Analisis de tuberia de bomba monofasica y su correccion de factor de potencia



Universidad Autónoma De Zacatecas “Francisco García Salinas” Unidad Académica De Ingeniería Eléctrica Ingeniero Electricista



Proyecto:
Análisis de sistema hidráulico

Docente:
Ing. Antonio Arellano Neri

Integrantes:
Juan José Ramírez Silva
José Roberto Martínez Sánchez

Grupo:
5°A

Fecha de entrega:
Junio de 2015

Elanálisis previo de un sistema hidráulico se hace con la finalidad de conocer las características necesarias para su adecuada instalación, previniendo así desgaste prematuro de componentes, pérdidas innecesarias o la instalación de utensilios innecesarios o incorrectos para la aplicación.
Al analizar un sistema ya instalado se busca conocer el estado de los componentes, para así conocer el mantenimientorequerido, equipo deteriorado o inservible y para corregir pérdidas ocasionadas por el paso de los años.
Se hizo el análisis del sistema de tubería que se muestra en la figura, en el cual se han examinado los siguientes componentes:
-(1) Válvula de pie con obturador ascendente
-(17 m) Tubería de Fierro Galvanizado de ¾
-(1) Motor monofásico de ¼ Hp (186.5 W)
-(24.1 m) Tubería de Fierro Galvanizado½
-(3) Codos 90° Fierro Galvanizado ½
-(1) Codo 90° Fierro Galvanizado ¾
-(1) Reducción Fierro Galvanizado ¾-½
-Temperatura del agua 20°C
-Tanque 750 l a cielo abierto

*La rugosidad absoluta del fierro galvanizado es de 0.15 mm
*Se midió el tiempo de llenado en un tanque, el cual fue de 84 minutos (5040 seg), por lo tanto:

Q= 150 x 10-6 m3/s
*El peso específico del agua a 20°C es de:
   =*La eficiencia del motor es de;


Cálculos:
Para calcular la potencia de la bomba centrifuga se ha usado la ecuación de Bernoulli entre los puntos 1 y 2.


De la cual al examinar las presiones se determina que son iguales al estar ambas abiertas a la atmosfera, z1 será igual a 0, las velocidades 1 y 2 serán 0, y no hay turbinas en el sistema, por lo cual quedara reducida así:

Z2= 18.1 m
hR =?
hR = hRp+hRs
Para calcular pérdidas totales las tenemos:
-Los datos en el tubo de ¾ (20 mm) son:


Re > 4,000 por lo tanto es un flujo turbulento
Calculando el factor de fricción con la ecuación de Manning tenemos que:

039

-Los datos en el tubo de ½ (15 mm) son:


Re > 4,000 por lo tanto es un flujo turbulento
Calculando el factor de fricción con la ecuación de Manning tenemosque:

143
*Perdidas primarias en tubo de succión (20 mm)

Hrp1 = 0.11732 m
*Pérdidas secundarias en tubo de succión

De la tabla A-24 proporcionada en clase, el factor de fricción para válvulas y accesorios de diámetro ¾ (20 mm) es:
fT=0.025
-Válvula de pie con filtro y obturador ascendente
K=420 fT = 420*0.025
K=10.5
-Codo estándar 90°
K=30fT= 30*0.025
K=0.75


*Perdidas primarias ensalida del motor con tubo ¾ (20 mm)

Hrp2 = 0.28158 m
*Perdidas secundarias en tubo salida del motor con tubo ¾ (20 mm)

Basándonos en datos usados en ejemplos de clase el factor “K” en reducciones = 1


*Perdidas primarias en salida del motor con tubo ½ (15 mm)

Hrp3 = 2.44 m
*Perdidas secundarias en salida del motor con tubo ½ (15 mm)

De la tabla A-24 proporcionada en clase,el factor de fricción para válvulas y accesorios de diámetro ½ (15 mm) es:
fT=0.027
-3 Codo estándar 90°
3*(K=30 fT= 30*0.027)
K= 2.43
-Salida de tubería con resalte
K=1



Las pérdidas totales son:
Hr=hrp1+hrp2+hrp3+hrs1+hrs2+hrs3
Hr= 0.11732+0.13+0.28158+0.012+2.44+0.126
Hr=3.1069 m

Regresando a la ecuación para el cálculo de la bomba es:

Z2= 18.1 m
Q= 150 x 10-6 m3/s
Hb = 18.1+3.1069Hb=21.2069
La Potencia de la bomba se calcula con:

P= 31.14 W

PHP= 0.06733 Hp

Conclusiones
Las características de los diferentes resultados son:

Características Nominales
Características
Reales
Características Hidráulicas
Voltaje (V)
127
123
*
Corriente (A)
1.5
2.5
*
Potencia (W)
186.5
307.5
31.14

Los resultados obtenidos en la potencia medida y la obtenida de la placa varían bastante,...