TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZ

Carrera: Ingeniería Mecánica.

Materia: Maquinas de Fluidos Incompresibles

Profesor: MCIM. Hernán Valencia Sanchez.

Integrantes del Equipo:

Jhovany De Jesús Cruz Sarmiento

Belin Estrada Márquez

Abraham Cárdenas Ramírez

Kevin García Ruiz

José Luis Rincón Espinoza

Marco Antonio Jiménez

Luis Fernando Pérez Santiz

Tema: Preguntas de bombas de desplazamiento positivo.

Fecha de entrega: 30 de Octubre del 2015.

1. ¿Que son las bombas de desplazamiento positivo?

Son bombas de desplazamiento que crean la succión y la descarga, desplazando fluido con un

elemento móvil.

2. ¿Por qué recibe el nombre de bombas de desplazamiento positivo?

Significa que la presión desarrollada está limitada solamente por la resistencia estructural de las

distintas partes de la bomba

3. ¿Cómo funcionan las bombas de desplazamiento positivo?

Funcionan con bajas capacidades (caudal) y altas presiones en relación con su tamaño y costo.

4. ¿Cómo es la transferencia de energía en estas bombas?

La transferencia de energía al fluido es hidrostática.

5. Mencione 4 ventajas de las bombas de desplazamiento positivo

El caudal depende escasamente de la altura de elevación

Apropiadas para presiones altas y máximas

Excelente capacidad de aspiración

Adecuadas para viscosidad alta (pastas)

6. Mencione 2 desventajas de las bombas de desplazamiento positivo

Mayor número de piezas de desgaste

El principio de funcionamiento no incluye ningún límite de presión, por tanto, se requiere

una válvula de seguridad o limitadora de presión

7. ¿Qué tipo de bomba de desplazamiento positivo el fluido es desplazado uniformemente? y

mencione un ejemplo.

Las bombas de desplazamiento positivo rotatorias

Bomba de engranajes

8. Mencione algunas aplicaciones de las bombas de desplazamiento positivo (por lo menos 3).

El paso de líquido de todas las viscosidades, procesos químicos, alimento, descarga de barcos,

lubricación a presión, pintura a presión, sistemas de enfriamiento, servicio de quemadores de

aceite, manejos de grasa, gases licuados (propano, butano, amonio, freón, etc.), y un gran número

de otros servicios industriales.

9. Mencione las partes que conforman una bomba de desplazamiento positivo oscilante.

1. válvula de aspiración

2. mecanismo de biela-manivela

3. válvula de presión

4. émbolo

5. cilindro

10. Mencione 3 bombas de desplazamiento positivo rotatorias.

Bomba de engranaje

Bomba de lóbulos

Bomba de paletas

Bomba de rodete

Bomba peristáltica

11. Escriba la ecuación de la potencia que se trasmite al fluido.

P = Q · p

12. ¿De qué depende la presión que pueda generar la bomba de desplazamiento positivo?

Depende de las revoluciones en cual este trabajando la bomba

13. Mencione la clasificación de las bombas de desplazamiento positivo

Pistón y membrana

14. ¿Cómo es el principio de funcionamiento de una bomba de pistón?

El líquido es desalojado de las cámaras por el movimiento alternativo de un pistón, accionado por

un mecanismo de manivela-biela.

15. ¿Cuáles son las ventajas de las bombas de pistones?

Tienen un amplio rango de presión, hasta 10000 psi.

Maneja fluidos viscosos

Rendimiento volumétrico

16. ¿Cuáles son las desventajas de las bombas de pistones?

Fricción entre el pistón y la cámara.

Tiene componentes mecánicos propensos al desgaste.

Costos de mantenimiento elevados.

Poco apropiadas para un número de revoluciones alto.

17. ¿Cómo es el principio de funcionamiento de una bomba de diafragma?

Desplazan el líquido por medio de diafragmas de material flexible y resistente, colocado dentro de

una cámara que se acciona desde el exterior por un mecanismo de manivela-biela.

18. ¿Cuál es la diferencia de una bomba de pistón y una de diafragma?

Estas bombas difieren en las de pistón en que el volumen del líquido desplazado se logra por la

deformación de un diafragma en lugar del movimiento de un pistón.

19. ¿Cuáles son las ventajas de una bomba de diafragma?

Disminución de la fricción.

Disminución de las fugas.

Mantenimiento fácil y los componentes son sencillos de sustituir.

Resistencia a la corrosión.

Movimiento de cualquier líquido.

20. ¿Cuál es la desventaja de una bomba de diafragma con respecto a una de pistón?

Menor presión

21. ¿Cuáles son las aplicaciones de una bomba de diafragma?

Aguas residuales.

Fangos

Industrias alimenticias.

Derivados del petróleo.

Industrias químicas.

Reactivos.

22. ¿Cómo es el caudal en una bomba de desplazamiento positivo?

A un caudal fijo, la carga tiende a infinito

23. ¿Cuál es la ecuación de la velocidad instantánea de una bomba alternativa de pistón?

𝑣 = 𝑟 ∗ 𝜔 ∗ sin𝜃

24. Mencione las consideraciones que se deben hacer en una bomba de pistones.

Que la manivela sea de menor tamaño que la biela.

25. ¿Cuáles son las partes de una bomba de desplazamiento alternativo de pistón?

Válvula de aspiración

Válvula de presión

Émbolo

Cilindro

Mecanismo de manivela-biela

26. Define a las bombas rotoestáticas:

Máquinas de desplazamiento positivo dotadas de movimiento rotativo. Aunque tienen

movimiento rotativo como las turbo máquinas, el principio de funcionamiento es el mismo que el

de una bomba de embolo.

27. Menciona la clasificación de las bombas rotoestáticas:

Bombas de engranajes, bombas de paletas y bombas de embolo.

28._ Escribe por lo menos cuatro que se encuentren dentro de la clasificación de bombas

rotoestáticas de engranajes:

Bombas de engranajes internos, Bombas de engranajes externos, Bombas de lóbulos,

bombas tipo tornillo.

29. Menciona 3 características de las Bombas rotoestáticas:

Mantiene un flujo uniforme

Construcción compacta

Carga alta

30. Dentro de las bombas de engranajes, ¿Cuál de ellas tiene un desplazamiento mayor y por

qué?

Las bombas de lóbulos. Tienen un mayor desplazamiento debido a que el espacio existente entre

sus dientes es mucho mayor que en el de una bomba de engranajes internos y externos, esto lo

provee de una cámara con mayor volumen.

31. ¿Cómo está constituida una bomba de engranajes tipo tornillo?

Está formada por un tornillo helicoidal central, el cual es el conductor, y por uno o dos tornillos

laterales (conducidos) de menor diámetro que el central, colocado en un cilindro.

32. Menciona las partes de una bomba de pistones radiales:

Anillo, Bloque de cilindros, Pistón, Eje, Eje del bloque de cilindros, Entrada y salida.

33. ¿Cuáles son las ventajas de las bombas rotoestáticas?

El esfuerzo de corte inducido es mucho menor que para una bomba roto dinámica, generan

succión, las velocidades de los rotores son menores que para las bombas dinámicas para la misma

carga.

34. Menciona 3 aplicaciones de las bombas rotoestáticas:

Bombeo en pozos profundos, bombeo de aceite y gasolina, en aplicaciones que requieran alta

carga y presión.

35. Menciona que elementos de una bomba de engranes externos conforman la cámara en la

cual se traslada el fluido:

La cámara está limitada por dos dientes adyacentes del engrane, parte de la pared del cilindro y

las tapas de la bomba.

36. ¿Cuál es el propósito de colocar los orificios de salida y de entrada a 180° en una bomba de

paletas de rotor balanceado?

Se colocan a 180 grados para que las fuerzas de la presión sobre el rotor se anulen evitando así la

carga en un solo lado.

37. Menciona las desventajas de una bomba Roto estática:

El caudal no puede ser modificado, puede provocar altas presiones a la salida lo que puede

generar roturas.

38. A partir del siguiente esquema menciona las variables que intervienen en el.

Q= caudal proporcionado por el sistema.

P= Potencia del embolo.

V= Velocidad del embolo.

A= Área del embolo.

F= Fuerza aplicada al embolo.

L= Carrera del pistón.

39. Deduce el caudal que se genera dentro de la cámara de un cilindro.

𝑡 =𝑙

𝑣

𝑄 =𝐴 𝑙

𝑡=

𝐴 𝑙

(𝑙𝑣)=𝐴 𝑙 𝑣

𝑙= 𝐴 𝑣

40. Encuentra el caudal en función de la potencia y la presión.

𝑃 = 𝐹 𝑣

Pero 𝐹 = 𝑝 𝐴;

𝑃 = 𝐹 𝑣 = 𝑝 𝐴 𝑣 = 𝑄 𝑝

Por lo tanto podemos encontrar el caudal en función de la potencia y la presión en la bomba.

𝑄 =𝑃

𝑝

41. ¿Cuál es el funcionamiento de una bomba de embolo?

En ella el embolo es de tipo corriente o de disco, este tipo se emplean en las bombas de embolo

hasta presiones de 20 a 25 bar. Estas bombas a cada revolución del motor corresponden dos

carreras (ida y vuelta) s del embolo, pero solo una realiza la impulsión.

42. Escribe la ecuación del caudal teórico en el SI y menciona cada una de sus variables.

𝑄𝑇 =𝐴 𝑛 𝑠

60 (

𝑚3

𝑠) 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑆𝐼.

Donde:

𝐴 = á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑚𝑏𝑜𝑙𝑜 (𝑚2)

𝑛 = 𝑟𝑝𝑚 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑔𝑢𝑒ñ𝑎𝑙

𝑠 = 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑒𝑟𝑎 (𝑚)

𝐷 = 𝐴 𝑠 = 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝑚3)

43. Deduce el procedimiento para llegar al volumen dentro de una bomba de tal manera que:

𝑽 = 𝑨 𝟐𝒓 = 𝑨 𝒔.

Para un recorrido infinitesimal del pistón, dx=ds, se tiene un volumen diferencial de líquido.

𝑑𝑉 = 𝐴 ∗ 𝑑𝑠

𝑑𝑠 = 𝑣 𝑑𝑡 = 𝑟 𝑤 𝑠𝑒𝑛(𝜑) 𝑑𝑡 = 𝑟 𝑠𝑒𝑛(𝜑) 𝑑𝜑

𝑑𝑉 = 𝐴 𝑟 𝑠𝑒𝑛(𝜑)𝑑𝜑

Integrando tenemos que:

𝑉 = 𝐴 2𝑟 = 𝐴 𝑠

44. ¿Por qué el caudal real es menor que el caudal teórico?

El caudal real es menor que el teórico, a causa de las fugas debidas a retraso de cierre en las

válvulas, a que las válvulas no son estancas, y a las perdidas exteriores en el prensaestopas por

donde el eje atraviesa el embolo.

45. ¿Cuál es la ecuación del caudal real?

𝑄 = 𝑛𝑡 𝑄𝑇

Donde; 𝑛𝑡 oscila entre 0.85 y 0.99.

46. ¿Cómo es el gasto que sale por la tubería de descarga?

El gasto que saldrá por la tubería de descarga es bastante variable; tiene un valor de cero durante

toda la carrera de succión y aumenta un máximo durante la carrera de descarga.

47. Escribe la ecuación del caudal instantáneo y cada una de sus variables.

𝑄𝑖 =𝑑𝑉

𝑑𝑡= 𝐴 𝑟 𝑤 𝑠𝑒𝑛 𝑤𝑡

Donde:

𝑤 – velocidad angular constante de la manivela

𝑟 – radio de la manivela

𝜑 = 𝑤𝑡 – ángulo de giro de la manivela

𝑉 – Desplazamiento

48. Escribe la ecuación de caudal de una bomba dúplex.

𝑄𝑇 =𝐴 𝑛 𝑠

60 +(𝐴 − 𝑎) 𝑛 𝑠

60 =(2𝐴 − 𝑎) 𝑛 𝑠

60

49. Escribe la ecuación del caudal de una bomba de paletas deslizantes tomando en cuenta el

espesor de las paletas.

𝑄𝑇´ =

2 𝑒 𝑏 [𝜋(𝑑 − 𝑒) − 𝛿𝑧]𝑛

60