Caracterización De Una Bomba Centrífuga

CARACTERIZACIÓN DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA

Objetivo General.
* Caracterizar una bomba centrífuga.
Objetivos específicos.
* Hallar las curvas que relacionan la cabeza total, la eficiencia y la potencia al freno, cada una con el caudal.
* Calcular la cabeza neta positiva de succión (NPSH).
* Determinar la velocidad específica a la máxima eficiencia.
Marco Teórico.
* Curvascaracterísticas: Son una serie de curvas halladas mediante experimentación, en las cuales se relaciona el caudal con otras características de la bomba como eficiencia, potencia al freno y cabeza. Sirven para determinar las condiciones de operación de a bomba a un caudal determinado.

b)
a)

c)

Figura 1. Ejemplo de curvas características de una bomba centrífuga: a) Caudal vs Cabeza total,b) Caudal vs Potencia al freno, c) Caudal vs Eficiencia.

* Potencia al freno: Potenciaentregada por el motor sin tener en cuenta las pérdidas por partes como la caja de cambios, el alternador, el generador y otros. Se calcula con cualquiera de las siguientes fórmulas (la ecuación 1 y 2 son tomadas de las referencias bibliográficas 1 y 2 respectivamente) :
(1)

Wf=0.4971*F*RPM
(2)Wf=GPM*H*G3960*ɳ

Wf= Potencia al freno (W)
F = Fuerza (medida con la balanza) (Kg)
RPM = revoluciones por minuto
GPM = galones por minuto
H = Cabeza total (ft)
G = Gravedad específica
ɳ = Eficiencia de la bomba

* NPSH: La cabeza neta positiva de succión es un parámetro que se calcula para asegurar que en la entrada de la bomba, al haber succión, la presión del fluido no disminuyahasta o por debajo de la presión de vapor del mismo, para evitar la cavitación. Este valor calculado debe ser mayor comparado con el valor dado por el fabricante de la bomba.

NPSH=Ps-Pvgρ+V22g
(3)

NPSH = Cabeza neta positiva de succión (m)
Ps= Presión de succión (Pa)
Pv= presión de vapor del fluido (Pa)
g = aceleración de la gravedad (m/s2)
ρ = densidad del fluido (Kg/m3)
V = Velocidadmedia de succión (m/s)

* Velocidad específica: Son las revoluciones por minuto a las cuales una bomba teórica, con la misma geometría de la bomba a caracterizar, genera un caudal de 1 gpm para una cabeza total de 1 pie.
(4)

Ns=RPM*Q0.5H0.75

Ns = velocidad de la bomba (RPM)
Q = Caudal a la mayor eficiencia (gpm)
H = Cabeza total a la mayor eficiencia (ft)

Procedimiento.
1.Para el buen funcionamiento de la bomba se deben tener en cuenta las siguientes pautas:

a) el motor del dinamómetro debe estar frenado y la balanza con medición de cero.
b) colocar los reóstatos o resistores de resistencia variable en cero.
c) encender los ventiladores de enfriamiento del dinamómetro pulsando el interruptor de “field” a “for” y prender el motor colocando elinterruptor en line.
d) colocar el reóstato de armadura que se encuentra en la parte inferior en alta velocidad e ir ajustando la velocidad por medio de los demás reóstatos.
e) puesto en marcha el motor, quitar el freno del dinamómetro y por ultimo liberar la balanza.
2. Abrir la válvula de alimentación al tanque de succión hasta llegar al nivel deseado, el cual debe mantenerse constantedurante la practica y asegurarnos de que la válvula colocada en el punto de succión este completamente abierta.
3. Abrir paulatinamente la válvula de descarga hasta obtener un caudal detectable con el medidor de vertedera para poder comenzar a tomar los datos correspondientes como fuerza, presión en la succión, altura de la vertedera y presión de descarga.
4. Abrir un poco más la válvula decaudal para poder tomar nuevas mediciones de datos y repetir el procedimiento unas 10 veces, luego de haber terminado estas operaciones cerrar la válvula de descarga y posteriormente la válvula de alimentación al tanque colocado en el punto de succión.
5. Para dar por terminada la practica, frenar el dinamómetro utilizando la llave ubicada en la parte posterior y apagarlo con su respectivo...