UNIDADES III UNIDADES IV

Curso de Licenciatura "Sistemas e Instalaciones Hidráulicas"
2014-2015

Unidad III: Sistemas de bombeo y Unidad IV: Flujo en conductos abiertos

Heber Imanol Jaimes Leon
Emiliano Zepeda González
Instituto Tecnológico de Morelia
Departamento de Ingeniería Mecánica
Av. Tecnológico No. 1500, Col. Lomas de Santiaguito C.P.58120, Morelia, México
































1 Introducción

Lasbombas son utilizadas para impulsar liquidos a través de sistemas de tuberias, como ya se ha estudiado de la ecuación general de la energía se puede determinar la energía que una bomba agrega al fluido, la cual se denomina ha, al despejar ha de la ecuación general de la energía tenemos que:

Esto se debe de entender como el conjunto de tareas que tiene que realizer una bomba en el sistema dado.Debe de elevar la presión del fluido desde la fuente 1, hasta el destino 2; Tiene que subir el fluido, desde el nivel de la fuente 1 hasta el nivel de la fuente 2; Tiene que incrementar la velocidad en el punto 1 a la del punto 2 y se necesita que cualquer perdida de energía del sistema debida a la fricción, accesorios o cambios en el area o en la dirección del flujo.

2 Potencia de una bombacentrífuga. Succión positiva y negativa.

La mayoria de las bombas centrífugas se operan a velocidades distintas para optener flujos varables, Además, una carcasa de bomba de tamaño dado es susceptible de tener diametros de impulsor diferentes, las leyes de afinidad nos sirven para calcular la manera en que varia la capacidad, la carga y la potencia cuando se modifica la velocidad o el diámetro delimpulsor.

2.1 Leyes de afinidad para bombas centrífugas


Cuando la velocidad varía:



a. La capacidad varía en forma directa con la velocidad:

b. La capacidad de carga total varia con el cuadrado de la velocidad:

c. La potencia que require la bomba varía con el cubo de la velocidad:

Cuando el diámetro del impulsor varia:

a. La capacidad varia en forma directa con el diámetro del impulsor:

b. Lacarga total varía con el cuadrado del diámetro del impulsor:

c. La potencia que require la bomba varía con el cubo del diametro del impulsor:

2.2 Datos del fabricante de bombas centrifugas

Debido a que es possible utilizer diáemtros de impulsor y velocidades distintos, los fabricantes de bombas cubren amplios rangos de diámetros y velocidades diferentes con algunos tamaños básicos de bombas.En la figura 1 podemos apreciar una gráfica compuesta de rendimiento de una línea de bombas la cual nos permite determinar el tamaño de bomba.

Efecto del tamaño del impulsor.- El rendimiento de una bomba varia conforme al cambio del tamaño del impulsor como se puede apreciar en la Fig. 2 la cual es una bomba centrifuga que opera a 3500rpm.



Fig. 1 Gráfica compuesta de rendimiento para una líneade bombas centrífugas

Fig.2 Ilustración del rendimiento de una bomba para diámetros diferentes del impulsor. Bomba centrifuga de 2 X 3 – 10, a 3500rpm


Efecto de la velocidad.- En la figura 3 se muestra la misma bomba pero a 1750 rpm.

Fig.3. Rendimiento de una bomba centrifuga de 2 X 3 – 10, a 3500rpm
Gráficas de rendimiento compuesto.- la figura 4, reúne todos los datos de modo que elusuario vea todos los parámetros importantes a la vez ( Tamaño del impulsor, efecto de la velocidad, potencia requerida, eficiencia, carga de succión neta positiva que se requiere).

Fig.4. Gráfica del rendimiento de una bomba compuesta de 2 X 3 – 10, a 3500 rpm.

3 El punto de operación de una bomba y la selección de esta

El punto de operación de una bomba (Fig. 5) se define como el flujo volumétricoque enviara cuando se instale en un sistema dado. La carga total que desarrolla la bomba se determina por medio de la resistencia del sistema que corresponde a la misma del flujo volumétrico.

Fig.5. Punto de operación de una bomba.
El punto de operación verdadero de la bomba de este sistema es donde se interseca la curva de este con la curva de rendimiento de la bomba.
Esto determina cuánto...