Problemario De Bombas

UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR
DEPARTAMENTO DE TERMODINAMICA Y
FENÓMENOS DE TRANSFERENCIA

PROBLEMARIO
FENOMENOS DE TRANSPORTE I
Pérdidas en Tuberías y Selección de Bombas
Realizado por:

Profs. Dosinda González-Mendizabal,
Aura López de Ramos, Juan Rodríguez y Silvia Siquier

Sartenejas, Noviembre del 2000

1. INDICE

Pág.
3

1.

Introducción

2.

Objetivo

4

Problema 15

Problema 2

5

Problema 3

6

Problema 4

8

Problema 5

10

Problema 6

10

Problema 7

11

Problema 8

12

Problema 9

14

Problema 10

16

Problema 11

16

Problema 12

18

Problema 13

20

Problema 14

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Problema 15

21

Problema 16

21

Bibliografía

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1. INTRODUCCIÓN

El curso de Fenómenos de Transporte I(TF1221) está diseñado para formar en el área
de Fluidos a los estudiantes de las carreras de Ingeniería Química, Materiales y Producción.
La parte final del curso (entre dos o tres semanas del trimestre) se dedica al diseño de
sistema de tuberías y bombeo.

Este problemario contiene 16 problemas que abarcan el cálculo de caída de presión,
caudal de operación y potencia de bombeo requeridapara hac er circular un líquido por
diferentes redes de tuberías. Muchos de estos problemas son aplicados; es decir, que son
casos prácticos que un ingeniero puede conseguir en una industría de procesos típica.

En el curso de Fenómenos de Transporte I, el profesor de la materia seleccionará alguno
de estos problemas para que el estudiante los entregue como tarea. Sin embargo, es
altamenteaconsejable que se resuelvan todos los problemas presentados en este
problemario, ya que cada uno de ellos fue seleccionado para desarrollar una destreza en
particular en el cómputo de caídas de presión, caudal y potencia de sistemas de bombeo.

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2. OBJETIVO

Calcular la caída de presión en un sistema de tuberías conocidos su diámetro, caudal
de fluido que circular por ella y laspropiedades reológicas del mismo. Calcular la potencia
de la bomba para alcanzar las condiciones requeridas en el sistema.

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Problema 1: Se desea calcular la altura necesaria a la cual debe colocarse el tanque
I (suministro de agua), para que el tanque II, mantenga un nivel constante.
Si ahora se decide colocar el tanque I a 10 m de altura, calcule la potencia de la
bomba requerida para lograrel mismo objetivo de mantener el nivel constante en el tanque
II.

Problema 2: En la sección de distribución y almacenamiento de lubricantes de una
refinería, se dañó la bomba de la línea indicada en el diagrama. Se desea sustituir dicha
bomba por la más adecuada de las disponibles en el almacén.
En los archivos de la compañía se dispone de la siguiente información (ver figura):
= 49,9lbm/pie3 ; fluido = 14,5 lb/pie hr; Pvapor = 0,294 psia; diámetro de la tubería de
la succión = 5“ (cat 40), diámetro de la tubería de descarga = 4” (cat 40); h1 = 30” ; h2 =
835 ; BC = 10 ; DE = 50 ; EF = 830 ; FG = 500 ; GH = 5 ; P1 = 10 psig; material de la
tubería = acero comercial.
El catálogo de la bomba dañada no aparece, por lo que no se conocen sus
especificaciones. En el tramo FG seencuentran (2) manómetros separados por una
distancia LM = 3 y se sabe que en condiciones normales de operación la diferencia de
presión que registra es de 0,025 psi.
a) Especifique la bomba a seleccionar (WHP, NPSHd = Q);
b) Seleccionar la bomba si en el stock se disponen de la siguientes:
fluido

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BOMBA N 1:
(NPSH)requerido = 150 pies
Costo [equipo instalado] = 12.000 Bs.
Costo[Energía] = 0,4 Bs/kW-hr
Vida útil del equipo = 5 años

BOMBA N 2:
(NPSH)requerido = 50 pies
Costo [equipo instalado] = 15.000 Bs.
Costo [Energía] = 0,4 Bs/kW-hr
Vida útil del equipo = 6 años

BOMBA N 3:
(NPSH)requerido = 65 pies
Costo [equipo instalado] = 20.000 Bs.
Costo [Energía] = 0,4 Bs/kW-hr
Vida útil del equipo = 6 años

Problema 3: La red de distribución de agua mostrada en la...