Diseño De Carcamos Rectangulares
Páginas: 19 (4733 palabras)
Publicado: 28 de octubre de 2012
de
cárcamos de
bombeo rectangulares
Teresa de Jesús Soriano Pérez Francisco Javier Aparicio Mijares
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, CNA
En este artículo se presenta una investigación sistemática referente al comportamiento hidráulico de los cárcamos de bombeo rectangulares, se describen los resultados obtenidos de una serie de pruebas experimentales, se proporcionanrecomendaciones de diseño para dichos cárcamos y se indican las posibles consecuencias de no cumplirlas. Estas recomendaciones toman en cuenta el número de Froude, que es un factor fundamental en el comportamiento hidráulico de los cárcamos. Además, se describen los resultados experimentales obtenidos de algunas pruebas de inhibición de vórtices, utilizando rejillas verticales y objetos flotantes comodispositivos inhibidores.
Uno de los problemas más comunes en el funcionamiento hidráulico de cárcamos de bombeo es la formación de vórtices, pues estos causan diversos tipos de daños o problemas en el funcionamiento del equipo de bombeo y en las líneas de tuberías asociadas. Los daños mas comunes son los siguientes (Gulliver, etal., 1987):
Los vórtices superficiales pueden llevar aire de lasuperficie libre hacia la bomba, haciendo que el impulsor trabaje en forma diferente a la que fue diseñado, lo que en consecuencia produce una reducción del gasto en la bomba. Los vórtices pueden causar ruidos considerables, así como vibraciones en las tuberías, aumento en el desgaste de las partes móviles y mal funcionamiento de la bomba, al grado de que incluso puede inutilizarse la instalación.La prerrotación del flujo que entra a la bomba cambia el ángulo de ataque con respecto al de diseño del impulsor, y puede afectar la eficiencia de las bombas Y causar cavitación. Cuando el agua contiene de aire se puede reducir la eficiencia de una bomba centrífuga hasta en un
arriba se asocian con bombas de flujo axial, muy comunes en nuestro medio. En la mayoría de los casos, estas bombastienen el impulsor sumergido, por ser el caso más simple y económico, aun cuando para el mantenimiento o reparación del impulsor pudiera requerirse el vaciado total del cárcamo o la remoción de la bomba. Un cárcamo de bombeo puede ser simple (unitario) o múltiple, dependiendo de si contiene una o mas bombas. Debido al gran número de variables que intervienen en este fenómeno, un tratamientoanalítico del problema resultaría muy complicado, por lo que suelen hacerse estudios en modelos hidráulicos ad hoc para verificar y eventualmente corregir el diseño de un cárcamo de bombeo para que funcione de manera aceptable. Este estudio se refiere fundamentalmente a los cárcamos rectangulares con tubo de succión vertical hacia arriba, que son los más comunes en nuestro pals, aunque muchas de lasconclusiones se pueden aplicar también a otros casos. Además, para aislar las características básicas del flujo en este tipo de instalaciones, este trabajo se referirá a cárcamos unitarios, esto es, con un solo equipo de bombeo
Un cárcamo de bombeo puede tener el tubo de succión vertical hacia arriba, hacia abajo u horizontal, dependiendo del tipo de bomba (Knauss, 1987). Los cárcamos con el tubo desucción vertical hacia
Parámetros importantes en el diseño de un cárcamo de bombeo
Entre los parámetros que pueden afectar el funcionamiento de la bomba debido a su influencia
sobre los vórtices superficiales y sumergidos en un cárcamo se encuentran los siguientes (véase ilustración
puntos en una misma sección transversal.
Sumergencia de la campana del tubo de succión () S
Esta nodebe ser menor que un valor crítico bajo el cual pueden ocurrir vórtices superficiales. La sumergencia crítica depende del tipo de aproximación del flujo y de otras fuentes de vorticidad existentes en el cárcamo (ibid).
Canal de aproximación
La geometría y la orientación de este canal con respecto al compartimiento de la bomba y la velocidad del flujo en el mismo afectan la circulación...
cárcamos de
bombeo rectangulares
Teresa de Jesús Soriano Pérez Francisco Javier Aparicio Mijares
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, CNA
En este artículo se presenta una investigación sistemática referente al comportamiento hidráulico de los cárcamos de bombeo rectangulares, se describen los resultados obtenidos de una serie de pruebas experimentales, se proporcionanrecomendaciones de diseño para dichos cárcamos y se indican las posibles consecuencias de no cumplirlas. Estas recomendaciones toman en cuenta el número de Froude, que es un factor fundamental en el comportamiento hidráulico de los cárcamos. Además, se describen los resultados experimentales obtenidos de algunas pruebas de inhibición de vórtices, utilizando rejillas verticales y objetos flotantes comodispositivos inhibidores.
Uno de los problemas más comunes en el funcionamiento hidráulico de cárcamos de bombeo es la formación de vórtices, pues estos causan diversos tipos de daños o problemas en el funcionamiento del equipo de bombeo y en las líneas de tuberías asociadas. Los daños mas comunes son los siguientes (Gulliver, etal., 1987):
Los vórtices superficiales pueden llevar aire de lasuperficie libre hacia la bomba, haciendo que el impulsor trabaje en forma diferente a la que fue diseñado, lo que en consecuencia produce una reducción del gasto en la bomba. Los vórtices pueden causar ruidos considerables, así como vibraciones en las tuberías, aumento en el desgaste de las partes móviles y mal funcionamiento de la bomba, al grado de que incluso puede inutilizarse la instalación.La prerrotación del flujo que entra a la bomba cambia el ángulo de ataque con respecto al de diseño del impulsor, y puede afectar la eficiencia de las bombas Y causar cavitación. Cuando el agua contiene de aire se puede reducir la eficiencia de una bomba centrífuga hasta en un
arriba se asocian con bombas de flujo axial, muy comunes en nuestro medio. En la mayoría de los casos, estas bombastienen el impulsor sumergido, por ser el caso más simple y económico, aun cuando para el mantenimiento o reparación del impulsor pudiera requerirse el vaciado total del cárcamo o la remoción de la bomba. Un cárcamo de bombeo puede ser simple (unitario) o múltiple, dependiendo de si contiene una o mas bombas. Debido al gran número de variables que intervienen en este fenómeno, un tratamientoanalítico del problema resultaría muy complicado, por lo que suelen hacerse estudios en modelos hidráulicos ad hoc para verificar y eventualmente corregir el diseño de un cárcamo de bombeo para que funcione de manera aceptable. Este estudio se refiere fundamentalmente a los cárcamos rectangulares con tubo de succión vertical hacia arriba, que son los más comunes en nuestro pals, aunque muchas de lasconclusiones se pueden aplicar también a otros casos. Además, para aislar las características básicas del flujo en este tipo de instalaciones, este trabajo se referirá a cárcamos unitarios, esto es, con un solo equipo de bombeo
Un cárcamo de bombeo puede tener el tubo de succión vertical hacia arriba, hacia abajo u horizontal, dependiendo del tipo de bomba (Knauss, 1987). Los cárcamos con el tubo desucción vertical hacia
Parámetros importantes en el diseño de un cárcamo de bombeo
Entre los parámetros que pueden afectar el funcionamiento de la bomba debido a su influencia
sobre los vórtices superficiales y sumergidos en un cárcamo se encuentran los siguientes (véase ilustración
puntos en una misma sección transversal.
Sumergencia de la campana del tubo de succión () S
Esta nodebe ser menor que un valor crítico bajo el cual pueden ocurrir vórtices superficiales. La sumergencia crítica depende del tipo de aproximación del flujo y de otras fuentes de vorticidad existentes en el cárcamo (ibid).
Canal de aproximación
La geometría y la orientación de este canal con respecto al compartimiento de la bomba y la velocidad del flujo en el mismo afectan la circulación...
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