BOMB Y VENT

INSTITUTO TECNOLOGICO DE DURANGO

Contenido

INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................3

OBJETIVO........................................................................................................................................4

CONSIDERACIÓN TÉORICA.......................................................................................................5

BOMBA.........................................................................................................................................5

BOMBA CENTRIFUGA..............................................................................................................5

Clasificación de las bombas centrífugas.....................................................................................7

Bomba centrífuga voluta:...........................................................................................................8

Bomba centrífuga difusor:..........................................................................................................9

Bomba centrífuga turbina:.........................................................................................................9

Bombas horizontales:.................................................................................................................9

Bombas verticales:...................................................................................................................10

Bombas verticales de funcionamiento en seco:.......................................................................10

Bombas verticales sumergidas:................................................................................................10

Bombas de engranajes.............................................................................................................11

Bombas de engranajes externos..................................................................................................12

Bombas de engranajes internos...................................................................................................12

CARACTERÍSTICAS.....................................................................................................................12

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO.....................................................................13

Ventaja de las bombas positivas..............................................................................................14

Bombas reciprocantes..............................................................................................................14

Bomba de diafragma................................................................................................................15

Bomba de pistón......................................................................................................................15

Bomba de tornillo.....................................................................................................................16

Ventilador axial..........................................................................................................................16

Ventilador radial.........................................................................................................................17

Turbina Pelton............................................................................................................................17

Turbina Francis..........................................................................................................................19

VALVULAS.....................................................................................................................................19

MAQUINAS DE FLUIDOS INCOMPRESIBLES ING. PABLO CRUZ PAZ 1


Válvula de control......................................................................................................................19

Válvulas de compuerta.............................................................................................................20

Válvulas de macho....................................................................................................................21

Válvulas de globo......................................................................................................................21

Válvulas de bola........................................................................................................................21

Válvulas de mariposa................................................................................................................22

EQUIPO A UTILIZAR....................................................................................................................22

Grupo hidráulico Ansaldo.........................................................................................................22

Cuarto de bombas.....................................................................................................................22

Modelo didáctico de bombeo vertical.....................................................................................22

Banco de bombas......................................................................................................................22

Banco de bombas......................................................................................................................23

Sistemas de ventilación............................................................................................................23

PROCEDIMIENTO........................................................................................................................23

REPORTE......................................................................................................................................24

BOMBA DE PISTÓN.................................................................................................................24

BOMBA DE ENGRANE............................................................................................................25

BOMBA DE DIAFRAGMA (MEMBRANA)..............................................................................25

BOMBAS CENTRIFUGAS.......................................................................................................25

BOMBA DE TORNILLO............................................................................................................26

VENTILADOR AXIAL Y CENTRÍFUGA..................................................................................26

TURBINA PELTON...................................................................................................................26

TURBINA FRANCIS..................................................................................................................27

BANCO DE BOMBAS CENTRÍFUGAS..................................................................................27

SISTEMA DE BOMBEO EN CARGA......................................................................................28

CONCLUSIÓNES:.........................................................................................................................29

BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................................................30



INTRODUCCIÓN

En el siguiente reporte de la práctica realizada en la materia de máquinas de

fluidos incompresibles dentro del área del laboratorio destinada para la misma se

dará a conocer los aspectos que se trataron, así como el conocimiento que se que

recibió el alumno con relación al tema abordado, el cual fue bombas y ventiladores

para el desplazamiento de fluidos y adición de energía.

Se verán las características y las descripciones de las bombas: centrifugas,

bombas de membrana o de diafragma, bombas de engranes, bombas de pistón,

bombas para posos profundos y algunos accesorios relacionados con las mismas,

sus ventajas y desventajas así como el conocer el caso en el que cierta bomba

resulta ser más útil según su aplicación y características.

Se muestra las aplicaciones de un ventilador axial y un ventilador radial

(centrifugo), y en qué casos suele ser aplicado.

Conocer las partes, componentes y funcionamiento de cada sistema, así como

detectar la función que cumple cada uno de los componentes para el posterior

conocimiento de estos en la aplicación de diseño, detección de fallas reparación y

cálculos de los mismos sistemas.



OBJETIVO

Conocer la descripción de partes y funcionamiento de las máquinas de fluidos

incompresibles del laboratorio de ingeniería mecánica. Para que el alumno tenga

los conocimientos, herramienta y habilidades necesarias, para así poder

determinar, analizar, diseñar y reparar sistemas relacionados con bombas y

ventiladores ya existentes

. Analizar las ventajas y desventajas de sistemas en ciertas situaciones para

hacerlos más eficiente atreves de la modificación, adición de componentes y

mantenimiento.



CONSIDERACIÓN TÉORICA

BOMBA

El funcionamiento en sí de la bomba será el de un convertidor de energía, o sea,

transformara la energía mecánica en energía cinética, generando presión y

velocidad en el fluido.

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía

(generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica

del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o

una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la

pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su

velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En

general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo

energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o

altitud a otra de mayor presión o altitud.

La primera bomba conocida fue descrita por Arquímedes y se conoce como tornillo

de Arquímedes, descrito por Arquímedes en el siglo III a.C., aunque este sistema

había sido utilizado anteriormente por Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII a.C.

BOMBA CENTRIFUGA

Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía

mecánica de un impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial

requeridas. El fluido entra por el centro del rodete, que dispone de unos álabes

para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el

exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba, que por el

contorno su forma lo conduce hacia las tubuladuras de salida o hacia el siguiente

rodete (siguiente etapa).



Aunque la fuerza centrífuga producida depende tanto de la velocidad en la

periferia del impulsor como de la densidad del líquido, la energía que se aplica por

unidad de masa del líquido es independiente de la densidad del líquido. Por tanto,

en una bomba dada que funcione a cierta velocidad y que maneje un volumen

definido de líquido, la energía que se aplica y transfiere al líquido, (en pascales,

Pa, metros de columna de agua m.c.a. o o pie-lb/lb de líquido) es la misma para

cualquier líquido sin que importe su densidad. Tradicionalmente la presión

proporcionada por la bomba en

metros de columna de agua o pie-

lb/lb se expresa en metros o en

pies y por ello que se denomina

genéricamente como "altura", y

aun más, porque las primeras

bombas se dedicaban a subir

agua de los pozos desde una

cierta profundidad (o altura).

Las bombas centrífugas tienen un uso muy extendido en la industria ya que son

adecuadas casi para cualquier uso. Las más comunes son las que están

construidas bajo normativa DIN 24255 (en formas e hidráulica) con un único

rodete, que abarcan capacidades hasta los 500 m³/h y alturas manométricas hasta

los 100 metros con motores eléctricos de velocidad normalizada. Estas bombas se

suelen montar horizontales, pero también pueden estar verticales y para alcanzar

mayores alturas se fabrican disponiendo varios rodetes sucesivos en un mismo

cuerpo de bomba. De esta forma se acumulan las presiones parciales que ofrecen

cada uno de ellos. En este caso se habla de bomba multifásica o multietapa,

pudiéndose lograr de este modo alturas del orden de los 1200 metros para

sistemas de alimentación de calderas.

Constituyen no menos del 80% de la producción mundial de bombas, porque es la

más adecuada para mover más cantidad de líquido que la bomba de

desplazamiento positivo.



Clasificación de las bombas centrífugas

Las bombas centrífugas son del tipo de

energía cinética en la cual el rotor del

rodete transmite al fluido la fuerza

centrífuga generada por la rotación del

mismo. Los elementos constructivos de

que constan son:

a) Una tubería de aspiración, que

concluye prácticamente en la brida de aspiración.

b) El impulsor o rodete, formado por una serie de álabes de diversas formas que

giran dentro de una carcasa circular. El rodete va unido solidariamente al eje y es

la parte móvil de la bomba. El líquido penetra axialmente por la tubería de

aspiración hasta el centro del rodete, que es accionado por un motor,

experimentando un cambio de dirección más o menos brusco, pasando a radial,

(en las centrífugas), o permaneciendo axial, (en las axiales), adquiriendo una

aceleración y absorbiendo un trabajo.

Los álabes del rodete someten a las partículas de líquido a un movimiento de

rotación muy rápido, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza centrífuga,

de forma que abandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidad, aumentando

su presión en el impulsor según la distancia al eje. La elevación del líquido se

produce por la reacción entre éste y el rodete sometido al movimiento de rotación;

en la voluta se transforma parte de la energía dinámica adquirida en el rodete, en

energía de presión, siendo lanzados los filetes líquidos contra las paredes del

cuerpo de bomba y evacuados por la tubería de impulsión.

La carcasa, (voluta), está dispuesta en forma de caracol, de tal manera, que la

separación entre ella y el rodete es mínima en la parte superior; la separación va

aumentando hasta que las partículas líquidas se encuentran frente a la abertura



de impulsión; en algunas bombas existe, a la salida del rodete, una directriz de

álabes que guía el líquido a la salida del impulsor antes de introducirlo en la voluta.

c) Una tubería de impulsión.- La finalidad de la voluta es la de recoger el líquido a

gran velocidad, cambiar la dirección de su movimiento y encaminarle hacia la brida

de impulsión de la bomba.

Bomba centrífuga voluta: El

impulsor descarga en una caja

espiral que se expande

progresivamente,

proporcionada en tal forma

que la velocidad del líquido se

reduce en forma gradual. Por

este medio, parte de la energía de velocidad del líquido se convierte en presión

estática. La voluta recibe el liquido que sale del impulsor y transforma la mayor

parte de la energía cinética en energía de presión. El área de la sección

transversal de la voluta aumenta progresivamente en el arco de 360º descrito en

torno al impulsor.

Debido a que la voluta no es simétrica existe un des-balance de presiones a lo

largo de la misma, lo cual origina una fuerza radial muy considerable en caso de

que la bomba trabajara fuera del punto de rendimiento optimo la magnitud de este

empuje radial puede compensarse con un aumento del diámetro del eje con un

sobre-dimensionamiento de los cojinetes, lo que encarece la bomba.

Bomba centrífuga difusor: Este tipo de bomba se caracteriza por poseer, fijas a

la carcaza, paletas direccionadoras del flujo de agua que sale del impulsor, el que



recorre el camino establecido por las paletas fijas, a lo largo de las cuales ocurre

la transformación de energía cinética en energía de presión.

Hay que hacer notar que las bombas con difusor presentan el serio inconveniente

de proporcionar el choque entre las partículas de agua a la entrada de difusor,

cuando la bomba trabaja en un punto deferente al de diseño. Si existe una

alteración en el funcionamiento de la bomba, en relación a lo considerado en el

diseño, cambia el ángulo de salida de los diferentes

líquidos, pero no se altera el ángulo de los difusores,

presentándose el choque entre partículas, con la

consecuente pérdida de eficiencia de la máquina.

Las bombas con difusores fueron muy utilizadas al inicio del desarrollo de las

bombas centrifugas pero fueron perdiendo importancia al perfeccionarse las

técnicas para construir carcazas.

Bomba centrífuga turbina: En este de bomba tipo se producen remolinos en el

líquido por medio de los álabes a velocidades muy altas dentro del canal anular en

el que gira el impulsor.

Bombas horizontales: La disposición del eje de giro horizontal presupone que la

bomba y el motor se hallan a la misma altura; éste tipo de bombas se utiliza para

funcionamiento en seco, exterior al líquido bombeado que llega a la bomba por

medio de una tubería de aspiración.

Las bombas centrífugas, sin embargo, no deben rodar en seco, ya que necesitan

del líquido bombeado como lubricante entre aros rozantes e impulsor, y entre

empaquetadura y eje.

Como no son autoaspirantes requieren, antes de su puesta en marcha, el estar

cebadas; esto no es fácil de conseguir si la bomba no trabaja en carga, estando

por encima del nivel del líquido, que es el caso más corriente con bombas



horizontales, siendo a menudo necesarias las válvulas de pie, (aspiración), y los

distintos sistemas de cebado.

Como ventajas específicas se puede decir que las bombas horizontales, (excepto

para grandes tamaños), son de construcción más barata que las verticales y,

especialmente, su mantenimiento y conservación es mucho más sencillo y

económico; el desmontaje de la bomba se suele hacer sin necesidad de mover el

motor y al igual que en las de cámara partida, sin tocar siquiera las conexiones de

aspiración e impulsión.

Bombas verticales:

Las bombas con eje de giro en posición vertical tienen, casi siempre, el motor a un

nivel superior al de la bomba, por lo que es posible, al contrario que en las

horizontales, que la bomba trabaje rodeada por el líquido a bombear, estando, sin

embargo, el motor por encima de éste.

Bombas verticales de funcionamiento en seco:

En las bombas verticales no sumergidas, el motor puede

estar inmediatamente sobre la bomba, o muy por encima de

ésta. El elevarlo responde a la necesidad de protegerlo de

una posible inundación o para hacerlo más accesible si, por

ejemplo, la bomba trabaja en un pozo.

Bombas verticales sumergidas:

El funcionamiento sumergido de las bombas centrífugas elimina el

inconveniente del cebado, por lo que el impulsor se halla

continuamente, aún parado, rodeado por el líquido a impulsar y,

por lo tanto, la bomba está en disposición de funcionar en

cualquier momento.



Bombas de engranajes

Las bombas de engranajes se usan para bombear aceite de lubricación, y casi

siempre tienen un componente de vibración fuerte en la frecuencia del engranaje,

que es el número de dientes en el engrane por las RPM. Este componente

dependerá fuertemente de la presión de salida de la bomba. Si la frecuencia del

engranaje se cambia de manera significativa, y hay una aparición de armónicos o

de bandas laterales, en el espectro de vibración, este podría ser una indicación de

un diente cuarteado ó dañado de otra manera.



Existen dos tipos de bombas:

Bombas de engranajes externos:

Bombas de engranajes internos:

Bombas de engranajes externos

Bombas de engranajes internos

CARACTERÍSTICAS

Reversibles y unidireccionales, versiones con Brida SAE, DIN y Brida Europea.

Divisores de caudal rotativo. Cuerpos en aluminio reforzado y en acero. Alto rendimiento y altas temperaturas. Bajo nivel sonoro. Larga duración en condiciones extremas. Excelente versatilidad. Amplio abanico de aplicaciones. Diseño compacto Alta fiabilidad

Esta es una de los tipos más

populares de bombas de caudal

constante, Sobre todo si es de

engranajes exteriores. En su forma

mas común, se componen de dos

piñones dentados acoplados que dan

vueltas, con un cierto juego, dentro de

un cuerpo estanco. El piñón motriz

esta enchavetado sobre el árbol de



arrastre accionando generalmente por un motor eléctrico. Las tuberías de

aspiración y de salida van conectadas cada una por un lado, sobre el cuerpo de la

bomba.

A consecuencia del movimiento de rotación que el motor le provoca al eje motriz,

éste arrastra al engranaje respectivo el que a su vez provoca el giro del engranaje

conducido (segundo engranaje). Los engranajes son iguales en dimensiones y

tienen sentido de giro inverso.

Con el movimiento de los engranajes, en la entrada de la bomba se originan

presiones negativas; como el aceite que se encuentra en el depósito está a

presión atmosférica, se produce una diferencia de presión, la que permite el

traslado de fluido desde el depósito hacia la entrada de la bomba (movimiento del

fluido). Así los engranajes comienzan a tomar aceite entre los dientes y a

trasladarlo hacia la salida o zona de descarga.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Estas bombas guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el

cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo,

un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro. “El

movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un fluido

causado por la disminución del volumen de una cámara. Por consiguiente, en una

máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de

energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede

tener movimiento rotatorio (rotor).

Sin embargo, en las máquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes

como rotatorias, siempre hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y

disminuye volumen (impulsión), por esto a éstas máquinas también se les

denomina Volumétricas.



Con el nombre general de Bombas Positivas se conoce a las Bombas

Reciprocantes y a las Rotatorias, de las cuales a continuación expondremos sus

características principales.

Ventaja de las bombas positivas

Las bombas positivas tienen la ventaja de que para poder trabajar no necesitan

"cebarse”, es decir, no es necesario llenar previamente el tubo de succión y el

cuerpo de la bomba para que ésta pueda iniciar su funcionamiento, tal como

acontece en las bombas centrífugas. En las bombas positivas, a medida que la

bomba por sí misma va llenándose de líquido, éste va desalojando el aire

contenida en la tubería de succión, iniciándose el escurrimiento a través del

sistema cuando ha acabado de ser desalojado el aire.

Para completar lo antes dicho relativo a las bombas positivas o de presión

mecánica ya sea reciprocante o rotatoria y por lo que respecta a la altura de

succión más conveniente en ellas, al final se da el diagrama 8 en el cual puede

encontrarse la altura práctica de succión a que conviene instalar una bomba de

éstas, con el fin de obtener de ellas su mejor funcionamiento.

Bombas reciprocantes

El funcionamiento de una Bomba Reciprocante depende del llenado y vaciado

sucesivo de receptáculos de volumen fijo, para lo cual cierta cantidad de agua es

obligada a entrar al cuerpo de la bomba en donde queda encerrada

momentáneamente, para después ser forzada a salir por la tubería de descarga,

(ver figura 103). De lo anterior se deduce, en términos generales, que el gasto de

una Bomba Reciprocante es directamente proporcional a su velocidad de rotación

y casi independiente de la presión de bombeo.

Como el proceso de llenado y vaciado sucesivo de receptáculos de volumen fijo

requiere fricción por resbalamiento entre las paredes estacionarias del receptáculo

y las partes móviles, estas bombas no son apropiadas para manejar líquidos que



contengan arenas o materias en suspensión. Además, la variación cíclica del

gasto de descarga puede obligar al empleo de Cámara de aire y de grandes

tuberías.

Bomba de diafragma

Ocasionalmente, las bombas reciprocantes están provistas de un diafragma

flexible recíprocamente en vez de un émbolo o pistón reciprocante, con lo cual se

elimina la fricción y las fugas en el punto donde el émbolo atraviesa la caja de

empaque. Un ejemplo de esta bomba queda ilustrado en la figura en la cual el

movimiento del diafragma es obtenido mediante una cama excéntrica y una

palanca; las válvulas de succión y de descarga trabajan en forma ordinaria. Tales

bombas son muy comunes en la actualidad para levantar combustible de los

tanques posteriores de los automóviles a los carburadores de los mismos.

Bomba de pistón

Las bombas de pistones están formadas por un conjunto de pequeños pistones

que van subiendo y bajando de forma alternativa de un modo parecido a los

pistones de un motor a partir de un

movimiento rotativo del eje.

Estas bombas disponen de varios

conjuntos pistón-cilindro de forma que

mientras unos pistones están

aspirando liquido, otros lo están

impulsando, consiguiendo así un flujo

menos pulsante; siendo más continuo cuantos más pistones haya en la bomba; el

liquido pasa al interior del cilindro en su carrera de expansión y posteriormente es

expulsándolo en su carrera de compresión, produciendo así el caudal.

La eficiencia de las bombas de pistones es, en general, mayor que cualquier otro

tipo, venciendo, generalmente, presiones de trabajo más elevadas que las bombas

de engranajes o de paletas.



Según la disposición de los pistones con relación al eje que los acciona, estas

bombas pueden clasificarse en tres tipos:

Axiales: los pistones son paralelos entre si y también paralelos al eje.

Radiales: los pistones son perpendiculares al eje, en forma de radios.

Transversales: los pistones, perpendiculares al eje, son accionados por bielas.

Las bombas de pistones son del tipo volumétricas, y se emplean para el

movimiento de fluidos a alta presión o fluidos de elevadas viscosidades o

densidades.

Bomba de tornillo

Las bombas de tornillo son un tipo especial de bombas rotatorias de

desplazamiento positivo y su flujo es independiente de la presión El líquido es

transportado por medio de un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de

una camisa (estator). El núcleo inserto de la bomba es de fácil recambio. El

accionamiento de los tornillos conducidos se realiza hidráulicamente.

Ventilador axial

Un ventilador es un aparato capaz de propulsar aire gracias a un propulsor

giratorio mecánico que transmite la energía mecánica desde el eje del ventilador a

la corriente de salida.

Este aire es movido por las aspas del ventilador y son éstas las que al pasar por

un determinado punto del espacio impulsan al aire y provocan el ruido.

En función de la velocidad que las aspas tengan así será el ruido que provoca

puesto que la velocidad es directamente proporcional al ruido generado y de esta

manera la frecuencia del álabe determina el tono fundamental.

Transmiten la energía al aire por medio de un movimiento de giro produciendo un

remolino que no es lo más adecuado para un flujo eficaz de aire a través del

conducto adyacente.



Para mejorar su eficiencia es necesario añadir guías que enderecen el flujo.

Dentro de este tipo de ventiladores podemos distinguir varios tipos:

-Ventiladores axiales con aletas guía

-Ventiladores tuboaxiales

-Ventiladores helicoidales

Ventilador radial

Un ventilador radial es un dispositivo que se compone de un impulsor alimentado

por un motor eléctrico. El giro del impulsor hace que el aire se ponga en

movimiento, y el aire se aspira desde el lado de entrada del ventilador y se

expulsa por el lado de salida del ventilador. En un ventilador radial, la toma de

entrada está ubicada de forma perpendicular (90º) a la salida.

Los ventiladores centrífugos radiales tienen el rodete con los álabes dispuestas en

forma radial. La carcasa está diseñada de forma que a la entrada y a la salida se

alcanzar velocidades de transporte de materiales. Existen una gran variedad de

diseños de rodetes que van desde los de "alta eficacia con poco material" hasta

los de "alta resistencia a impacto". La disposición radial de los álabes evita la

acumulación de materiales sobre las mismas. Este tipo de ventilador es el

comúnmente utilizado en las instalaciones de extracción localizada en las que el

aire contaminado con partículas debe circular a través del ventilador.

Turbina Pelton

Una turbina Paltón es uno de los tipos más eficientes de turbina hidráulica. Es una

turbomáquina motora, de flujo trasversal, admisión parcial y de acción. Consiste

en una rueda (rodete o rotor) dotada de cucharas en su periferia, las cuales están

especialmente realizadas para convertir la energía de un chorro de agua que

incide sobre las cucharas.



Las turbinas Paltón están

diseñadas para explotar

grandes saltos hidráulicos de

bajo caudal. Las centrales

hidroeléctricas dotadas de este

tipo de turbina cuentan, la

mayoría de las veces, con una

larga tubería llamada galería

de presión para trasportar al

fluido desde grandes alturas, a

veces de hasta más de

doscientos metros. Al final de la galería de presión se suministra el agua a la

turbina por medio de una o varias válvulas de aguja, también llamadas inyectores,

los cuales tienen forma de tobera para aumentar la velocidad del flujo que incide

sobre las cucharas.

La tobera o inyector lanza directamente el chorro de agua contra la serie de

paletas en forma de cuchara montadas alrededor del borde de una rueda, el doble

de la distancia entre el eje de la rueda y el centro del chorro de agua se denomina

diámetro Pelton. El agua acciona sobre las cucharas intercambiando energía con

la rueda en virtud de su cambio de cantidad de movimiento, que es casi de 180°.

Obsérvese en la figura anexa un corte de una pala en el diámetro Pelton; el chorro

de agua impacta sobre la pala en el medio, es dividido en dos, los cuales salen de

la pala en sentido casi opuesto al que entraron, pero jamás puede salir el chorro

de agua en dirección de 180° ya que si fuese así el chorro golpearía a la pala

sucesiva y habría un efecto frenante. La sección de entrada del fluido a la cuchara

se denomina 1, así como 2 a la sección de salida.

Turbina Francis

Las turbinas Francis son turbinas hidráulicas

que se pueden diseñar para un amplio rango de



saltos y caudales, siendo capaces de operar en rangos de desnivel que van de los

diez metros hasta varios cientos de metros. Esto, junto con su alta eficiencia, ha

hecho que este tipo de turbina sea el más ampliamente usado en el mundo,

principalmente para la producción de energía eléctrica mediante centrales

hidroeléctricas.

VALVULAS

Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede

iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una

pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o

conductos.

Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la

industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar,

conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y

gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. A continuación

se presentan algunas de las válvulas mas importantes en la hidráulica.

Válvula de control

La válvula automática de control generalmente constituye el último elemento en un

lazo de control instalado en la línea de proceso y se comporta como un orificio

cuya sección de paso varia continuamente con la finalidad de controlar un caudal

en una forma determinada.

Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte

motriz o actuador y el cuerpo.

Actuador: el actuador también llamado accionador o motor, puede ser neumático,

eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos primeros, por ser las más

sencillas y de rápida actuaciones. Aproximadamente el 90% de las válvulas

utilizadas en la industria son accionadas reumáticamente. Los actuadores


http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE

http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/valvus/valvus.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teo


neumáticos constan básicamente de un diafragma, un vástago y un resorte. Lo

que se busca en un actuador de tipo neumático es que cada valor de la presión

recibida por la válvula corresponda una posición determinada del vástago.

Teniendo en cuenta que la gama usual de presión es de 3 a 15 las/pulg² en la

mayoría de los actuadores se selecciona el área del diafragma y la constante del

resorte de tal manera que un cambio de presión de 12 las/pulg², produzca un

desplazamiento del vástago igual al 100% del total de la carrera.

Cuerpo de la válvula: este esta provisto de un obturador o tapón, los asientos del

mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede

hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. El

tapón es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la

válvula y puede accionar en la dirección de su propio eje mediante un movimiento

angular. Esta unido por medio de un vástago al actuador.

Válvulas de compuerta

La válvula de compuerta es de vueltas múltiples, en la cual se cierra el orificio con

un disco vertical de cara plana que se desliza en ángulos rectos sobre el asiento.

Válvulas de macho

La válvula de macho es de ¼ de vuelta, que controla la circulación por medio de

un macho cilíndrico o cónico que tiene un agujero en el centro, que se puede

mover de la posición abierta a la cerrada mediante un giro de 90°.


http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml


Válvulas de globo

Una válvula de globo es de vueltas múltiples, en la cual el cierre se logra por

medio de un disco o tapón que sierra o corta el paso del fluido en un asiento que

suele estar paralelo con la circulación en la tubería.

Válvulas de bola

Las válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira

entre asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posición abierta

y corta el paso cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto.

Válvulas de mariposa

La válvula de mariposa es de ¼ de vuelta y controla la circulación por medio de un disco circular, con el eje de su orificio en ángulos rectos con el sentido de la circulación.



EQUIPO A UTILIZAR

Grupo hidráulico Ansaldo Turbina francis

Turbina pelton

Bomba centrifuga

Cuarto de bombas Bomba de pistón

Bomba de engranes

Bomba de diafragma (o de membrana)

Fluxómetro

Modelo de bomba centrifuga vertical

Modelo didáctico de bombeo vertical Bombas centrifugas Válvulas de bola Manometros

Banco de bombas Modelo de instalación en elevación y en carga

Bomba de engranes

Bomba de pistón

Bomba de tornillo

Bomba de diafragma (o de membrana)

Banco de bombas Bomba de engrane Bomba centrifuga Manómetros



Bomba de diafragma

Sistemas de ventilación Ventilador radial

Ventilador axial

PROCEDIMIENTO

Antes de haber comenzado con el recorrido, el profesor explico a todos los

alumnos que todo lo anterior mente visto en clase de manera teórico, ahora lo

podíamos ver en forma práctica dentro del laboratorio de ingeniería mecánica.

El recorrido alrededor de este para conocer los sistemas vistos en clase comenzó

dentro del cuarto de bombas. Aquí el profesor explico en forma practica el

funcionamiento de las bombas de membrana o diafragma, engranes, pistón y una

sistema de bombeo de pozo profundo el cuál permitía ver a la perfección los

componentes internos, ya que se encontraba cortada a la mitad en forma vertical

para el uso didáctico de la misma. Pudimos observar la forma de colocar las

bombas a los conductos, así como la diferente instrumentación que se relacióna

con el control y manejo de los mismos, como son válvulas, medidores de caudal,

controladores de presión etc…

Al comenzar a analizar los diferentes sistemas, banco de bombas, modelo

didáctico de bombeo vertical y el sistema de ventiladores, se nos explico el uso

que tienen dentro de la industria y las diferentes necesidades respecto a cada

sistema y así poder tener los conocimientos necesarios para resolver y

desarrollarlos.



REPORTE

BOMBA DE PISTÓN

Figura 1

En la figura 1 podemos encontrar la bomba de pistón, en su interior encontramos

un pistón el cual funciona de forma reciprocarte, por lo que el flujo del caudal

obtenido es de tipo pulsante. Dentro de la esfera se encuentra una membrana la

cuál debe tener una presión de aire. Esta membrana (fig. 2) se usa para el simple

hecho de que el piston no entre en contacto con el fluido.

Figura 2



BOMBA DE ENGRANELa bomba de engranes que podemos

observar en la (figura 3) tiene la

característica de proporcionar un flujo

continuo, este tipo debe bombear

líquidos viscosos ya que los engranes

están en contacto con él y este funciona

como lubricante.

Figura 3

BOMBA DE DIAFRAGMA (MEMBRANA)La bomba de diafragma (fig. 4) tiene la

particularidad de poder manejar

alimentos, ya que los alimentos nunca

entran en contacto con las partes

mecánicas, su funcionamiento es similar a

la bomba de pistón.

Figura 4

BOMBAS CENTRIFUGASEste tipo de bombas es la más

utilizado dentro de la industria,

debido a su alta eficiencia y su bajo

mantenimiento, y su flujo constante

de caudal.

Figura 5



BOMBA DE TORNILLOFlujo de caudal mas lento que las otras

bombas.

VENTILADOR AXIAL Y CENTRÍFUGA (figura 7 y 8)



TURBINA PELTON

TURBINA FRANCIS



BANCO DE BOMBAS CENTRÍFUGASEl banco que describiremos permite fundamentalmente comprobar el caudal que

entregada una determinada bomba a diferentes valores de presión.

Las condiciones de prueba son:

a. Mantener las condiciones de

temperatura del aceite y del líquido del

mismo de acuerdo a las

características de la bomba.

b. En función de que los caudales y

potencias absorbidas por un tipo

determinado de bomba a diferentes

valores de presión. Se tomarán esas

presiones para la pruebas permitiendo

de esa forma constatar los caudales.

c. La velocidad de giro de la bomba durante la prueba deberá coincidir con la

establecida por el catálogo en caso contrario efectuar la conversión de caudal al

nuevo número de vueltas, utilizando para ello el valor que debe figurar en catálogo

de desplazamiento cúbico por vuelta.

Con el banco de pruebas se pretende determinar las diferentes características de

las bombas de pistón de membrana centrifuga y de engranes, cada una de ellas

diseñada para cierto tipo de fluido, dependiendo de las viscosidades y de las

presiones.

SISTEMA DE BOMBEO EN CARGA



CONCLUSIÓNES:

Al haber realizado esta práctica, de visualización y conocimiento de los equipos

para fluidos incompresibles del laboratorio de ingeniería mecánica, pudimos

concretar los conocimientos teóricos que se tenían de ellos, así mismo mejoramos

nuestro aprendizaje gracias a las explicaciones del uso más conveniente de los

diferentes equipos dada por el profesor, el mantenimiento de los mismos y

accesorios complementarios que son indispensables para el control de los

sistemas tales como válvulas, manómetros, vacuo metros, y tuberías.

Creo que el recorrido fue de gran importancia, ya que en el ámbito profesional

tendremos acercamiento con las máquinas, así como el obtenido en esta práctica.



BIBLIOGRAFÍA

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http://www.sistemasdebombeo.com/bombas/bombas-centrifugas.html


http://www.serviciohidraulico.com.mx/bombas_de_engranes.html

http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica_hidraulica9.htm

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http://www.extractores.net/axiales.htm


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