPAR

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS BOMBAS RECIPROCANTES

Ventajas:

- Alta presión disponible- Autocebantes (dentro de ciertos límites)- Flujo constante para cargas a presión

variable- Adaptabilidad a ser movidas manualmente o por motor

Desventajas:

- Baja descarga- Baja eficiencia comparada con las bombas

centrifugas- Muchas partes móviles- Requieren mantenimiento a intervalos frecuentes- Succión limitada- Costo relativamente alto para la cantidad de agua

suministrada- Requieren un torque considerable para llevarlas a su

velocidad- Flujo pulsante en la descarga

GRACIAS