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Bombas
Juan Andrés Sandoval Herrera
Mecánica de Fluidos
Introducción
• Definición
• Finalidad
• Clasificación
• Características principales
• Partes de una bomba
DefiniciónEs un equipo o máquina que
permite mover líquidos.
Finalidad• Imprime presión y/o velocidad en el líquido por
medio de la transformación de energía cinética enenergía de presión.
• Permite vencer diferencias de presión, de altura o deárea entre dos puntos de un sistema de transportede fluidos, incluyendo las pérdidas de energíainherentes al mismo, por fricción con la tubería y poraccesorios.
• Una de las tantas:
(Mecánica de Fluidos, Robert L. Mott, 6 Ed. Prentice Hall, Pag. 402)
Clasificación
• Tipo de bomba
• Tamaño de la bomba
• Diámetro de la succión y tipo de conexión (entrada)
• Diámetro de la descarga y tipo de conexión(salida)
• Velocidad (RPM)
• Tipo y características del impulsor
• Potencia requerida
• Otras
Características principales
• Tipo de bomba: centrífuga
Partes de una bomba
1a. Carcasa1b. Cuerpo de Bomba2.Impulsor3 Cuerpo de impulsión (voluta)4.Sello Mecánico5. Bastidor (carcaza)6. Flecha(eje)7 .Baleros8 .Motor Eléctrico
Imágenes de otros tipos de bombas
Tomado de: http://frenando.galeon.com/album1929871.html
http://www.selsa.com/esp/bombas/bomdiafragma.htmlhttp://www.cds-johnblue.com/spanish/bomba-de-embolo-ngp.shtml
Impulsores para bombas cinéticas
CURVAS DE RENDIMIENTO
• Para bombas rotatorias de desplazamiento positivo
CURVAS DE RENDIMIENTO
• Para bombas centrífugas- General
A mayor altura (carga), menor caudal (capacidad); a mayor caudal menor altura.
CURVAS DE RENDIMIENTO
• Para bombas centrífugas- incluyendo potencia y eficiencia
A mayor carga, mayor potencia
consumida; a mayor caudal
mayor potencia consumida.
La eficiencia es una especie de
parábola: puntos de baja carga y alta capacidad tienen
igual eficiencia que otros de alta carga y baja capacidad
B.E.P
Para bombas centrífugas (continuación)
BEP: Best eficciency point: Punto de máxima eficiencia
Análisis de Curvas de rendimiento
Dentro de una misma carcaza se pueden alojardiferentes diámetros de impulsores, para variarpropiedades de rendimiento en función decondiciones de proceso. Además, la velocidad deuna misma bomba se puede variar, ajustando lapotencia de salida del eje del motor acoplado aésta.
Según varíen el diámetro y la velocidad, existenreglas que permiten conocer la variación de lacapacidad, la carga total y la potencia consumidapor la bomba.
LEYES DE AFINIDAD PARA BOMBAS CENTRÍFUGAS
LEYES DE AFINIDAD PARA BOMBAS CENTRÍFUGAS
Datos del fabricante Para bombas centrífugas
Gráfica del rendimiento compuesto (centrífugas)
NPSHr: Carga de presión de succión positiva netarequerida. Es la condición mínima de presión a laentrada de la bomba para evitar que se formenburbujas de líquido, lo que conduciría a lacavitación y mal funcionamiento de la bomba.
Varía en función de las condiciones de operaciónde la bomba (para diferentes capacidades ycargas); el fabricante lo especifica en las curvas derendimiento compuesto de la bomba.
NPSH
NPSH
Si la velocidad de la bomba aumenta, también aumenta el NPSH rpor ésta, de la siguiente manera:
EFECTO DE LA VELOCIDAD SOBRE EL NPSHr
EJERCICIO DE NPSH
Determine el NPSH A para la bomba del sistema:PA= -20 kPaPatm = 100.5 kPaAltura del agua sobre labomba: 5 mTubería de acero cédula 40 1 ½pulgadas. Longitud: 15 mCodo estándar, válvula deglobo abierta por completoCaudal: 100 L/min
Pautas básicas:
1. Bombas recíprocas para Q>500 gpm y desde Ha bajos hasta50000 pies.
2. Bombas centrífugas en aplicaciones de Q medias a altas.
3. Bombas centrífugas de etapa única a 3500 rpm son económicas abajos Q y Ha medias.
4. Bombas centrífugas de etapas múltiples son adecuadas paracargas elevadas.
5. Para aumentar capacidad sin mejorar carga, conviene bombascentrífugas en paralelo.
6. Bombas rotatorias (de desplazamiento positivo) a bajas y mediascapacidades y cargas grandes o para fluidos con viscosidades altas.
SELECCIÓN DE UNA BOMBA
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SELECCIÓN DE UNA BOMBA
Curva para bombas centrífugas en paralelo
SELECCIÓN DE UNA BOMBA
Velocidad específica: velocidad de rotación de un impulsor de geometría similarque bombee 1 gpm contra una carga 1 pie.
Diámetro específico: relación entre el diámetro y la altura elevada a la 1/4 sobrela raíz de la capacidad.
OTROS PARÁMETROS DE SELECCIÓN DE UNA BOMBA
Ejercicios de selección de bomba
• Para cada uno de los conjuntos de condiciones de operación siguientes seleccione al menos un tipo de bomba apropiado:
• A. 500 gpm de agua a 80 pies de carga total
• B. 8000 gpm de agua a 200 pies de carga total.
• C. 8000 gpm de agua a 12 pies de carga total.Respuestas:
A: Rotatoria o centrífuga a 3500 rpm
B: Centrífuga a 1750 rpm
C: Flujo axial.
NOTA. Se utilizó la figura 13.47
