bombas y weas

XIV.1

UNIVERSIDAD DEL CAUCA
DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA

PRACTICA XIV
XIV

BOMBAS Y SISTEMAS DE BOMBEO

XIV.1 OBJETIVO DE LA PRÁCTICA
Conocer principales características de las bombas centrífugas.
Determinar las curvas características de un sistema de bombeo operando
individualmente, en serie y en paralelo.

XIV.2 GENERALIDADES
XIV.2.1

CABEZA NETA DE SUCCION POSITIVA

Cuandose seleccionan bombas, hay necesidad de tener en cuenta la cabeza neta de succión
positiva (NPSH) para garantizar que no se produzca el fenómeno de la cavitación el cual
genera burbujas al interior del sistema y lo deteriora.
Para evitar la cavitación, se debe cumplir:
NPSHD > NPSHR
Donde:
NPSHD = Disponible en el sistema.
NPSHR = Requerida, dada por el fabricante.
Además:
NPSH D

hatmH Es

h ps - hvl

V 2
2g

(XIV.1)

Donde:
hatm
HES
hps
hvl
V2
2g
g

: Presión atmosférica local.
: Altura estática de succión.
: Pérdidas totales en la succión.
: Presión de vapor. Se determina por la ecuación (XIV.2).

hvl

0.0611 * 10 N

: Cabeza de velocidad en la succión.
: Aceleración debida a la fuerza de la gravedad.
(XIV.2)

UNIVERSIDAD DEL CAUCADEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA

XIV.2

Donde:
hvl = Presión de vapor de saturación, mca
N = 7.5 * (Ta/(237.3 + Ta))

(XIV.3)

Ta = Temperatura del aire, °C.

XIV.2.2

BOMBA CENTRÍFUGA

Es una máquina hidráulica dinámica que transforma la energía mecánica en energía del
flujo en movimiento. Para su correcto funcionamiento se debe verificar, si no son bombas
autocebantes, que la bomba que sevaya a operar esté cebada. Las bombas centrífugas
(Figura XIV.1) generan un aumento de la presión del líquido bombeado por medio de la
aceleración producida por la fuerza centrífuga. Esta fuerza es debida al movimiento
rotatorio de los impulsores, dentro de una carcaza helicoidal. La salida del fluido en la
descarga crea un vacío en la tubería de carga o de succión y el agua fluye entonces através
de esta tubería hacia el interior de la bomba. Dependiendo de la presión que se requiera, se
usa una bomba centrífuga de una, dos o más etapas. La bomba centrífuga genera un caudal
uniforme sin presiones intermitentes y por lo tanto es el tipo de bomba más común para
transportar líquidos.
Las bombas centrífugas pueden tener cabeza de succión positiva o negativa según en donde
estésituado el tanque de succión, Figura XIV.2.

Figura XIV.1 Esquema típico de bombas centrífugas. Gardea, V. H. 1992.

XIV.3

UNIVERSIDAD DEL CAUCA
DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA

2
2
E

4

E

1

3

4
3
1

a) Cabeza de succión positiva
b) Cabeza de succión negativa
Figura XIV.2 Esquemas básicos de instalación de bombas centrífugas.
Gardea, V. H. 1992.

ALTURA DINÁMICA DE LABOMBA (HE)
La altura de energía que la bomba adiciona a un sistema o altura dinámica total, se
obtiene a partir de la ecuación de la energía. Tomando como referencia la Figura
XIV.2, se tiene:
Z1

p1

V12
2g

HE

Z2

V2 2
2g

p2

h ps

h pd

(XIV.4)

HE
Z
p/

: Altura dinámica total o altura de energía que la bomba adiciona al sistema
= cabeza de posición = energía deposición por unidad de peso
= cabeza de presión = energía de presión por unidad de peso
= peso específico del líquido transportado.
2
V /2g = cabeza de velocidad = energía cinética por unidad de peso
hps : Pérdidas de carga en la succión.
hpd : Pérdidas de carga en la descarga.
p1

p2

HE

Z2

0

Z1

y,

h ps

V2 2
2g

V12
2g

hpd

0

(XIV.5)

XIV.4UNIVERSIDAD DEL CAUCA
DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA

Considerando solamente la ecuación de la energía para la bomba funcionando
individualmente, se tiene:
Z3

HE

p3

V3 2
2g

Z4

Z3

HE

p4

Z4

p3

p4

V4 2
2g

h p3 4

(XIV.6)

V4 2
2g

V3 2
2g

h p3 4

(XIV.7)

Considerando el sistema de bombeo existente en el Laboratorio de Hidráulica de
UNICAUCA, para los...