View
221
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
1/109
KSB Know-how, tomo 7
Indicaciones de planificación KRT
> DN2 + 150
CCW
CW
CO
CO
CO
CB
A
CCp
2 × Di
Di
0,75 × Di
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
2/109
1
Página
Introducción 31. Selección general de bombas 41.1 Parámetros de planificación / Datos de cálculo 41.2 Altura de impulsión 61.3 Valor NPSH 81.4 Potencia absorbida 101.5 Proceso de bombeo 111.6 Selección de la bomba 131.6.1 Curvas características 131.6.2 Curva característica de la bomba 151.6.3 Curva característica de la instalación 15
1.7 Límites de servicio admisibles para bombas 161.7.1 Punto de funcionamiento o de servicio 161.7.2 Límites de servicio Q
mín y Q
máx 16
1.7.3 Particuliaridades en el transporte de aguas residuales 171.8 Modo de funcionamiento de la bomba 191.8.1 Funcionamiento individual 191.8.2 Regulación por estrangulación 191.8.3 Adaptación del diámetro de rodete 201.8.4 Regulación de velocidad 201.9 Funcionamiento en paralelo de bombas de tamaños contructivos idénticos 211.10 Funcionamiento en paralelo de bombas
de diferentes tamaños constructivos 221.11 Conexión en serie 221.12 Escalamiento de bombas 231.13 Concepto de la bomba de instalación sumergida 24
2. Técnica de maquinaria e instalación 272.1 Selección de la óptima geometría de rodete 272.2 Selección de materiales para aplicaciones diferenciadas 292.3 Sello del eje 31
2.4 Rotor y cojinetes 332.5 Instalación 34
3. Descripción general del motor 363.1 Tamaños de motor 373.2 Forma constructiva 373.3 Modo de funcionamiento 383.4 Clase de protección 383.5 Tipos de protección y clases de temperatura 383.6 Datos de diseño eléctricos 383.7 Motores KRT con convertidor de frecuencia 40
3.7.1 Dimensionamiento de los convertidores de frecuencia 403.7.2 Accionamientos con protección contra explosión 40
Índice
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
3/109
2
3.8 Construcción del motor 40
3.9 Refrigeración 413.10 Dispositivos de vigilancia 413.11 Conexión y descripción de los dispositivos de vigilancia 443.12 Cables de energía y cables de control con boquillas de paso 483.13 Cables de conexión eléctrica 493.14 Cable Tefzel (TEHSITE) 503.15 Cable de goma blindado 513.16 Aseguramiento de calidad y certificados de ensayo 52
4. Tuberías y válvulas 534.1 Planificación del sistema de tuberías 53
4.1.1 Tuberías 534.1.1.1 Dimensionamiento 534.1.1.2 Trazado de tuberías 564.1.1.3 Fijación de la tubería / Soporte 594.1.1.4 Pasamuros 614.1.1.5 Materiales de tubería 614.1.1.6 Conexiones de medición en tuberías 624.2 Selección de las válvulas 634.2.1 Anotaciones previas 634.2.2 Criterios de selección 634.2.2.1 Medios bombeados 634.2.2.2 Tipos de construcción 634.2.2.3 Posición de montaje y dirección de flujo 644.2.2.4 Materiales 644.2.2.5 Diámetro nominal 644.2.3 Tabla de correspondencias
"Tipos de válvulas y tipos de aguas residuales" 654.2.4 Montaje 664.2.4.1 Tipo de montaje 664.2.4.2 Posición de montaje 664.2.4.3 Soluciones técnicas para el montaje y desmontaje de válvulas 67
5 Diseño de la obra 695.1 Anotaciones previas 695.2 Dispositivos de rejilla 715.3 Formación de espuma de superficie en estaciones de bombeo
de aguas residuales 745.4 Integración de taludes escalonados en pozos de bombas 755.5 Divisores de flujo para evitar remolinos sumergidos 775.6 Dimensiones para el pozo de bomba y la instalación de la bomba 775.7 Pozos de bomba con una alta carga de contaminantes 795.8 La necesidad de ensayos de modelo 80
5.9 Montaje experimental 815.10 Evaluación de los resultados 825.11 La importancia de simulaciones CFD 82
Diagrama 88
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
4/109
3
Introducción
Este tratado técnico sirve de
ayuda a planificadores y usuarios
para elegir, dimensionar y
accionar la motobomba
sumergible más apropiada de la
serie Amarex KRT.
KSB ha desarrollado estas
motobombas sumergibles como
una solución segura, fiable y de
eficacia energética para todos los
trabajos de bombeo en la técnica
de aguas residuales industriales y
comunales. El objetivo era
presentar la mayor variedad
posible, basándose en una amplia
gama de materiales, sensores
resistentes y posibilidades de
instalación flexibles. Sistemashidráulicos especialmente
adaptados ofrecen con sus
grandes pasos libres una
seguridad funcional muy alta y
proporcionan un bombeo
económico optimizado de medios
más diversos. La protección
contra explosión también permite
su utilización en ambientes
potencialmente explosivos. Unaprotección contra un
calentamiento excesivo del
bobinado del motor, la
estanqueidad absoluta de todas
las entradas de cable, un cierre
del eje especial y unos cojinetes
seleccionados con vistas a una
larga vida útil aseguran un
funcionamiento prolongado sin
averías.
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
5/109
4
1.
Selección general de bom-ba s
1.1Parámetros deplanificac ión / Datos decálculo
Para la planificación o el
dimensionamiento de una
bomba / estación de bombeo el
cálculo del caudal y de la altura
de impulsión correspondiente es
de máxima importancia.
Mientras que al determinar la
altura de impulsión se pueden
hacer suposiciones concretas
sobre la magnitud de las
pérdidas a esperar, el caudal
realmente necesario depende de
otra serie de factores quediscutimos a continuación.
Caudal
El caudal (también denominado
caudal volumétrico Q, indicación
p. ej. en [l/s] o [m³/h]), se define
como el volumen útil
transportado por la bomba por
unidad de tiempo por la boca de
impulsión. Caudales
volumétricos internos, como p.
ej. fugas o líquidos de cierre,
evidentemente no forman parte
del caudal volumétrico útil. Un
cálculo lo más exacto posible
del caudal necesario / generado
es de suma importancia para el
dimensionamiento correcto de
la(s) bomba(s) y finalmentetambién para el tamaño de la
propia estación de bombeo. La
afluencia diaria de una estaciónde bombeo de aguas residuales
depende en gran parte de varios
factores:
- el tipo del sistema de drenaje
(agua mixta o sistema de
separación)
- la extensión y estructura del
área hidrográfica
- el número de los edificios
conectados a la red de
alcantarillados (y de sus
habitantes)
- el número y el tipo de las
zonas industriales y
artesanales (está considerado
en el cálculo de los
equivalentes de población).
Esta afluencia puede serrepresentada mediante una así
llamada curva hidrográfica que
refleja la afluencia de aguas
residuales típica / determinada a
lo largo de todo un día.
Se pueden producir diferencias
considerables tanto en lacaracterística como en la
cantidad diaria entre días
laborales y festivos o de descanso
o fines de semana. Con fuertes
lluvias también se ha de contar
con afluencias aumentadas. Esto
es de especial importancia para el
sistema de drenaje de aguas
mixtas (aguas residuales y agua
de lluvia son transportadas a la
depuradora en un sistema de
tuberías común).
Por lo tanto, la curva
hidrográfica es una base
decisiva para el diseño del tipo
de bomba, el número de
bombas o escalonamiento de
bombas y su modo deaccionamiento (p. ej. velocidad
fija o variable) y finalmente la
determinación correspondiente
de los puntos de
funcionamiento necesarios de
los diferentes grupos.
Figura 1: Ejemplo de una curvahidrográfica de afluencia para unmodelo de cálculo matemático
Vista más amplia en el anexo
1
0
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
Tiempo t ens
Ejemplo: Curva hidrográfica diaria
C a u d a l v o l u m é t r i c o d
e a fl u e n c i a Q e n l / s
F a c t o r Y 1
3 , 6 0 0
7 , 2 0 0
1 0 , 8 0 0
1 4 , 4 0 0
1 8 , 0 0 0
2 1 , 6 0 0
2 5 , 2 0 0
2 8 , 8 0 0
3 2 , 4 0 0
3 6 , 0 0 0
3 9 , 6 0 0
4 3 , 2 0 0
4 6 , 8 0 0
5 0 , 4 0 0
5 4 , 0 0 0
5 7 , 6 0 0
6 1 , 2 0 0
6 4 , 8 0 0
6 8 , 4 0 0
7 2 , 0 0 0
7 5 , 6 0 0
7 9 , 2 0 0
8 2 , 8 0 0
8 6 , 4 0 0
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
6/109
5
Selección general de bombas
Qafl
(t)= Y1 + · Y1 · sin · (t-21600)π21600( )12Q
afl(t)= 1,1 · Y1
para 0 ≤ t ≤ 54000 y t ≥ 64800
para 54000 < t < 64800
temporal predefinido. De ello se
obtiene
aconsejamos continuar el cálculo
basándose en volúmenes.
Partiendo del cálculo del caudal
volumétrico de afluencia segúnla ecuación 01 ahora se calcula
el volumen de afluencia Vafl
que
se da dentro de un intervalo
Para poder determinar el caudal
nominal de una bomba (QN =
caudal exigido en el pedido de la
bomba a la velocidad nominal
nN, la altura de impulsión
nominal HN y un fluido
bombeado indicado),
Y1 + · Y1 · sin · (t-21600)π
21600( )12
Vafl
(t)= · dt
para 0 ≤ t ≤ 54000 y t ≥ 64800
para 54000 < t < 64800
Vafl
(t)= · dt( )
3600
3600
1,1 · Y1
nivel máximo admisible. Ahora
sigue el cálculo del volumen de
aspiración Vb [1.5]:
Para la variación del volumen de
aspiración de la bomba Vb cabe
observar y cumplir con los dos
valores límites predefinidos del
recubrimiento mínimo y del
Del volumen de afluencia Vafl y
del volumen de aspiración de la
bomba Vb que es bombeado a
intervalos temporales, así como
de la geometría del pozo se
puede calcular el nuevo nivel
(‘nivel’) del nivel anterior más la
diferencia de volumen en
relación al área de la sección
transversal del pozo:
variar en su amplitud. Esta
variable multiplicada por 1,5corresponde al máximo de la
curva hidrográfica diaria según
la cual los equivalentes de
población pueden ser
determinados conforme a EN
752-6. Por lo tanto, un caudal
volumétrico máximo de 4 l/s
corresponde en Alemania a
1.000 equivalentes de población.
pudiéndose calcular
discretamente los estados enpasos de tiempo t de 20 s. En el
cálculo se supone una curva
hidrográfica diaria recurrente de
la puesta en servicio hasta el
final de la vida útil. La magnitud
Y1 es la variable por la cual la
curva hidrográfica diaria puede
Son las grandes fluctuaciones de
afluencia de aguas residuales Qafl (véase la curva hidrográfica
diaria) las que exigen un cálculo
con índice temporal.
La curva hidrográfica diaria se
representa de forma matemática
según la ecuación 01 como aquí
en el ejemplo de la figura 1,
(1)
(2)
· π · d2pozo
(Vafl
- Vp)
14
nivel = nivelanterior
+
(3)
Vb= · dt [1.6]
3600
Q
(4)
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
7/109
6
Selección general de bombas
1.2
Altura de impulsión
La altura de impulsión H de
una bomba (indicación p. ej. en
[m]) está definida por el trabajo
mecánico útil transmitido al
medio bombeado, relacionado
con el peso del medio
bombeado a la aceleración de
gravedad local.
La densidad ρ del medio
bombeado (ρ = m/V [kg/m³],
relación de la masa m en un
volumen dado V del líquido
bombeado) no tiene influencia
en la altura de impulsión de una
bomba centrífuga, solamente
influye en la potencia absorbida
en el eje de la bomba.
La viscosidad cinemática υ del
medio bombeado (υ = η / ρ
[m²/s] o [cSt], ], o sea, la relación
de la viscosidad dinámica o el
factor de proporcionalidad η
entre la tensión de cizallamiento
y el gradiente de velocidad a la
densidad ρ del medio bombeado)
influye a partir de ciertamagnitud en la altura de
impulsión, el caudal y la
potencia absorbida de la bomba.
La influencia en los datos de
bombeo comienza en medios
bombeados de una viscosidad
cinemática mayor ~ 40 m²/s.
Entonces se habla de medios
viscosos. En la técnica de aguas
residuales los líquidos viscosos
sólo juegan un papel en el
tratamiento de lodos enestaciones depuradoras.
Para poder determinar la altura
de impulsión total H de una
estación de bombeo / una
bomba, los conocimientos sobre
las situaciones siguientes son de
considerable importancia:
- la ordenada del suelo del
canal de afluencia o del pozo
de bomba
- las ordenadas de conexión y
desconexión de las bombas
(corresponde al recubrimiento
mínimo y nivel máximo
admisible en el pozo de la
bomba)
- la topografía del terreno(largo y altura) entre la
estación de bombeo y el lugar
de destino
- las válvulas instaladas, racores
de tubería y tuberías con
indicación de sus diámetros
nominales DN y sus
coeficientes de resistencia ζ
- la ordenada de salida del lugar
de destino de bombeo.
Las bases de la relación entre
presión y velocidad de un fluido
en una tubería están descritas
en la ecuación de Bernouilli.
Expresado en palabras el
principio de Bernouilli significa:
"La presión total en régimen de
circulación por una tubería libre
de fricción como suma de la
presión estática y dinámica
permanece constante a lo largo
de su recorrido.“ [1.8].
Este principio es válido en caso
de un flujo estacionario libre de
fricción de un fluido
incompresible; en el caso dado
real, no obstante, tenemos un
flujo no estacionario confricción de un medio
incompresible. Por eso la
ecuación de Bernoulli debe ser
ampliada por la fricción y el
cambio de velocidad. En general,
se suele indicar la presión como
altura de impulsión H en mcl
(metros columna líquida) del
fluido bombeado.
Al utilizar motobombas
sumergibles solo encontramos
las diferencias de altura,
también descritas como Hgeo, y
la suma de todas las pérdidas Σ
HP. Por lo tanto, la altura de
impulsión total H puede ser
descrita con la ecuación
simplificada (6) [1.9]:
· ρ · v2 + p = const12(5)
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
8/109
7
Selección general de bombas
H = HGEO
+ Σ HP
con Σ Hp = H
pa + H
pti + H
pi
Nota:
KSB entrega junto con el
programa de diseño un software
adicional para el cálculo de las
alturas de impulsión necesarias,
el llamado "calculador de
tuberías". Con ello se pueden
combinar y calcular todas las
válvulas, racores de tubería y
tuberías con sus diámetros
nominales y coeficientes depérdida para poder determinar
la altura de impulsión nominal
de la estación de bombeo
planeada [1.12]. Fuente : Folleto
de KSB Dimensionado de
bombas centrífugas. [1.10]
Leyenda:
HGEO Altura de impulsión
estática, diferencia de altura
mensurable entre los niveles de
agua en aspiración e impulsión u
ordenadaH
p Pérdida de carga total,
corresponde a la altura
manométrica total HmanH
pa Pérdida de carga de las
válvulas, racores de tubería y
tuberías en el lado de aspiración
de la bomba - no existe en caso
de bombas de instalación
sumergida como p. ej. las
bombas KRT y Amacan
Hpti
Pérdida de carga de las
válvulas, racores de tubería y
tuberías en el lado de impulsión
de la bomba - pérdidas de
tuberías individuales hasta la
tubería central de impulsión en
caso de estaciones de varias
bombas
Hpi Pérdida de carga de válvulas,racores de tubería y tuberías en
el lado de impulsión de la bomba
en la tubería central de
impulsión
La pérdida de carga Hp se
calcula para tuberías rectas
como sigue [1.10]:
Para válvulas y racores detubería se calcula la pérdida de
carga Hp como sigue [1.11]:
Hp= λ · ·
2 · g
v2
d
L
Hp= ζ ·
2 · g
v2
(6)
(7)
(8)
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
9/109
8
Selección general de bombas
1.3Valor NPSH
El valor NPSH (net positive
suction head = altura neta
positiva en la aspiración) es un
parámetro importante para
evaluar la capacidad de
aspiración de una bomba
centrífuga: Describe la presión
mínima a la entrada necesitada
por toda bomba centrífuga para
poder trabajar libre de cavitacióny de modo seguro [1.13].
Hay que diferenciar entre la
influencia de cavitación
admisible con una pérdida de
carga del 3%, el valor NPSH3%
de la bomba ((llamado NPSHreq
(req = required = requerido)) -
llamado también presión
correspondiente al NPSH de la
bomba – y el valor NPSH de lainstalación ((llamado NPSH
disp
(disp. = disponible; en inglés
NPSHav
(av = available)),
llamado también presión
correspondiente al NPSH de la
instalación.
En general, la condición para
un funcionamiento libre de
cavitación de la bomba es comosigue :
La magnitud del suplemento de
seguridad se determina según
ATV y HI con el 30% del
NPSH3%
de la bomba. El valor
NPSH de la instalación puede
ser calculado conforme a la
ecuación (10a).
Para un sistema abierto y en
caso de un montaje hasta 1000
m sobre el nivel del mar y una
temperatura del medio de 20 °C
se puede simplificar la formula:
El valor NPSH3%
de la bomba
se determina en una prueba de
funcionamiento con una
instalación especial en seco
efectuada por el fabricante de la
bomba y documentada en los
documentos de venta.
Prácticamente es imposible
medir el valor NPSH de una
bomba de instalación
sumergida.
Como el valor NPSH3%
cambia
en relación con el caudal, se
expresa como función del
caudal NPSHreq
= f(Q).
Indica la altura de impulsiónnecesaria en metros que debe
haber a la entrada del rodete y
ser superior a la presión de
vapor del medio bombeado
(punto de referencia para NPSH
= la intersección del eje de
bomba con el plano vertical que
pasa por los puntos exteriores
del canto de entrada de los
álabes, véase fig. 1.3).
Fig. 1.3: "Posición del punto de referencia s' para el valor NPSH en caso de distintas formas de rodete"(Fuente: Folleto de KSB: Dimensionado de bombas centrífugas)
PS'
PS'
PS' PS'
PS'
PS'
NPSHdisp = ze + + - Hpa
pe + pb - pD
ρ · g 2 · g
ve2
(10a)
NPSHdisp = ze + 10 m(10b)
NPSHdisp^ NPSH
reg, NPSH
reg= NPSH
3%+ suplemento de seguridad
(9)
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
10/109
del campo admisible, el medio
bombeado y finalmente losmateriales utilizados para los
componentes en contacto con el
medio (en especial naturalmente
del rodete).
La fig. 1.4 muestra el resultado
del exceso del grado de
cavitación máximo admisible. En
la intersección entre NPSHdisp
y
NPSHreq
no se cumple con la
condición de la ecuación (9), es
decir, a la derecha del punto de
intersección ya no hay un
aumento del caudal y la altura
de impulsión disminuye rápido.
Este tipo de curva se llama
“rama de rotura”. Un
funcionamiento prolongado en
estas condiciones causa daños enlas piezas de la bomba (rodete,
cojinetes, sello del eje, etc.). Con
un aumento del valor del
NPSHdisp
(p. ej. nivel de agua
estancada más alto en la entrada)
se puede alcanzar de nuevo el
punto de funcionamiento B.
9
Selección general de bombas
Estas son arrastradas por la
corriente y revientan de repentecuando la presión en el canal del
álabe aumenta de nuevo (foto
del daño, véase fig. 1.5). La
formación y el reventón
repentino de burbujas de vapor
se llama cavitación.
La cavitación puede tener efectos
negativos graves – empezando
por pérdidas de carga y el
descenso del rendimiento hasta
la ruptura del caudal, una
marcha inestable o unas
características de vibración
irregulares así como fuertes
emisiones de ruido causadas por
la corrosión (gripado) del rodete
o las piezas interiores de la
bomba – por eso solo puede sertolerada hasta cierto límite.
En casos particulares, el grado
de cavitación admisible también
depende de las condiciones de
servicio, el período de tiempo en
el cual la bomba funciona fuera
El fabricante de bombas puede
influir en el valor NPSH3%mediante la selección de la forma
del rodete, la ejecución
constructiva del rodete (diámetro
de la boca de aspiración, número
de álabes y forma de los cantos
de entrada) así como la
velocidad de diseño de la bomba.
El canto de entrada del canal de
álabes del rodete es la zona
crítica; después de la tubería de
aspiración de bombas de
instalación en seco y después de
la entrada de la bomba en caso
de bombas de instalación
sumergida se trata de la sección
transversal más estrecha por la
que debe pasar el medio
bombeado. Esta circulaciónalrededor de los cantos de
entrada de los álabes provoca un
descenso de presión local
inevitable en esta zona. Si a
causa de esta disminución de
presión se pasa a un nivel
inferior a la presión de vapor, se
forman burbujas de vapor .
Fig. 1.4: Influencia del NPSH disp sobre la curva de estrangulación dela bomba(Fuente: Diccionario de bombascentrífugas de KSB)
Fig. 1.5: Rodete con daños de cavitación
(Fuente: Diccionario de bombascentrífugas de KSB)
Q1 Q2 Q
H
NPSH
QH-Linie
HA
NPSHdisp(2)
NPSHdisp(1)
NPSHerf
A1
A2
B
1
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
11/109
10
1.4
Potencia absorbida
La potencia absorbida P2 de una
bomba centrífuga es la potencia
mecánica absorbida por el
accionamiento en el eje o
acoplamiento de la bomba y
puede ser determinada con la
ecuación (11) [1.15]:
ηp rendimiento de la bomba o
del acoplamiento
El contenido de materia seca
MS y las impurezas en el
líquido bombeado son
responsables de una potencia
absorbida aumentada en el eje
de la bomba (esto debe ser
considerado en la elección del
motor mediante reservas de
potencia correspondientes) [1.7].
La potencia absorbida P2 no
debe ser confundida con la
potencia disponible en el
accionamiento (es decir lapotencia de accionamiento o
potencia nominal del motor PN).
Esta figura en la placa de
características del fabricante del
motor.
Si se efectúa una medición de
potencia en motobombas
sumergibles, solo puede medirse
la potencia absorbida por el
motor P1. También incluye las
pérdidas internas del motor que
se describen con el rendimientodel motor ηM. Por lo tanto, la
potencia absorbida en el eje de la
bomba también puede ser
calculada según la ecuación (12):
Al determinar la potencia de
accionamiento necesaria para la
bomba es necesario considerar
reservas de potencia conforme a
EN ISO 9908. Con ello, en
general, se consideran
tolerancias de construcción y
variaciones de las característicasde aguas residuales.
Información más detallada y
explicaciones sobre el tema
“Motores” figuran en el
capítulo "Descripción general
del motor".
P2= [kW]Q · H · g · ρ
1000 · ηp
P2 = [kW]P
1
ηM
ηM Rendimiento del motor
Selección general de bombas
(11)
(12)
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
12/109
11
1.5
Proceso de bombeo
La designación de la bomba
según su fin de aplicación es
una práctica muy común.
Muchas veces se emplea como
distintivo autoexplicativo el
modo de servicio (p. ej. bomba
principal, bomba nodriza,
bomba de carga de base o de
carga punta, entre otros), el
campo de aplicación (p. ej.
bomba de irrigación o de
drenaje, bomba de circulación,
bomba química, bomba de
proceso, bomba de aguas de
lluvia o de tiempo seco, entre
otros), o el medio bombeado (p.
ej. bomba de agua potable, de
agua de mar, bomba de agua,de aguas residuales, bomba de
materias fecales, de estiércol
líquido, de lodo, de sólidos).
En la técnica de aguas residuales
se utilizan casi exclusivamente
bombas centrífugas o bombas
volumétricas. Mientras que las
bombas volumétricas se emplean
sobre todo en el tratamiento delodos (p. ej. en el reactor de
fermentación de lodos, donde se
trata de transportar medios
bombeados con un alto
contenido de materias secas (MS
< 10%), las bombas centrífugas
se encuentran en casi todos los
sectores del transporte de aguas
residuales y de instalaciones
depuradoras.
Bombas centrífugas son
clasificadas según suscaracterísticas constructivas, en
especial según la forma del
rodete, la dirección del flujo y el
modo de instalación.
Un dato importante para
describir el comportamiento de
distintos rodetes es la velocidad
específica nq (nota: en los
países anglófonos, salvo EEUU,
la velocidad específica se
denomina "type number K" y
en EEUU "N").
El coeficiente tomado de la
mecánica de semejanza permite
la comparación de rodetes de
diferentes tamaños con
diferentes datos de servicio (Q y
H en el punto del rendimientoóptimo así como la velocidad
del rodete), la clasificación de
su forma constructiva óptima y
también la forma característica
de su curva característica
correspondiente. Se calcula
como sigue:
Las fig. 1.6 y 1.7 aclaran la
relación entre la velocidad
específica y la forma del rodete
así como sus curvas
características correspondientes.
La velocidad específica de los
rodetes utilizados en el
tratamiento de aguas residuales
es de nq ~ 45 a 200 min-1.
Rodetes de nq ~ 45 a 90 min-1 seemplean sobre todo para el
transporte de aguas residuales
en y para la instalación
depuradadora (p. ej. estaciones
de bombeo principales e
intermedias, en la entrada de
instalaciones depuradoras, lodo
de reciclaje y también en la
salida de la instalación
depuradora). Todo este campo
lo cubren las motobombas
sumergibles de la serie KRT con
distintos rodetes.
Para el procedimiento de
activación en una instalación
depuradora se necesitan más
bien caudales grandes y alturas
de impulsión bajas (o sea,rodetes de hélice de n
q ~ 160 a
200 min-1). Otros campos de
aplicación de bombas de hélice
son p. ej. la toma de agua de río,
el transporte de agua de
refrigeración y la protección
contra inundaciones. En parques
de atracciones sirven también de
bombas de circulación para las
atracciones acuáticas.
Nota:
Para el diseño de bombas de
hélice y la planificación de las
obras de toma correspondientes
existe una publicación separada
(KSB Know-how, tomo 6,
0118.55 10/07: (Indicaciones de
planificación para bombas
sumergibles en tuberías de
impulsión Amacan).
nq = n · [min-1
]Hópt¾
Selección general de bombas
(13)
√ Qópt
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
13/109
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
14/109
13
específicos para aguas residuales
(rodete de corte, rodetedesplazado, rodete monocanal,
bicanal o tricanal, así como
rodete monocanal abierto) están
adaptadas a las exigencias
especiales en el transporte de
aguas residuales considerando
las condiciones de aplicación
específicas y también la
composición del medio
bombeado.
Indicaciones detalladas sobre laaplicación de rodetes en cuantoa diferentes medios bombeadosasí como límites de aplicaciónde los rodetes figuran en elcapítulo "Técnica demaquinaria y tipos deinstalación".
1.6.1Curvas características
Bombas centrífugas suministran
a una velocidad constante un
caudal que aumenta al mismo
tiempo que la altura de
impulsión baja. La altura de
impulsión H aplicada al caudalcorrespondiente Q proporciona
la curva característica de la
altura de impulsión, llamada
también la curva Q-H. Aparte
de la curva Q-H, otras curvas
características de cada bomba
son la curva del rendimiento
que también depende del
1.6
Selección de la bomba
La selección de la bomba
depende en gran parte de las
condiciones de servicio
existentes – o sea, las exigencias
del contratante en cuanto a
ciertas características de
funcionamiento de la bomba.
Como condiciones de servicio se
entienden en primer lugar losdatos sobre el medio bombeado
(p. ej. temperatura, densidad,
viscosidad, contenido de
materia seca MS, contenido de
arena u otros aditivos), el
caudal esperado y la altura de
impulsión necesaria, el
comportamiento de aspiración y
la velocidad de la bomba
centrífuga. Además, se necesitan
datos sobre el tamaño y los
valores de conexión de los
accionamientos, el modo de
funcionamiento, la frecuencia
de conexiones estimada, así
como influencias de la
instalación o del
medioambiente, como la
emisión de ruidos máx.admisible, vibraciones
admisibles, fuerzas en tuberías
así como riesgos potenciales de
explosión (indicaciones sobre
las zonas ATEX).
Las motobombas sumergibles
de la serie KRT con sus rodetes
caudal, la curva del NPSHR
oder NPSH3% y la curva de lapotencia absorbida. Todas las
curvas características indicadas
deben ser consideradas al
seleccionar una bomba.
Como ejemplo figuran las
curvas características para una
bomba de rodete tricanal con
una velocidad específica de nq ~
80 min-1 de la fig. 1.8 (rodete de
baja presión).
Todas las indicaciones de los
datos hidráulicos son conforme a
la norma vigente EN ISO 9906 y
se refieren a un funcionamiento
en agua pura. Las curvas
características típicas dependen
de la velocidad específica (véase
también fig. 1.6).
Se diferencian curvas planas ypendientes. Con una curva
característica pendiente y para
una misma variación de la
altura, el caudal varía menos
que con una curva plana. Por
consiguiente, bombas con una
curva pendiente de la altura de
impulsión tienen mejores
posibilidades de regulación de
caudal que con una curva plana.
Selección general de bombas 1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
15/109
14
Fig. 1.8: Curvas características para un rodete tricanal nq ~ 80 min-1 a una velocidad de labomba de n = 960 min-1 (Fuente: Programa de diseño de KSB)
Selección general de bombas
Baureihe-Größe
Type-SizeModèle
Tipo
SerieTipo
Nenndrehzahl
Nom. speedVitesse nom.
Velocità di rotazione nom.
Nominaal toerentalVelocidad nom.
Laufrad-ø
Impeller dia.Diamètre de roue
ø girante
Waaier øDiámetro de rodete
Projekt
Project
Projet
Progetto
Projekt
Proyecto
Pos.-Nr.
Item No.
N° de pos.
N° pos
Pos. nr.
N° de art
Angebots-Nr.
Quotation No.
N° de l'offre
N° offerta
Offertenr.
N° oferta
KSB AktiengesellschaftPostfach 20074306008 Halle (Saale)Turmstraße 9206110 Halle (Saale)
Laufradaustrittsbreite/Impeller outlet width/Largeur à la sortie de la roueLuce della irante/Waaier uittredebreedte/Anchura de salida rodete
Amarex KRT 300-400K 960 1/min 408 mm
115 mm115 mm
0 2000 4000 6000 8000US.gpm
0 2000 4000 6000IM.gpm
0 100 200 300 400 500l/s
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800m³/h
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800m³/h
Fördermenge/Flow/Débit/Portata/Capaciteit/Caudal
50
20
90
ft
10
20
4
28
m
Förderhöhe
TDHHauteur
Prevalenza
Opvoerhoogte
Altura
65
70
hp
48
50
52
46.5
53.5
kW
Leistungsbedarf
Power Input
Puiss. abs.
Potenza ass.
Opgenomen
vermogen
Potencia absorb.
20
10
30
ft
5
10
2
m
NPSHR
0
50
100
%
Eta
η [%]
Qmin
ø408/A01
85.2
ø408/A01
ø408/A01
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
16/109
15
Mientras que las pérdidas de
fricción aumentanconstantemente si crece el
caudal, las pérdidas de empuje
del caudal de diseño de la
bomba (también llamado Qlibre
de empujes) aumentan tanto
con un caudal decreciente como
creciente. En la fig. 1.9 pueden
verse las pérdidas hidráulicas
como relaciones por cocientes.
La curva característica del
rendimiento (curva Q-η)
asciende del punto de caudal 0
hasta el punto
Q η ópt (~ Qlibre de empujes)
a un valor máximo y a
continuación baja de nuevo. El
curso de la curva característica
1.6.2
Curva característica de labomba
La curva característica de laaltura de impulsión (curva Q-H)es la que se considerasuperficialmente la curvacaracterística de la bomba.Como ninguna bomba trabajasin pérdidas, deben restarse dela curva de la altura de
impulsión teórica o libre depérdidas utilizada para el diseñolas pérdidas hidráulicas internasde una bomba. Las perdidashidráulicas internas secomponen de las pérdidas defricción y empuje. Ambosvalores de pérdida pueden serdefinidos como función del
caudal.
del rendimiento refleja las
pérdidas internas de la bomba eindica en qué campo de caudal
debe utilizarse la bomba para
trabajar con una máxima
eficacia energética. En la fig.
1.10 se ve la gráfica de este
curso.
Las fig. 1.11 o 1.12 reflejan los
cursos NPSH3%
o
respectivamente la potencia
absorbida P2 en el eje de la
bomba. Mientras que la curva
característica NPSH3%
caracteriza el comportamiento
de aspiración de la bomba
(véase el capítulo "Valor
NPSH"), la curva característica
de la potencia absorbida es de
importancia para el cálculo de
la potencia nominal del motor.
1.6.3
Curva característica de lainstalación
La curva característica de la
instalación se representa también
como función del caudal. Como
se puede ver en la fig. 1.13, lacurva característica de la
instalación está formada por una
componente estática constante y
una componente dinámica
dependiente del caudal de forma
cuadrática proporcional (nota:
esto solo es válido si se desestima
la dependencia de la fricción de
tubería de la cifra de Reynold Re).
Fig. 1.9: Curva característica de laaltura de impulsión y su disminu-ción por las pérdidas hidráulicasinternas. Representación en
relaciones por cocientes, conreferencia al punto óptimo
Fig. 1.10: Curva característica delrendimiento □ =f ( Q ). Represen-tación en relaciones por cocientes,con referencia al punto óptimo
Fig. 1.11: Curva característica
NPSH 3% , NPSH 3% = f (Q). Repre-sentación en relaciones porcocientes, con referencia al puntoóptimo
Fig. 1.12: Potencia eléctrica
absorbida P2 = f (Q). Representa-ción en relaciones por cocientes,con referencia al punto óptimo
Selección general de bombas
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 1600.00 1800.00 2000.00 0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
20,00
60,00
40,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 1800,00 2000,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
20,00
60,00
40,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 1800,00 2000,00
Curva característica Q-H
Qeta,opt
Heta,opt
Punto Q libre de empujes
Curva característica Q-P2
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 1800,00 2000,00
1
CurvacaracterísticaQ-H
Curvacaracterísticasinpérdidas
Pérdidasdefricción
Pérdidasdeempuje
Qeta,ópt
Heta,ópt
PuntoQlibrede empujes
Curva característica Q-H
Qeta,opt
Heta,opt
Punto Q libre de empujes
Curva característica Qeta
Curva característica Q-H
Qeta,opt
Heta,opt
Punto Q libre de empujes
Curva característica Q-NPSH3%
Vista más amplia en el anexo
Vista más amplia en el anexoVista más amplia en el anexo
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
17/109
16
Para motobombas sumergibles
de instalación sumergida lacomponente estática de la altura
de impulsión Hgeo
es la diferencia
de altura mensurable entre el
nivel de agua en aspiración e
impulsión. La componente
dinámica de la altura de
impulsión está compuesta por la
totalidad de todas las pérdidas
de carga causadas por válvulas,
racores de tubería y tuberías
planeadas o instaladas en el lado
de impulsión de la bomba hasta
la descarga al nivel de agua del
lado de impulsión. En el
apartado "Altura de impulsión"
figuran informaciones detalladas
acerca de ello.
1.7Límites de servicio admisi-
bles para bombas
Cada bomba centrífuga tiene
límites de aplicación o también
de funcionamiento
recomendados. Estos se refieren
al punto hasta el cual la bomba
puede ser utilizada como
máximo por razonesconstructivas y técnicas de
instalación o del accionamiento.
La observancia y elcumplimiento de estos límites es
una condición previa
importante para que la bomba
pueda llevar a cabo su tarea de
bombeo por el periodo de
aplicación previsto. A
continuación, se discutirán los
límites más importantes de
aplicación o funcionamiento.
1.7.1Punto de funcionamiento ode servicio
El punto de funcionamiento o
de servicio de una instalación de
bombeo se obtiene de la
intersección (fig. 1.13) de la
curva característica de lainstalación y de la bomba
(según el uso lingüístico general
la curva característica de la
altura de impulsión de la bomba
se denomina curva característica
de la bomba). Define la altura
de impulsión que se produce y
el caudal correspondiente. Por
consiguiente, si se quiere
modificar el punto de
funcionamiento es necesario
cambiar la curva característica
de la instalación o de la bomba.
Explicaciones más concretas
figuran más abajo en el
apartado "Modos de
funcionamiento de la bomba".
1.7.2
Límites de servicio Qmí n yQmá x
El comportamiento en
funcionamiento de una bomba
centrífuga (características
hidráulicas, mecánicas y
acústicas) depende en gran parte
de la posición del punto de
funcionamiento o de servicio
respecto al punto Qηópt.Por eso, al elegir una bomba,
hay que asegurarse que el punto
de servicio se encuentre cerca
del punto óptimo.
(QPF
aprox. 0,8 a 1,2 x Qηópt)
No solo los gastos de energía y
de manutención sino también
las fuerzas de excitación
hidráulica son más bajos en este
campo de trabajo.
En la práctica diaria puede
resultar necesario operar con el
grupo en función del proceso en
el campo de carga parcial o
carga excesiva. Cuanto más
lejos está el punto de servicio
del punto óptimo, tanto peor
resulta el flujo hacia los álabes
del rodete y del dispositivodifusor (carcasa). Si el flujo
relativo ya no puede adaptarse
al contorno del álabe en el lado
de aspiración (carga parcial) o
en el lado de impulsión (carga
excesiva), se forman zonas de
interrupción de flujo que
interfieren en aumento en la
transmisión de la energía al
líquido bombeado.
Fig. 1.13: Curva característica de lainstalación – suma de las compo-nentes estática y dinámica de laaltura de impulsión
Selección general de bombas
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 1800,00 2000,00
Curvacaracterísticadela bomba
Curvacaracterísticadela instalación
Hestático
aHgeo
Hdinámico
QAP
HAP
Puntodefuncionamientode labomba
1
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
18/109
Reclamaciones de garant ía al
fabricante de la bomba seexcluyen en estos casos.
1.7.3Particuliaridades en e ltransporte de aguas resi-duales
La bomba centrífuga es solo un
componente de la instalación detratamiento de aguas residuales.
Solo puede trabajar de modo
fiable, si tanto los sistemas
periféricos de la instalación, el
medio bombeado (características
y composición), como el control y
modo de funcionamiento han
sido adaptados a las
características de la bomba
centrífuga o su sistemahidráulico. En este contexto
sugerimos fijarse en el hecho de
que la expresión ‚sistema
hidráulico libre de atascamiento’
que se utiliza muy a menudo no
es correcta – solo es una cuestión
de la carga hasta que se atasque
cualquier sistema hidráulico. En
todo caso, el término "sistema
hidráulico de atascamiento
reducido" es mejor, ya que es una
descripción más realista.
Basadas en las experiencias de
expertos en este campo hemos
resumido a continuación algunas
particularidades en el transporte
de aguas residuales.
Aumentan las fuerzas hidráulicas
(fuerzas radiales y axiales), yrápidamente vibraciones
mecánicas, ruidos y no en último
término la cavitación que son los
fenómenos perceptibles en el
exterior. Los fabricantes de
bombas determinan mediante la
fijación del límite Qmín
y Qmáx
el
campo de funcionamiento
continuo admisible de sus
bombas (sin indicación explícita,
el final de la curva característica
de la bomba representada
determina el límite de Qmáx
).
Por regla general, el campo de
servicio admisible es de aprox.
0,3 a 1,4 x Q η ópt .
Para bombas centrífugas de una
velocidad específica más alta a
partir de aprox. nq= 140 1/min el
límite de Qmín
puede resultar
considerablemente más alto
situándose en
aprox. 0,6 a 0,7 x Q ηópt.
Un funcionamiento de la
instalación más allá de este
campo de servicio admisible
provoca una carga aumentada y
un desgaste prematuro de
componentes de la bomba.
Éstas deben ser tenidas en cuenta
en la planificación de unainstalación de tratamiento de
aguas residuales para alcanzar un
alto grado de fiabilidad
("funcionamiento con
atascamiento reducido").
- Punto de funcionamiento cerca
del punto óptimo. En la gama
QPF
~ 0,8 a 1,2 x Qηópt no solo se
encuentra el campo de trabajo
energéticamente más favorable,
sino también aquel campo en el
que las impurezas en el medio
bombeado pueden ser
transportadas lo más rápido
posible. En la fig. 1.15 figura este
campo. Especialmente en el
campo de carga parcial entre
Qmín y 0,8 x Q ηópt el transporte deimpurezas está más o menos
sensiblemente limitado a causa de
los caudales bajos (escasa
velocidad de flujo). Un
funcionamiento permanente de la
bomba en este campo puede
causar atascamientos en el canal
del rodete o un gripado en la
cámara lateral del rodete. Esta
característica de bombascentrífugas gana importancia al
determinar el campo de control y
de funcionamiento y con ello el
desplazamiento del punto de
trabajo. Las palabras claves en
este contexto son: regulación de
la velocidad, cambio de la altura
de impulsión estática entre el
nivel de agua de conexión y
desconexión en el pozo de la
bomba y funcionamiento en
paralelo.
17
Selección general de bombas
Fig. 1.14: "Límites de funciona-miento Qmín y Qmáx – Representa-ción del campo de funcionamientocontinuo admisible de la bombacentrífuga (Qmín aprox. 0,3*Qeta,ópt y Q
máx aprox. 1,4 * Q
eta,ópt )“
1
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 1800,00 2000,00
Curva característica de la instalación
Hgeo
Qmin
Qηopt
Curva característica de
la bomba
AP
Qmax
Campo de funcionamiento continuo admisible
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
19/109
18
bombeado. Indicaciones
detalladas sobre la aplicación derodetes en cuanto a diferentes
medios bombeados así como
límites de aplicación de los
rodetes figuran en el capítulo
"Técnica de maquinaria y tipos
de instalación".
- Velocidades de flujo en
tuberías y el régimen de control
en caso de un funcionamiento
con convertidores de frecuencia.
Hoy en día el control de
bombas se efectúa cada vez más
mediante convertidores de
frecuencia. Esto resulta
ventajoso desde el punto de
vista energético y ofrece además
la posibilidad de procesos de
depuración continuos. Engeneral, los campos de control
en sí no dependen de las
características constructivas y
mecánicas de la bomba o de los
accionamientos, sino que deben
ser determinados
individualmente considerando
la velocidad de arrastre mínimo
de sólidos y fibras. Experiencias
pertinentes demuestran que entuberías de impulsión verticales
la velocidad de flujo no debe ser
inferior a 2 m/s, en caso de
tuberías horizontales basta una
velocidad superior a 1 m/s.
Debe quedar asegurado que las
impurezas serán expulsadas por
completo de la bomba y de la
tubería de impulsión, incluso a
velocidad baja.
- Prever reservas de motor
suficientes. Todas lasindicaciones de fabricante en
cuanto a los datos hidráulicos
de la bomba se basan en la
norma vigente EN ISO 9906 y
se refieren a un servicio con
agua pura. Ningún planificador
puede predecir con certeza las
características reales de las
aguas residuales; se observa una
tendencia a aguas residuales con
un porcentaje de sólidos o fibras
cada vez más alto. La seguridad
de funcionamiento debería ser
más importante que los gastos
de inversión (véase la reserva
recomendada según ISO 9908).
- Selección del rodete adecuado.
Las motobombas sumergiblesde la serie KRT con sus rodetes
específicos para aguas residuales
(rodete de corte, rodete
desplazado, rodete monocanal,
bicanal o tricanal, así como
rodete monocanal abierto) están
adaptadas a las exigencias
especiales en el transporte de
aguas residuales considerando
las condiciones de aplicaciónespecíficas y también la
composición del medio
La velocidad periférica del
diámetro exterior del rodete D2de rodetes para aguas residuales
no debe ser inferior a 15 m/s.
Por principio, se debe arrancar
una bomba centrífuga con la
rampa de arranque más corta,
es decir, alcanzar lo más rápido
posible una velocidad alta. Solo
entonces se puede reducir la
velocidad y ajustar el punto de
funcionamiento deseado.
Campos de frecuencias
naturales de la instalación
(fundamento / bomba / tubería)
deben ser suprimidos en el
convertidor de frecuencia y no
deben ser utilizados de forma
permanente. En funcionamiento
en paralelo todas las bombas
deben ser accionadas dentro delo posible a la misma frecuencia
para evitar una separación de
grupos individuales hacia el
campo de carga parcial no
permitido. Las válvulas de
retención deben abrir por
completo en cualquier punto de
funcionamiento de las bombas
para ofrecer superficies de
ataque mínimas a las impurezasy prevenir atascamientos.
- Condiciones de afluencia y
diseño de la obra. Condición
previa para un funcionamiento
libre de perturbaciones de las
bombas y el cumplimiento de los
datos de bombeo acordados en el
contrato son condiciones de flujo
hidráulicamente optimizadas
(explicación detallada en el
capítulo "Diseño de la obra").
Fig. 1.15: Campo de funciona-miento preferido u óptimo parael transporte de aguas residuales
Selección general de bombasl1
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 1800,00 2000,00
Curvacaracterística de lainstalación
Hgeo
Qmin
QηoptCurva característica de la
bombaAP
Qmax
Campo defuncionamiento
óptimoCampo de funcionamiento continuo admisible
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
20/109
19
Selección general de bombas
1.8.1Funcionamiento individual
La curva característica de la
instalación puede ser cambiada
al variar la altura de impulsión
estática. Decisivo para ello
puede ser un cambio de la altura
geodésica del nivel de agua en la
cámara de aspiración, como
indicado en la fig. 1.16. El
campo de funcionamiento de la
bomba se sitúa en la curva
característica Q-H entre los dos
puntos de trabajo "bomba
conectada" y "bomba
desconectada".
Nota:
Observar el punto de
funcionamiento cerca del punto
óptimo, o sea, del campo de
trabajo óptimo.
1.8.2Regulación por
estrangulación
Existen dos posibilidades básicas
Las motobombas sumergibles de
la serie Amarex KRT disponen depozos relativamente pequeños
con soleras parcialmente
biseladas que aseguran una
afluencia continua de la carga
contaminante. Con ello se
consigue evitar en caso de
intervalos de conexión
relativamente cortos una
concentración de sedimentos y los
pozos permanecen limpios.
1.8Modo de func ionamientode la bomba
El modo de funcionamiento de la
bomba depende de muchos
factores. Es posible cambiar el
punto de funcionamientomediante una modificación del
diámetro del rodete, la velocidad
o un servicio en paralelo o en
serie. No deben ser olvidadas las
condiciones secundarias de la
instalación como altura de nivel
de agua estancada, condiciones
de afluencia, el valor NPSH de la
instalación y al fin y al cabo las
propiedades del medio
bombeado, como composición,
densidad y viscosidad,
temperatura, etc. En los
apartados siguientes tratamos
este tema más a fondo.
para modificar la curva
característica de la instalación.Por un lado se pueden aumentar
o reducir las resistencias de flujo
dentro de la tubería. Esto se hace
de forma intencionada al
cambiar la apertura de un
elemento de estrangulación, el
empleo de otro recorrido de
bombeo (tuberías con diferentes
diámetros y largos nominales) o
no intencionado por sedimentos,
corrosión o incrustaciones.
Al cerrar o estrangular las
válvulas de una bomba
centrífuga se "destruye"
conscientemente energía ya
producida y transformada en
altura de impulsión
(correctamente: despilfarrar laenergía sin aprovecharla). Desde
el punto de vista energético se
trata de la peor solución de
regulación y además debe ser
evitada en el transporte de aguas
residuales (a excepción de los
procesos de arranque y parada)
para no producir un riesgo de
atascamiento en o detrás de estas
válvulas.
Fig. 1.16: Cambio del punto defuncionamiento de la bomba avelocidad fija y variación de la alturade impulsión estática entre el nivelde agua de conexión y desconexiónen el lado de aspiración
Fig. 1.17: Cambio del punto defuncionamiento de la bomba al variarlas pérdidas de carga en la tubería de
transporte, como p. ej. cambio deldiámetro nominal de tubería, cambiodel recorrido de bombeo o del largo osedimentos e incrustaciones en latubería
1
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000, 00 1200, 00 1400, 00 1600,00 1800, 00 2000, 00
AP(ein)
Curva característica de lainstalación al nivel de
agua de desconexión
Hgeo,max
Qmin
Qηopt
Curva característica de la bombaHgeo,min
AP(aus)
Curva característica dela instalación al nivel deagua de conexión
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
200, 00 400,00 600,00 800,00 1000, 00 1200, 00 1400, 00 1600, 00 1800, 00 2000, 00
AP1
Curva característica de la instalación 1
Hgeo
Qmin
Qηopt
Curva característica de la bomba
AP2
AP3
Curva de estrangulación 2
Curva de estrangulación 3
Vista más amplia en el anexo
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
21/109
20
Selección general de bombas
1.8.3
Adaptación del diá metrode rodete
Una medida relativamente fácil
y hidráulicamente muy eficaz
(pero irreversible) para reducir
el caudal y la altura de
impulsión sin variar la
velocidad, es la adaptación del
diámetro del rodete D2 al
reducirlo en el torno (fig. 1.18).Ya que con esta medida se
modifican el largo del álabe, la
anchura de salida del álabe y el
ángulo de salida del álabe, el
efecto, es decir, el cambio del
caudal, de la altura de
impulsión y del rendimiento,
varía según la construcción del
rodete (velocidad específica nq).
Como aproximación se puede
constatar: Cuanto menor la
velocidad específica nq, tanto
más se puede reducir el
diámetro del rodete sin tener
que contar con mayores
pérdidas de rendimiento.
Los fabricantes de bombas
indican en la documentación /folletos de curvas características
el posible campo de reducción
del diámetro del rodete en
forma de un tramado de torno.
Dentro de estos límites la
relación entre diámetro de
rodete, caudal y altura de
impulsión puede ser descrita
con la ecuación (14):
1.8.4
Regulación de velocidad
Una bomba centrífuga de
velocidad variable solo produce
el caudal / la altura de
impulsión que realmente hace
falta. Por lo tanto, esta
posibilidad de regulación es la
forma más económica en cuanto
al consumo de energía y la más
suave respecto a la carga de loscomponentes de la bomba. La
reducción de velocidad
proporciona además en el lado
de afluencia seguridad adicional
frente al valor NPSH de la
instalación. La relación entre
velocidad, caudal y altura de
impulsión refleja la ley de
afinidad – un caso especial de
las leyes modelo para bombas
centrífugas - a condición de una
densidad invariable y un
rendimiento constante de la
bomba:
Los pares de variables
pertenecientes para Q y H se
encuentran en una línea recta
imaginaria a través del origen
del sistema de coordenadas Q-H
(fig. 1.18). El nuevo punto de
funcionamiento del grupo es la
intersección que se da en la
curva característica de la bomba
con rodete de diámetro reducido
y la curva característica no
variada de la instalación.
Nota: Observar el punto de
funcionamiento cerca del puntoóptimo, o sea, del campo de
funcionamiento óptimo; la velo-
cidad periférica en la salida del
rodete no debería ser inferior a
aprox. 15 m/s, a ser posible.
= =Q
2T
Q2máx
H2T
H2máx
D2T
D2máx
( )2
Fig. 1.18: Reducción o adaptacióndel diámetro de rodete al punto defuncionamiento deseado de labomba
(14)
Fig. 1.19: Cambio del punto defuncionamiento de una bombacentrífuga al variar la velocidad
(15)
=Q
1
Q2
n1
n2
=H1
H2
n1
n2( )
2
=P
1
P2
n1
n2
( )3
1
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 1800,00 2000,00
D2max
AP Curva característica de la instalación
Hgeo
Qmin
Qηopt
Diámetro de reducción D2T
D2min
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 1800,00 2000,00
n1
AP1
Curva característica dela instalación
Curva característicade la bomba
Hgeo
Qmin
Qηopt
AP2
AP3
n2n3
Vista más amplia en el anexo
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
22/109
21
Selección general de bombas
Los pares de variables
correspondientes para Q y H seencuentran en una parábola
imaginaria a través del origen
del sistema de coordenadas
Q-H, representada en la fig.
1.19 mediante la línea en trazos
y puntos. El nuevo punto de
funcionamiento del grupo es la
intersección que se da entre la
curva característica de
velocidad reducida y la curva
característica de la instalación
no variada. En caso de una
curva característica de la
instalación con una componente
estática pequeña, el nuevo
punto de funcionamiento sigue
cerca del punto óptimo. Cuanto
mayor la componente estática
de la curva característica, tantomás se acerca la bomba a
caudales más pequeños y al
campo de peores rendimientos
en régimen de carga parcial si
se reduce la velocidad; y si se
aumenta la velocidad la bomba
se acerca a campos de peores
rendimientos en régimen de
sobrecarga.
Nota:
Observar el punto de
funcionamiento cerca del punto
óptimo, o sea, del campo de
funcionamiento óptimo;
observar la velocidad de flujo en
las tuberías al régimen de
control para un funcionamiento
con convertidor de frecuencia; la
velocidad periférica a la salida
del rodete no debería ser inferior
a 15 m/s , a ser posible; prever
una reserva de motor suficienteen caso de un funcionamiento
con convertidor de frecuencia.
1.9Funcionamiento en para-
lelo de bombas de tamañosconstructivos idénticos
El funcionamiento en paralelode dos o más bombas
centrífugas con una tubería de
bombeo / tubería central común
es una buena solución en caso
de curvas características planas
de la instalación. Cuanto menor
resulta la componente dinámica
de la altura de impulsión
dependiente proporcionalmente
al cuadrado del caudal de lacurva característica de la
instalación, mayor es el
aumento asequible del caudal.
Estas relaciones figuran en la
fig. 1.20. El caudal total de
grupos idénticos está compuesto
por partes iguales de los
caudales correspondientes a las
alturas de impulsión de lasbombas individuales. La altura
de impulsión de las bombas
individuales debe ser
incrementada por la
componente dinámica de las
pérdidas de carga de la tubería
individual hasta su integración
en la tubería central. La curva
característica de la instalación
de la tubería central sólo reflejalas pérdidas de carga a partir
del punto de unión de las
tuberías individuales.
Nota:
Observar el punto de
funcionamiento cerca del punto
óptimo, o sea, del campo de
funcionamiento óptimo;
observar las velocidades de flujo
en las tuberías; en el diseño de
la estación de bombeo para un
funcionamiento en paralelo de
dos o más grupos idénticos, en
ciertas circunstancias debe
excluirse la afluencia de uno de
los grupos a la tubería central –
este caso se da si no se puede
obtener un punto de
funcionamiento admisible como
intersección entre la curva
característica de la instalación yde la bomba individual.
Fig. 1.20: Funcionamiento en paralelo de dos bombas centrífugas
idénticas. Las pérdidas en tuberíasindividuales (pérdidas de cargahasta la integración en la tuberíacentral) están consideradas en lacurva característica reducida de labomba
1
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
50 0,00 100 0,00 1500, 00 2000,00 2500,00 300 ,
Grupo 1 o 2
Grupo 1 & grupo 2
Curvas reducidas
AP
Curva característica de lainstalaciónTubería central
Pérdidas de altura de impulsióntuberías individuales grupo 1 o grupo2
Hgeo
Qmin
Qηopt
Curva característica de la bombareducida por las pérdidas de las tuberíasindividuales
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
23/109
22
Selección general de bombas
1.10Funcionamiento e nparalelo de bombas dediferentes ta mañosconstructivos
El funcionamiento en paralelo
de dos o más bombas
centrífugas de diferentes
tamaños constructivos puede
tratarse en principio de forma
análoga al funcionamiento en
paralelo de bombas de tamaños
constructivos idénticos (fig.
1.21). Trabajan juntas sin
problemas si se trata de grupos
con curvas características de
Q-H estables (altura de
impulsión a caudal cero es más
grande que la altura de
impulsión en el punto Qmín
) que,
a ser posible, tienen la mismaaltura de impulsión a caudal
cero.
El caudal total se compone de
los caudales correspondientes a
las alturas de impulsión de las
bombas individuales. La altura
de impulsión de las bombas
individuales debe ser
incrementada por la
componente dinámica de las
pérdidas de carga de la tubería
individual hasta su integración
en la tubería central. La curva
característica de la instalación
de la tubería central solo refleja
las pérdidas de carga a partir
del punto de unión de las
tuberías individuales.
Observar el punto de
funcionamiento cerca del puntoóptimo, o sea, del campo de
funcionamiento óptimo. El
grupo con la altura de impulsión
a caudal cero más baja puede ser
apartado fácilmente a caudales
más pequeños, si la altura de
impulsión total cambia (Hgeo
máx, estrangulación, etc.);
observar la velocidad de flujo en
las tuberías individuales; en eldiseño de la estación de bombeo
para el funcionamiento en
paralelo de dos o más grupos
diferentes, en ciertas
circunstancias debe excluirse la
afluencia de uno de los grupos a
la tubería central – este caso se
da si no se puede obtener un
punto de funcionamiento
admisible como intersección
entre la curva característica de la
instalación y de la bomba
individual.
1.11
Conexión en serie
La conexión en serie (una tras
otra) de dos bombas centrífugas
idénticas en una tubería de
bombeo común es la solución
ideal en caso de curvas
características pronunciadas de
la instalación. En combinación
con curvas características planas
de bombas, incluso en caso demayores variaciones de la altura
de impulsión (p. ej. cambio de la
componente estática de la altura
de impulsión Hgeo
) el caudal
resultante no varía mucho. La
altura de impulsión total se
compone de las alturas de
impulsión correspondientes a los
caudales de las bombas
individuales. Estas relaciones
figuran en la fig. 1.22.
En el transporte de aguas
residuales este modo de
funcionamiento solo se aplica en
casos muy raros.
Nota:
Observar el punto defuncionamiento cerca del punto
óptimo, o sea, del campo de
funcionamiento óptimo; observar
las velocidades de flujo en las
tuberías; el segundo grupo en
dirección del flujo no solo debe
ser apto para el aumento de
presión sino también para la
presión inicial del primer grupo;
observar la resistencia de la
carcasa / clase de presión de la
carcasa.
Fig. 1.21: Funcionamiento en paralelo de dos bombas centrífugasdiferentes. Las pérdidas en tuberíasindividuales (pérdidas de cargahasta la integración en la tuberíacentral) están consideradas en lacurva característica reducida de labomba
1
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
5 00 ,0 0 1 00 0, 00 1 50 0, 00 2 00 0, 00 2 50 0, 00 3 00 0, 0
^
Grupo2
Grupo1Grupo 1 & grupo 2
Curvas reducidas
AP
Curva característica dela instalación tuberíacentral
Pérdidas de altura de impulsiónTuberías individuales grupo 1 o grupo 2
Hgeo
Qmin
Qηopt
Curva característica de la bombareducida por las pérdidas de lastuberías individuales
Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
24/109
1.12
Escalonamiento de bombas
Para estaciones de bombeo que
están integradas en grandes
redes y que deben trabajar
temporalmente en diferentes
trayectos (de bombeo) y están
expuestas a grandes variaciones
de servicio, el campo de
funcionamiento y las
posibilidades de regulación de
una o varias bombas
centrífugas muchas veces ya no
bastan. En la fig. 1.23 se ve el
esquema de un posible
escalamiento de diferentes
bombas. La totalidad de los
trayectos de bombeo / curvas
características de la instalación
se divide en tres secciones, eneste ejemplo en un
funcionamiento en días de
lluvia, un funcionamiento de
día y un funcionamiento
nocturno.
23
Selección general de bombas
Fig. 1.22: Conexión en serie dedos bombas centrífugas idénticas
Todas las bombas pueden ser
adaptadas a las condiciones
secundarias actuales de caudal
y trayecto de bombeo gracias a
la velocidad variable. Cada
bomba dispone de una bomba
de reserva idéntica. Las bombaspara el funcionamiento de día
existen dos veces (redundancia)
y también pueden trabajar en
paralelo. Para un
funcionamiento en días de
lluvia o durante el día se puede
contar con una suficiente
dilución de las aguas residuales.
Aquí pueden utilizarse bombas
centrífugas de tamañocorrespondiente con rodetes
tipo multicanal (número de
álabes z = 2 o 3).
Para el funcionamiento
nocturno se utilizan rodetestipo monocanal o desplazados,
ya que hay que contar con una
fuerte concentración de sólidos
en el medio bombeado debido a
los caudales reducidos.
Nota:
Observar el punto de
funcionamiento cerca del punto
óptimo, o sea, del campo de
trabajo óptimo; observar las
velocidades de flujo en las
tuberías en operación con
convertidor de frecuencia;
observar la velocidad periférica
a la salida del rodete que no
debería ser inferior a 15 m/s, a
ser posible; prever una reserva
de motor suficiente en caso deun funcionamiento con
convertidor de frecuencia.
Bombas para días de lluvia 1+1
Q/Qopt = 0,8
Q ηopt
Q/Qpot = 1,2
n1
n2
n3
Bombas para un funcionamiento de día 2+1
Bombas para un funcionamiento de noche 1+1
Q
H
Fig. 1.23: Escalonamiento debombas en bombas para días delluvia, un funcionamiento de día yun funcionamiento nocturno para
cubrir diferentes trayectos debombeo en caso de diferentesniveles de agua y acontecimientos
1
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
200,00 400,00 600,00 800,00 1000, 00 1200,00 1400, 00 1600, 00 1800,00 2000, 00
Grupo 1 & grupo 2
AP
Curva característicade la instalación
Hgeo
Qmin
Qηopt
Grupo 1 o grupo 2
Vista más amplia en el anexo Vista más amplia en el anexo
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
25/109
24
Selección general de bombas
1.13
Concepto de la bomba deinstalación sumergida
El concepto más simple para
una estación de bombeo son
bombas de instalación
sumergida. Las bombas son
instaladas directamente en la
cámara de aspiración y durante
el funcionamiento están
parcialmente o completamentesumergidas en aguas residuales.
La bomba puede ser accionada
por un eje vertical de un motor
instalado sobre el nivel de
embalse o todo el grupo opera
como una motobomba
sumergible y se instala bajo el
agua.
En la práctica estaciones de
bombeo de instalación
sumergida se utilizan sobre
todo en instalaciones más
pequeñas (caudal hasta aprox.
100 l/s); se trata de las llamadas
estaciones de bombeo
prefabricadas [1.17; 1.18].
También en estaciones debombeo grandes (caudal hasta
aprox. 16.000 l/s) se benefician
cada vez más de las ventajas de
una instalación sumergida. Las
ventajas y desventajas de este
tipo de instalación figuran en la
tabla 1.1 [1.19].
Para evitar atascamientos no
debe haber estrechamientos enla tubería en dirección de flujo
y el diámetro interior de las
tuberías de impulsión debe ser
como mínimo idéntico al
diámetro interior de la boca de
impulsión [1.20]. Las piezas de
empalme de las tuberías no
deben tener estrechamientos y
válvulas abiertas tampoco
deben obstaculizar el flujo
[1.21; 1.22]. El diámetro
óptimo debe ser calculado
mediante la velocidad de flujo
mínimo – y debería ser
sustituido entonces por un tubo
de tamaño siguiente mayor
disponible. En caso de tuberías
de impulsión largas las medidas
contra el golpe de ariete tienenprioridad a medidas para el
cumplimiento de la velocidad de
flujo mínima. La velocidad
máxima en tuberías de
impulsión hasta 500 m de largo
es de 2,5 m/s [1.23].
El material de las tuberías debe
ser apto para las aguas
residuales a bombear yresistente a la corrosión (ácido
sulfhídrico). Esto también es
válido para los soportes de las
tuberías que deben proveerse en
distancias cortas. La tubería
debe ser fijada de tal forma que
no se transmitan fuerzas a la
bombas. Debe tener una
superficie interior lisa, resistir
cargas cíclicas y estar diseñada
para una presión de servicio de
6 a 10 bar. La integración de la
tubería de impulsión de la
bomba en la tubería principaldebe hacerse en posición
horizontal. Evitar bruscos
cambios de dirección. Las
piezas de empalme y los racores
de las tuberías deben cumplir
con las normas de producto
pertinentes.
Válvulas de mariposa no sirven
como elemento de cierre.
Recomendamos válvulas de
compuerta de junta blanda con
rosca exterior, cuerpo en GGG,
vástago en 1.4571, tuerca del
vástago y anillos de asiento en
2.1060. En caso de actuadores
mecánicos vigilar que la fuerza
de regulación máx. posible no
pueda dañar la válvula decompuerta [1.24].
Elementos de retención
especialmente aptos son
válvulas de retención con
palanca y peso. Materiales
recomendados para el cuerpo
son fundición gris con grafito
laminar (GGL) o hierro fundido
con grafito esferoidal (GGG)[1.25]. Para velocidades de flujo
bajas pueden utilizarse válvulas
de retención de bola [1.26]. El
elemento de retención debe
estar instalado en posición
vertical y a ser posible muy por
encima de la bomba para que el
nivel de agua creciente pueda
eliminar el aire de la bomba.
Entonces no hace falta un
dispositivo de purga de la
bomba [1.27].
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
26/109
25
Selección general de bombas
Anotaciones acerca de la
cifra de Reynolds
La velocidad de flujo v no es
constante en toda la superficie
de sección del tubo A. Como
líquido de Newton (viscoso) se
adhiere a la pared del tubo,
donde la velocidad de flujo es
igual a cero. En el eje del tubo
la velocidad de flujo alcanza su
máximo. En el curso de la
velocidad de flujo por la
superficie de sección se distingue
entre un flujo laminar y
turbulento (fig. 1.24) [1.35].
La forma de flujo depende de la
velocidad de flujo medio ν, el
diámetro de tubo d y la
viscosidad cinemática ν del
fluido. Estas magnitudes se
concentran en la cifra deReynolds Re. Para KSB AG la
cifra de Reynold Re = 2320 es el
límite entre el flujo turbulento y
laminar.
La instalación de las bombas
(como mínimo dos) [1.28] debehacerse de tal forma que el agua
pueda fluir libremente hacia
ellas (servicio de afluencia)
[1.29]. Evitar un
funcionamiento en el campo
inestable. Limitar la cavitación
a la medida admisible (NPSHdisp
/ NPSHreq
≥ 1,3) [1.30]. Las
bombas empleadas deben ser las
adecuadas para el agua a
bombear y para el objetivo de
bombeo [1.31]. Según las
normas europeas bastan
motores sin protección
antiexplosiva. Para Alemania,
en cambio, reglamentos
nacionales exigen una
protección contra explosión
según zona EX dII B T3, ya quecámaras de aspiración de
instalaciones de bombas de
aguas residuales son
consideradas espacios con riesgo
de explosión [1.32].
Mensajes de funcionamiento
deben ser indicados
individualmente de forma óptica
y mensajes de fallosindividualmente de forma óptica
y en conjunto también de forma
acústica [1.33]. Además
recomendamos instalar
instrumentos de medición del
nivel, de la presión de impulsión
y del caudal [1.34].
Anotaciones acerca del
volumen de as piración
Según ATV-DVWK-A 134 para
bombas de velocidad constante
el volumen de la cámara de
aspiración disponible se calcula
como sigue:
Para cantidades de aguas
residuales domésticas existen
suposiciones normalizadas.
Para Alemania se supone una
cantidad de aguas residuales de
150 a 300 l por habitante y día
(sin reserva de infiltración) y
una descarga punta de 4 a 5 lpor 1000 habitantes y segundo
(reserva de infiltración incluida)
[1.36].Fig. 1.24: Flujo laminar y turbu-lento
V = 0,9 ·Q
P
Z (16)
1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
27/109
26
Literatura
[1.1] Literatura de profundización: ATV-DVWK –A 134
[1.2] Literatura de profundización: ATV-DVWK –A 118
[1.3] Literatura de profundización: ATV-DVWK –A 134
[1.4] Comprensión matemática de la representación
de Turk, W.I. (1954), pág.144
[1.5] Compare Código fuente PWSIM 02, línea 353[1.6] Comprensión matemática de la representación
de Turk, W.I. (1954), pág.144
[1.7] Literatura de profundización: Diccionario de
bombas centrífugas de KSB
[1.8] Hahne, E. (2000), pág. 397
[1.9] Literatura de profundización:
Dimensionado de bombas centrífugas de KSB
[1.10] Literatura de profundización:
Dimensionado de bombas centrífugas de KSB
[1.11] Literatura de profundización:
Dimensionado de bombas centrífugas de KSB
[1.12] Literatura de profundización:
Calculador de tuberías de KSB, Software de diseño
[1.13] Literatura de profundización:
Folleto Europump 1974 (NPSH de bombas
centrífugas – Significado, cálculo, medición)
[1.14] Literatura de profundización:
Folleto Europump 1974 (NPSH de bombas
centrífugas – Significado, cálculo, medición)
[1.15] Literatura de profundización:
Diccionario de bombas centrífugas de KSB
[1.16] Compare KSB AG (1989)
[1.17] Compare ATV e.V. (editor) (1982),
pág.443 y siguiente
[1.18] Compare Weismann, D. (1999), pág.100 y siguientes
[1.19] Weismann, D. (1999), pág.104 y siguiente.
[1.20] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.20
[1.21] Compare EN 752-6 (1998), pág.6
[1.22] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.23
[1.23] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.10
[1.24] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000),
pág.21 y siguientes
[1.25] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.24
[1.26] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.24
[1.27] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.24
[1.28] Compare EN 752-6 (1998), pág.4
[1.29] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.7
[1.30] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.15
[1.31] Compare EN 752-6 (1998), pág.6
[1.32] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.18
[1.33] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.30
[1.34] Compare ATV-DVWK-A 134 (2000), pág.30
[1.35] Compare Hahne, E. (2000), pág.395 y siguientes[1.36] Compare EN 752-4 (1997), pág.14 y siguientes
Ventajas DesventajasEscasos gastos para trabajos civiles (parcialmente disponibles
como estaciones de bombeo prefabricadas)
Elementos incorporados favorecen sedimentos en la cámara de
aspiración.
Poco espacio requerido Accesibilidad difícil
Escasa necesidad de inversión Condiciones de mantenimiento no higiénicas
Técnica de instalación simple
NPSHdispon
alto
Tabla 1.1: Ventajas y desventajas de estaciones de bombeo de instalación sumergida(Fuente: Representación propia en apoyo a Weismann, D. (1999), pág. 104 y siguientes)
Selección general de bombas1
8/19/2019 Band 7 Es Planungshinweise Krt Data
28/109
27
Selección general de bombas
2.
Técnica de maquinaria einstalación
2.1Selección de la óptimageometría de rodete
En ningún otro campo de
aplicación de bombas centrífugas
existen tantas formas de rodete
como para el transporte de aguas
residuales (fig. 2.1). Todas estas
formas de rodete tienen su
justificación.
El criterio de selección más
importante para la forma del
rodete es la seguridad funcional.
De ahí se explica también la
exigencia de la directiva ATV
(DVWK-A 134) de un paso libre
de 100 (76) mm. El rendimiento
de la bomba también ha ganado
importancia en los últimos años.
Los requisitos de seguridad
funcional se concentran sobre
todo en el contenido de gas, el
porcentaje de fibras, el tamaño
de sólidos, el contenido en
materia seca (CMS) y el
contenido de arena. En la tabla
2.1 figuran las expectativas
matemáticas de KSB en cuanto alos medios existentes en el sector
de aguas residuales.
Mientras se puedan definir de
forma relativamente clara los
límites de las distintas formas de
rodete respecto al contenido de
gas, arena y materia seca, la
cuantificación no resultará tan
fácil para impurezas como fibras
u otros sólidos. La composición
de las aguas residuales también
puede variar temporalmente. En
la selección se debe recurrir a las
experiencias del usuario.
La tabla 2.2 refleja los límites de
aplicación de las distintas formas
de rodete.
Rodetes abiertos y sobre todo el
rodete F (rodetes de paso libre)
sirven para un alto contenido de
gas y un contenido mayor de
fibras. Para aguas residuales
limpiadas con reja
recomendamos los rodetes
cerrados K debido a su excelente
rendimiento. Para tamañospequeños y medianos solo
pueden utilizarse rodetes
desplazados o monocanales para
sólidos mayores, ya que disponen
del paso libre necesario.
Componentes de fibras largas
(productos textiles, artículos de
limpieza y sanidad, partes de
plantas) ponen en peligro la
seguridad funcional en cas
Recommended