Bomb as 2010

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V. RESUMEN TEORICO1. Altura de elevacinComo altura de elevacin de la bomba centrfuga suele designarse al incremento deenergaqueexperimenta enlabomba1Kgdelquidoimpulsado, expresadoen Kgm/Kg. De otra forma, la altura de elevacin es el trabajo realizado por la bomba al elevar 1 kg de lquido.Paraconocerconexactitudeltrabajodesarrolladoporunabomba, espreciso evidentementenoatribuirleprdidasquesondebidasalatuberaolainstalacinen general, pues estas no dependenni de la bomba, ni del constructor, sinoque son responsabilidad del instalador.Determinacin de la altura de elevacin:a) En una bomba que est funcionando: la altura de elevacin en este caso, se determina midiendo o calculando:1. La sobrepresin "Pd" en la tubera de impulsin o descarga en Kg/cm.2. La sobrepresin o depresin "Ps" en la tubera de aspiracin o succin en Kg/cm.3. La diferencia esttica de alturas "Y" entre los puntos de succin y descarga, que es positiva cuando el lugar de medicin de Pd est situado a mayor altura que Ps.4. La energa cintica del lquido en las tuberas de impulsin y aspiracin.La altura de elevacin ser entonces:Consideraciones:1. - Si hay depresin en la tubera de aspiracin, se ha de poner un signo negativa a esta.2. Si se trata de una elevacin de agua fra, entonces la altura de elevacin ser:3. - Si las secciones de los tubos en la impulsin y descarga son iguales:) ( m c l q u i d o2 gC-C+ Y +1 0*P-P= Hs2d24 s dEcuacion 1(mcagua) 2gC-C+ Y + 10 * )P-P( = Hs2d2s dEcuacin 1a) Al disear una bomba La altura de elevacin se determinar de otra forma. La bomba ha de impulsar el lquido desde el recipiente B, que tiene la presin absoluta P', en Kg/cm, al recipiente AquetienepresinabsolutaP''. Labombadebersercapazdevencerlaalturade elevacin neta "e", en metros, y deber vencer las resistencias de las corrientes en las tuberas, llamadas tambin prdidas de carga. Incluso deber vencer adems la energa de velocidad existente en el extremo de la tubera de impulsin. Por tanto la altura de elevacin, en este caso ser:Donde:Z = Suma de las prdidas de carga en la succin como en la descarga. e = Diferenciade altura del nivel de aspiracin y el nivel de impulsin,o altura geomtrica.*Si es agua:H = (P' - P'')*10 + e + Z (m.c.a.)*Si los estanques estn abiertos: H = e + z(m.c.a.)2. Curvas caractersticasEn las bombas centrfugas la altura de elevacin vara con el caudal y el nmero de revoluciones. Si se mantiene constante el nmero de revoluciones, la funcin H = f(Q) proporcionar una curva en un sistema de coordenadas que se designa con el nombre de "curva caracterstica", "curva H-Q", o "curva de estrangulamiento" (fig.2).2.1. Punto de funcionamiento de la bomba.La altura de elevacin que ha de dar una bomba se compone de una parte constante, igual a la altura de elevacin geomtrica y de una parte, que varia con el caudal segn una parbola, igual a la resistencia de la tubera (perdida de altura en la tubera).El trabajo de la bomba se efecta, pues, en las condiciones definidas por la interseccin de aquellas lneas con la curva de estrangulamiento del la bomba.2.2. Punto de diseo.(mcagua)Y + 10 * )P-P( = Hs dEcuacin 2) ( m c l q u i d o Z + e +1 0*P - P= H4 Ecuacin 3Tambin denominado punto de funcionamiento proyectado. Es aquel punto de funcionamiento para el cual el rendimiento es el mximo.Caractersticas combinadas de dos bombas similares conectadas en serie y paralelo.3. Fenmeno de cavitacinLa cavitacin es un fenmeno que se presenta cuando la presin esttica de un flujo, es aproximadamenteigual alapresindevapor del fluido, loquetraecomo consecuencia la formacin de burbujas de gas y vapor, estrellndose posteriormente en aquellas zonas de presin aun mayor. 4. Perdidas de energa en la bomba.4.1. Perdidas hidrulicas.Se debenprincipalmente al rozamiento del fluidocontra las paredes de la bomba. Tambin existen perdidas de formacin de torbellinos al entrar l liquido en el rodete, es decir, turbulencias. Estas ultimas, se producenpor cambios bruscos de direccin y magnitud de la velocidad, usualmente se producen en el rotor y la lengeta de la voluta.4.2. Perdidas volumtricas.Estas son perdidas de caudal y se dividen en dos clases: Perdidas volumtricas exteriores (qe). Es una fuga de fluido entre la carcasa y el eje de la bomba. Perdidas interiores (qi).Son las ms importantes y reducen mucho el rendimiento volumtrico de algunas bombas. La explicacin es que a la salida de la rodete hay mas presion que a la entrada, luego parte del liquido en vez de seguir a la caja espiral retroceder, por el conducto que forma el juego del rodete con la carcasa, a la entrada del rodete, para volver a ser impulsado por la bomba. Este caudal llamado de corto circuito, absorbe energia del rodete.4.3. Perdidas mecnicasSon las prdidas de energa por friccin mecnica en los sellos y cojinetes de la bomba, as como por rozamiento de la superficie exterior del rodete con l liquidoLas ecuaciones utilizadas para determinar Na es la siguiente:Donde:T = torque (Nm) T = 0,165 F (Nm), 0,165 =distancia del rotor al dinammetro. F =fuerza medida (N)====> Na = 0,01728*n*F(ecuacin 5)La ecuacin para determinar el rendimiento es la siguiente: VI. DESCRIPCION DEL EQUIPOBanco de Bombas:Marca: GILKES GH 90-H. ( W ) * T3 0n=Na*100NQH* 9,81 =aDatos tcnicos:Bomba A:Dimetro del rodete= 140 mmRango mximo de caudal = 6,5 (l/s) a 3000 r.p.m.Altura mxima de descarga= 28 (m) a 3000 r.p.m.Bomba B: Dimetro del rodete= 101,8 mmRango mximo de caudal= 2,3 (l/s) a 3000 r.p.m.Altura mxima de descarga= 17 (m) a 3000 r.p.m.Motores:Marca = Normand Electrical Co. Ltd.Serie N = 169559.jPotencia nominal= 2,2 (KW)Rango de velocidad= 0 - 3000 r.p.m.Voltaje = 220 Amperes.Hz = DC.Tipo = Shunt.Mediante los instrumentos que posee el equipo, se pueden medir los siguientes parmetros:- Velocidad de giro (r.p.m.) - Caudal (l/s)- Fuerza (N)- Presin de carga y descarga (Bar)

Entrega la fuerza,Caudal y las R.P.M.Entrega el voltaje y el amperaje.Entrega la fuerza aplicada.Adems, la bomba A posee una tapa de plstico transparente con lo cual s cuantificar y cualificar el fenmeno de cavitacin.Luz Estreboscopica:Marca: Helios 5003 BranineRango: 250 -1800 flashes/minVII. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL1.- Verificar que las vlvulas se encuentren abierta para que se produzca flujo de caudal.2.- Debe tener en cuenta que el nmero de revoluciones se encuentre en cero.3-.Encender el motor de la bomba.4.- Regular el primer numero de revolucin5.- Para los siguientes datos se obtienes cinco datos a diferentes nmeros de revoluciones fijados por el profesor y cada uno de ellos con distinto caudal.6.- Considerandolavlvuladeglobodedescargacompletamenteabierta, yeste caudal es tomado debe ser dividido en cinco partes tomando en cuenta que el ultimo valor del caudal no debe ser menor que 1 lts/seg. .7.- Una vez estabilizado el sistema, se anota los datos de: voltaje, corriente, caudal, presin de succin y presin de descarga, fuerza tangencial del motor.8.- Luegocerrandolavlvuladelapresindesuccin1, seabrelavlvulade presin 1-1, se registra la lectura de la presin, luego se cierra la vlvula de la presin 1-1 y se abre la vlvula de la presin 1-2, luego se cierra la vlvula de presin 1-2 y se abre la vlvula de presin 1-3.9.- Se obtiene las medidas de la presin P11, P12 y P1310.- Se cierra lentamente la vlvula para obtener este 11.- Verificar que el nmero de revoluciones mantenga constante en caso contrario regularlo12.- Repetir los pasos (5) para obtener cuatro datos restantes13.- Una vez registrado los datos de los caudales del primer nmero revoluciones 14.- Para pasar al segundo numero de revoluciones se repite los pasos de los nmeros ya mencionados.15.- Para los sistemas en bombas en serie y paralelos se ajustan las vlvulas de tal manera que el flujo de las bombas quede en serie y paralelo.16.- Fijar el nmero de revoluciones correspondientes.17.- Se baja el caudal de succin con el fin de disminuir la presin VIII. RESULTADOSTabla de Datos Bomba A:Bombafuncionando a 1700 RPMN medicionVolt (V) I (A) F (N) Q (lts/s) P1 (Bar)P2 (Bar)P3 (Bar)P11 (Bar)P12 (Bar) P13 (bar)1 130 3,0 12,0 12,41 -0,2 0 0 -0,2 0 0,12 130 3,0 9,5 9,21 -0,2 0,3 0 -0,2 0 0,23 130 3,0 8,5 7,13 -0,2 0,5 0,2 -0,1 0 0,24 130 2,5 6,5 4,82 -0,2 0,6 0,4 -0,1 0 0,25 130 2,0 4,5 1,73 -0,2 0,6 0,5 -0,1 0 0,2 Bomba funcionando a 2100 RPMN medicionVolt (V) I (A) F (N) Q (lts/s) P1 (Bar)P2 (Bar)P3 (Bar)P11 (Bar)P12 (Bar) P13 (bar)1 160 5,0 17,5 14,75 -0,3 0 0 -0,2 0 0,32 160 4,0 13,5 10,12 -0,2 0,7 0,5 -0,1 0,1 0,33 160 3,0 12,0 7,82 -0,2 0,9 0,7 -0,1 0,1 0,34 160 3,0 9,0 4,65 -0,2 1,1 0,9 -0,1 0,1 0,35 160 2,5 7,0 1,46 -0,1 1,2 1,0 0 0,1 0,4 Bomba funcionando a 2600 RPMN medicionVolt (V) I (A) F (N) Q (lts/s) P1 (Bar)P2 (Bar)P3 (Bar)P11 (Bar)P12 (Bar) P13 (bar)1 190 7,0 26,0 17,33 -0,3 0,1 0 -0,2 0,1 0,62 190 6,0 23,0 13,36 -0,2 1,2 0,8 -0,1 0,2 0,63 190 5,0 18,5 9,33 -0,2 1,6 1,4 0 0,2 0,74 190 4,0 15,0 5,64 -0,2 1,8 1,6 0 0,2 0,75 190 3,5 11,0 1,71 -0,1 1,9 1,7 0 0,2 0,7 Bomba funcionando a 3000 RPMN medicionVolt (V) I (A) F (N) Q (lts/s) P1 (Bar)P2 (Bar)P3 (Bar)P11 (Bar)P12 (Bar) P13 (bar)1 220 9,0 34,0 19,35 -0,4 0,2 0 -0,2 0.2 0,92 220 8,0 29,0 14,27 -0,2 1,8 1,5 0 0,3 0,93 220 7,0 23,0 10,70 -0,2 2,2 2,0 0 0,3 0,94 220 5,0 19,0 5,70 -0,2 2,5 2,4 0 0,3 0,95 220 4,0 15,0 2,13 -0,1 2,6 2,5 0,1 0,3 0,9Tablas de clculos de la Bomba A:Bombas funcionando a 1700 RPMH(m.c.a.) Nu(watt) Ne(watt) Na(watt) %2,22 75,07 390 352,51 19,255,22 130,87 390 279,07 33,567,22 140,28 390 249,70 35,978,22 107,97 325 190,94 33,228,22 38,75 260 132,19 14,90 Bombas funcionando a 2100 RPMH(m.c.a.) Nu(watt) Ne(watt) Na(watt) %3,22 129,42 800 635,04 16,189,22 254,26 640 489,89 39,7311,22 239,09 480 435,46 49,8113,22 167,51 480 326,59 34,9013,22 52,60 400 254,02 13,15 Bombas funcionando a 2600 RPMH(m.c.a.) Nu(watt) Ne(watt) Na(watt) %4,22 199,29 1330 1168,13 14,9814,22 517,69 1140 1033,34 45,4118,22 463,23 950 831,17 48,7620,22 310,76 760 673,92 40,8920,22 94,22 665 494,21 14,17 Bombas funcionando a 3000 RPMH(m.c.a.) Nu (kwatt) Ne(watt) Na(watt) %6,22