mecanica de fluidos

Calibración de bombas y conexión en serie y paralelo y vaciado de un tanque


*Estudiantes de la Universidad de la Amazonia facultad de Ingenierias, programa Ingenieria de Alimentos sexto semestre
** ingeniero de alimentos

Introducción:
En los procesos u operaciones industriales existen requerimientos de flujo en los que es necesario utilizar un sistema de bombeo con más de una bomba;esto puede ser porque la demanda de gasto o de carga del proceso sea excesivamente variable.
Un equipo de bombeo es un transformador de energía, recibe la energía mecánica que puede proceder de un motor eléctrico, una turbina de vapor y otros medios para transformarla en energía de presión, misma que un fluido aprovecha para su movimiento.
Las máquinas que realizan trabajo para mantener unfluido en movimiento se llaman bombas, soplantes, compresores, etc. La cantidad de trabajo suele representarse en las ecuaciones de flujo por el símbolo ¨W¨.

Aquellas máquinas que absorben trabajo, W de un fluido en circulación, se denominan motores, turbinas, ruedas hidráulicas, molinos de viento, etc.
Las bombas, las soplantes y los compresores se suelen definir o evaluar por las cuatrocaracterísticas siguientes:
1. Capacidad o cantidad de fluido descargado en la unidad de tiempo.
2. Aumento de Presión, designado comúnmente con el término de carga (que es la energía proporcionada al fluido por unidad de masa, y se obtiene dividiendo el aumento de presión por el peso específico del fluido).
3. Potencia, que es la energía consumida por la máquina en la unidad de tiempo.
4.Rendimiento, es energía cedida al fluido, dividida por la energía total absorbida por la máquina.
El efecto conseguido por la mayoría de los dispositivos de bombeo es el de aumentar la presión del fluido. La mayoría de las bombas soplantes y compresores pueden clasificarse en máquinas alternativas, rotatorias o centrífugas.
CAVITACION:
La cavitación causa la destrucción rápida del metal constituyente delos rodetes de las bombas y turbinas, de los álabes, de los venturímetros y en ocasiones de las tuberías. Esto sucede cuando la presión del líquido se hace menor que su tensión de vapor.
Las bombas se clasifican en dos grandes grupos:
Bombas de desplazamiento positivo y Bombas dinámicas. Las primeras son útiles para gastos pequeños, presiones altas y líquidos tanto limpios como viscosos (estosúltimos en el caso delas bombas de desplazamiento positivo rotatorias). Mientras que las bombas dinámicas funcionan para gastos grandes, presiones medianas y líquidos de todo tipo, excepto altamente viscosos
Hay casos en que las necesidades de un sistema exigen que varíe la presión o el gasto, así como los requerimientos de succión y descarga; para ello se emplea el uso de bombas en serie o enparalelo y con ello aumentar la eficiencia de dicho sistema.
Cuando la necesidad de operación sea la de tener alta carga a gasto constante es necesario utilizar un sistema en serie.
ARREGLO EN SERIE
La impulsión de una bomba constituye la aspiración de la siguiente unidad, por lo que el caudal bombeado será el mismo en todas las máquinas aunque las alturas creadas deberán sumarse.
Un casoespecial es el de las bombas multicelulares, puesto que a pesar de estar los rodetes montados en serie el cuerpo de la bomba es único. Su uso es generalizado para elevar agua de pozos profundos, puesto que utilizar un solo rodete elevaría a diámetros muy grandes. Además mejora el rendimiento puesto que éste crece.
Analíticamente esto se expresa como:
Curva de una bomba en serie


Al acoplarbombas en serie hay que sumar alturas manteniendo caudales, lo que se traduce en que las curvas resultantes tienen una pendiente acusada, tanto mayor cuanto más grande sea el número de etapas.
Ello ocasiona el que sean bastante rígidas y que las variaciones de nivel estacional de un pozo hagan fluctuar poco el caudal que elevan y el rendimiento de la instalación cuando la curva resistente tenga...