Eficien cia de una bomba

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO




FACULTAD DE QUÍMICA



LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA II
PRÁCTICA 2:
EFICIENCIA DE UNA BOMBA

Alumnos:
BLANCA RAMÍREZ PAULO EDDER
GARCÍA OSORIO DORA ALICIA
LÓPEZ SÁNCHEZ YAZMÍN AURORA
Grupo 1

LUNES 9 de MARZO de 2008


EFICIENCIA DE UNA BOMBA

PROBLEMA: En un sistema de flujo se requiere bombear aguan con unflujo entre 30 y 33 GPM a un tanque que se encuentra a una presión manométrica de 1.0 Kgf/cm2. Determinar si con ese flujo la bomba, con diámetro de impulsor de 4 7/8 in, opera a su máxima eficiencia y si la columna (cabeza) que suministra la bomba es aprovechada al máximo por el sistema. La bomba está acoplada a un motor de 2 HP.

DESARROLLO: Se operó siguiendo las mismas indicaciones delprotocolo, nos distribuimos los integrantes del laboratorio de tal manera que cada quien hiciera una medición en el sistema y con obtener la línea de operación de la bomba y la del sistema.

Bomba Centrifuga Motor Trifásico
Marca LUORTHINGTON IEM
Diámetro del impulsor 4 7/8 in
Serie N9-MX
Potencia 2 HP
RPM 3500

RESULTADOS EXPERIMENTALES:
TABLA 1
Pd (Kgf/cm2) Ps (Kgf/cm2) Potencia(Watts) Intensidad (Ampere) RPM Flujo escala a HCl 30% (GPM) Flujo de agua GPM Flujo de agua en (ft3/s)

3.1 0.15 520 2.5 3500 0 (cero) 0 0
2.95 0.1 600 2.8 3500 12 14.16 0.032
2.8 0.005 680 3 3500 21 24.78 0.055
2.65 0.005 720 3.1 3500 26 30.68 0.068
2.5 0 760 3.2 3500 30 35.4 0.079
2.35 -0.06 760 3.2 3500 33 (máximo) 38.94 0.087

Cálculos para la elaboración de la curva de labomba.

Balance general de energía:

El término de energía cinética y las pérdidas por fricción se pueden despreciar por que para la bomba el mayor cambio en la energía se ve reflejado en el cambio de presión al a succión y a la descarga de la misma.
El término de energía potencial se desprecia debido a que la diferencia de alturas entre la succión y la descarga es mínima.
Por lo que elbalance de energía para la bomba resulta en:

TABLA 2. Bomba
Flujo de agua en (GPM) Wf (ft lbf/lbm) Potencia Eléctrica HP H (ft) H (m)

0.00 100.73 0.697 100.73 30.70
14.16 97.31 0.805 97.31 29.66
24.78 95.43 0.912 95.43 29.09
30.68 90.31 0.966 90.31 27.53
35.40 85.36 1.019 85.36 26.02
38.94 82.29 1.019 82.29 25.08

Con los datos de la tabla 2, se puede obtener la curva de operaciónde la bomba al graficar la cabeza (H) contra el flujo de agua.



Cuadro 1 Motor sin acoplar
Ro (ohm) 2.45
Io (A) 1.50
PeEJ (Watts) 5.51
Wo (Watts) 50.00
PMM (Watts) 44.48

TABLA 3 Motor Acoplado
Flujo de agua GPM Potencia Eléctrica (Watts) Intensidad Eléctrica (A) PeEJ (Watts) PeTE (Watts) PCR (Watts)

0.00 520.00 2.50 15.31 59.80 460.20
14.16 600.00 2.80 19.21 63.70 536.3024.78 680.00 3.00 22.05 66.54 613.46
30.68 720.00 3.10 23.54 68.03 651.97
35.40 760.00 3.20 25.09 69.58 690.42
38.94 760.00 3.20 25.09 69.58 690.42

TABLA 4
Flujo de agua GPM S (factor de deslizamiento) PeDR (Watts) PFM (Watts) BHP m (%) b (%)
0.00 0.028 12.78 447.42 0.60 86.04 0.00
14.16 0.028 14.90 521.41 0.70 86.90 49.79
24.78 0.028 17.04 596.42 0.80 87.71 74.71
30.68 0.028 18.11633.86 0.85 88.04 82.36
35.40 0.028 19.18 671.25 0.90 88.32 84.82
38.94 0.028 19.18 671.25 0.90 88.32 89.94



Determinación de la Columna (cabeza) que requiere el sistema (ver anexo para el diagrama de flujo que representa el sistema)
Balance general de energía:

El término de energía cinética se puede despreciar por que los diámetros en las tuberías de ambos tanques son iguales y alpasar el mismo flujo por ellos, resulta que la velocidad es la misma, por lo que prácticamente no hay cambio en la energía cinética.
Po lo que el balance se reduce a:

Para calcular las pérdidas por fricción es necesario calcular la longitud recta de los tramos
No. tramo Diámetro nominal in L tramo recto (ft) L total (ft)
1 2 12.75 46.34
Diámetro interno (in) L/D Le accesorio (in)
Codo...