FUNDACION UNIVERSIDAD AMERICA

BOMBA CENTRIFUGA

JAIRO MARTINEZ ESCOBAR

DANIEL FELIPE MARTINEZ ESCOBAR

4112400

BOGOTA D.C

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL: Elaborar una bomba centrifuga con los tres tipo de alabes.

- OBJETIVOS ESPECIFICOS: - Entender el funcionamiento de una bomba centrifuga, que la compone, y su ensamble.

- Por medio de experimentos identificar que tipo de alabe brinda una mejor eficiencia a la bomba centrifuga.

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INTRODUCCION

Las bombas centrifugas también llamadas rotodinamicas, son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor. El fluido entra por el centro del rodete, que dispone de unos alabes 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 contorno su forma lo conduce hacia las tuberías de salida o hacia el siguiente rodete,  su elemento transmisor de energía se denomina impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial requeridas y es este elemento el que comunica energía al fluido en forma de energía cinética.

MARCO TEORICO

BOMBAS:

 Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energía a la corriente del fluido impulsándolo, desde un estado de baja presión estática a otro de mayor presión. Están compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energía es transmitida  como energía mecánica a través de un eje, para posteriormente convertirse en energía hidráulica. El fluido entra axialmente a través del ojo del impulsor, pasando por los canales de éste y suministrándosele energía cinética mediante los álabes que se encuentran en el impulsor para posteriormente descargar el fluido en la voluta, el cual se expande gradualmente, disminuyendo la energía cinética adquirida para convertirse  en presión estática.

- BOMBA CENTRIFUGA:

Una bomba centrífuga es una máquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o coraza. Se denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta misma acción. Así, despojada de todos los refinamientos, una bomba centrífuga tiene dos partes principales: Un elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flecha, y un elemento estacionario, compuesto por una cubierta, estoperas y chumaceras.

FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA CENTRIFUGA

 El flujo entra a la bomba a través del centro o ojo del rodete y el fluido gana energía a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia fuera en dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un incremento gradual en el área de flujo de tal manera que la energía cinética a la salida del rodete se convierte en cabeza de presión a la salida.              

                                         

PARTES DE LA BOMBA CENTRIFUGA

Carcasa.   Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el impulsor en energía de presión.  Esto se lleva a cabo mediante reducción de la velocidad por un aumento gradual del área.

Impulsores. Es el corazón de la bomba centrífuga. Recibe el líquido y le imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.

Anillos de desgaste. Cumplen la función de ser un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos.

Estoperas, empaques y sellos. la función de estos elementos es evitar el flujo hacia fuera del líquido bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flujo de aire hacia el interior de la bomba.

Flecha. Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrífuga, transmitiendo además el movimiento que imparte la flecha del motor.

Cojinetes. Sirven de soporte  a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relación con las partes estacionarias.  Soportan las cargas radiales y axiales existentes en la bomba.

Bases. Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.

PROCEDIMIENTO

1. Se realizó un bosquejo de la bomba en el programa AutoCAD , de los rodetes y de los alabes de los tres tipos rectos; inclinados en sentido horario y inclinados en sentido anti horario.

2. Se realizó un corte laser de estos tres tipos de alabes para ensamblar en el rodete.

3. Se pegan los tipos de alabes en el rodete

4. Se elaboran los tres tipos de rodetes con los respectivos alabes (rectos, inclinados sentido horario, inclinados sentido anti horario).

5. Se ensambla el sistema eléctrico que consiste de un motor que va sujeto al rodete el cual en su eje tiene un piñón que logra hacer girar el rodete.

6. Desarrollamos todo el sistema eléctrico que consiste en un motor eléctrico, un potenciómetro, un interruptor y una batería de 9V.

7. Ensamblamos todo el mecanismo al sistema eléctrico.

TEORIA DEL IMPULSOR: ECUACION DE EULER

Esta sección comprende el estudio de las componentes de la velocidad del flujo en una bomba centrífuga mediante un procedimiento gráfico en el que se utilicen las técnicas vectoriales. La forma de tal diagrama vectorial es triangular y se conoce como triángulos de velocidades.

Estos triángulos pueden trazarse para cualquier punto de la trayectoria del flujo a través del impulsor pero, por lo general, sólo se hace para la entrada y salida del mismo.

Los tres lados vectores del triángulo son:

u: velocidad periférico o circunferencial del impulsor;

W: velocidad relativa del flujo;

C: velocidad absoluta del flujo.

La velocidad relativa se considera con respecto al impulsor y su dirección lleva incorporada la curvatura del alabe del rotor; la absoluta, es la velocidad del flujo y con respecto a la carcasa; esta última es siempre igual a la suma vectorial de la relativa y la circunferencias o de arrastres.

Las velocidades citadas llevan subíndices 1 ó 2 según sean a la entrada o a la salida, respectivamente.

Pueden llevar también los subíndices 0 y 3 que corresponden a un punto anterior a la entrada del impulsor y a uno posterior a la salida, respectivamente.

En la figura 1 se muestra, tal como se los mencionara, los vectores en el impulsor así como los triángulos de entrada y salida. Además, se muestra como se debe evaluar, a través de aI y aII, las distancias para poder calcular las secciones de salidas y de entrada respectivamente.

ALTURA DE LA BOMBA:

POTENCIA HIDRAULICA:

POTENCIA ELECTRICA:

POTENCIA ABSORBIDA (potencia al eje)

RENDIMIENTO TOTAL DE LA BOMBA

CONCLUSIONES

- Se puede concluir mediante el experimento realizado que los alabes que presentan un mejor desempeño en la bomba centrifuga son los inclinados en sentido anti horario.