fluidomecanica estaciones de bombeo
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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
1/4
PIFM.08____________________________________________________________________________________
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
2/4PIFM.08
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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)...
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