fluidomecanica estaciones de bombeo

PIFM.08
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PRÁCTICA 8: DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN DE BOMBEO
1.- OBJETIVOS:
Parte 1ª
a.- Diseñar un sistema de tuberías para el bombeo de agua a 80ºC desde un calentador hasta un
sistema de lavado a presión, como se muestra en la figura. El caudal mínimo requerido es de
510+40*NG litros/min.
b.- Elegir eldiámetro de la conducción y los accesorios necesarios.
c.- Calcular las pérdidas de carga en tuberías y las pérdidas localizadas en accesorios.
d.- Determinar la curva característica de la instalación.
Parte 2ª
a.- Seleccionar la bomba centrífuga adecuada mediante la consulta en catálogos de fabricantes. Elegir
el diámetro de rodete que da la curva característica óptima.
b.- Determinar el puntode funcionamiento de la bomba en la instalación.
c.- Calcular el NPSH requerido mediante las curvas características de la bomba.
d.- Calcular el NPSH disponible en la instalación.
e.- Evaluar la posibilidad de cavitación en la bomba seleccionada.
2. - EOUIPO DE LABORATORIO:
Para la realización de la práctica se dispondrá del enunciado con los datos del problema planteado,
tablas de pérdidasde carga localizadas en accesorios y catálogos de bombas.
3.- FUNDAMENTO TEÓRICO:
Ecuación de la energía entre el punto 1 y el punto 2:

z1 +

P1

γ

+

c1 2
P
c 2
+ H P = z 2 + 2 + 2 + hT
2g
2g
γ

donde Hp es la altura manométrica generada por la bomba centrífuga.
hT son las pérdidas totales en la conducción

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4.- REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA:
Parte 1ª: Determinar las dimensiones y pérdidas correspondientes al sistema de tuberías.
DATOS DE LA TUBERÍA:
1.

Altura de la cota de agua en el calentador:

z1 =

2.

Altura de cota del orificio de descarga en el lavadero:

z2 =

3.

Longitud de la tubería de succión:

LS =

4.

Longitud de la tuberíade descarga:

LD =

5.

Longitud total de la tubería:

LT =

6.

Material de la tubería: Acero comercial. Rugosidad;

k = 0,045 mm.

CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS MENORES:
7.

Pérdidas en la entrada de la tubería de succión:

KE =

8.

Pérdidas en las válvulas de corte:

KG =

9.

Pérdidas en la válvula de regulación

KR =

10. Pérdidas en los codos de la instalación:KC =

CALCULO HIDRAULICO:
11. Diámetro interior de la tubería:

Dint =

12. Sección de la tubería:

A=

13. Caudal:

Q = c⋅ A = c⋅

14. Velocidad de flujo:

c=

15. Agua a 80 ºC. Propiedades:

ΠD 2
=
4
ΠD 2
=
4

Densidad: ρ80 =

16. Nº de Reynolds:

Re =

17. Rugosidad relativa del acero:

Viscosidad: µ80 =

ρ ⋅c ⋅ D
=
µ

∈
=
D

18. Coeficiente defricción: (Mediante el Diagrama de Moody)

f=

CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA EN LA TUBERÍA:
19. Tubería de succión:

hs = f

20. Tubería de descarga: h D = f

8 Ls
Ls c 2
= f
Q 2 = rs Q s2 =
2 D5
D 2g
gΠ
LD c 2
8LD
2
= f
Q 2 = rD Q D =
2D5
D 2g
gΠ

21. Entrada tubería de succión:

hE = K E

c2
=
2g

22. Válvula de corte:

hG = K G

c2
=
2g

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23. Válvula de regulación:

hR = K R

c2
=
2g

24. Codos:

hC = K C

c2
=
2g

hT = h S + h D +

25. Pérdidas de carga totales

∑ Ki

c2
= RT ⋅ Q 2 =
2g

26. Curva característica de la Instalación o Curva resistente:

H P = z2 +

P2

γ

+

HP = a+b·Q2


c2 2
P c2
− z1 + 1 + 1  + hT

2g
γ 2g 



Parte 2ª: Selección de bomba centrífuga y determinación de su punto de funcionamiento
SELECCIÓN DE LA BOMBA:
Mediante las Curvas característica suministradas por el fabricante se elegirá el tipo de bomba
12
n ⋅ .Q
27. Determinación de la velocidad específica;
=
ns =
34
H
donde n (rpm), Q (m3/s) y H (m)
(nS: 10÷100 para Bombas centrífugas)...