Universidad Tecnológica

de PanamáFacultad de Ingeniería Eléctrica

Aire Acondicionado y Refrigeración

Laboratorio N°6:

“Especificaciones Técnicas, Segunda Parte: Bombas de Agua Fría y

Condensación”

Integrantes:

(19) Quirós, Alex (8-865-693)

(21) Roa, Nathia (8-864-1854)

Grupo: 1-IE-252 (B)

Sub-grupo # 2

Universidad Tecnológica de PanamáFacultad de Ingeniería Eléctrica

Lic. En Ing. ElectromecánicaAire Acondicionado y RefrigeraciónProfesor: Ing. Carlos E. Jaramillo R.

“ESPECIFICACIONES TÉCNICAS, SEGUNDA PARTE: BOMBAS DE AGUA FRÍA Y CONDENSACIÓN”

I. OBJETIVOS

1. Conocer el contenido de las especificaciones técnicas de un proyecto para bombas de agua fría y condensación.

2. Aprender a confeccionar unas especificaciones técnicas para bombas de agua fría y condensación.

II. MATERIALES

Contenido de las especificaciones técnicas de un proyecto de sistemas de aire acondicionado y ventilación.

III. INTRODUCCIÓN

Las especificaciones técnicas de una bomba de agua fría y condensación que se utilizará en un proyecto de acondicionamiento de aire, necesariamente debe incluir: datos generales que indiquen sus principales características, impulsor, eje, acoplamiento, pruebas en fábrica, motores, modelo y marca ya siendo bastante específico. Estas características son descritas a continuación: General: Las bombas que se instalarán y suministrarán agua deben ser las indicadas en los planos.

Hay que indicar características como: su tipo que es centrífugo, etapas, tipo de cuerpo de la bomba y material del que está hecha con su respectiva indicación de clase. Se debe indicar además, si las partes interiores de las bombas podrán ser removidas o no, sin alterar las tuberías o el motor.

Impulsor: Establecer material del impulsor e indicarlo, mencionar su tipo y si será balanceado hidráulica y/o dinámicamente.

Sello: Mencionar el tipo de sello a utilizar. Material del que está hecho, forma, tipo de asiento. Eje: Es importante mencionar el tipo de material de construcción del eje, dónde estará montado

específicamente y a prueba de qué partículas sólidas y fenómenos físicos estará protegido, si esta protección está indicada en el fabricante del mismo, especificar bajo qué estándar internacional fue probado. Por otro lado, hay que incluir en nuestras especificaciones del eje si las piezas que roten podrán removerse sin que haya necesidad de realinear los cojinetes o no.

Acoplamiento: Cómo será el acoplamiento entre el eje de la bomba y el motor. Indicar quién será el responsable de verificar y efectuar el alineamiento según requerimiento, antes de arrancar las bombas.

Prueba en fábrica: En qué condiciones serán probadas las bombas en fábrica para que uno pueda compararlas con las condiciones en donde se instalarán las mismas.

Motores: Tipo de sellado y método de enfriamiento. Para esta última condición, indicar tipo del mecanismo de enfriamiento.

Modelo: El modelo a instalar debe cumplir con las especificaciones mencionadas en los planos o ser similares las fabricada por una marca en especial.

Estos parámetros y otros que consideramos pertinente señalar, serán indicados más específicamente en la segunda parte de este documento. La bomba que se utilizará en esta especificación es de la marca

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Aurora que es un proveedor líder de bombas y sistemas de bombeo, utilizadas en una variedad de mercados y aplicaciones en todo el mundo. Estas bombas son conocidas por su fabricación de calidad y un alto rendimiento.

Tienen 95 años de experiencia por lo que la consideramos bastante apta para obtenerle de referencia. Se trata del modelo 411 que es una bomba centrífuga horizontal de una sola etapa. Montada en una placa de base con un controlador de forma flexible acoplado a la bomba, este diseño es recomendado en un espacio de fácil acceso y donde no sean posible las inundaciones.

Las especificaciones de ingeniería más concretas del tipo de bomba que se utilizará son: Capacidad: 15,000 GPM (3407 m3 / h) Cabezas: 500 pies (152 metros) Temperatura: 275 ° F (135 ° C)

Prensaestopas se colocarán en ambos tamaños de la línea central de la bomba para sellar el eje de la bomba. Todas las bombas empacadas tienen una altura de aspiración que deberá estar provista de anillos de linterna conectados a presión al lado de la bomba por pasajes tubulares en la brida de separación. Las cajas de relleno deberán estar equipadas con glándulas divididas, pesadas y fundidas, con una longitud extra, para facilitar la extracción de la inspección de embalaje y mantenimiento. La bomba y el motor se montarán en una placa pesada de base común de (acero con borde de goteo). No habrá cepa transmitida a las bombas.

Características de la bomba horizontal

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Figura 1. Marca del modelo 411 que será utilizado para confeccionar las especificaciones de la bomba.

Figura 2.Diseño horizontal de la bomba de una sola etapa modelo 411.

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a. Diseño de carcasa dividida: simplifica el desmontaje. La succión y descarga de la tubería y la alineación es no perturbada. Simplemente se quita la carcasa superior para servicio o inspección. Se proporcionan orejetas de elevación. Los principales componentes de la computadora-mecanizada con 360 grados que registran y aseguran concentricidad de todas las partes. El diseño espiral gemelo equilibra las cargas de empuje hidráulicos radiales en caso de división más grande de las bombas (ver gráficas de rango).

b. Impulsor dinámicamente equilibrado: ajustado al eje y asegurado por manguitos de eje ajustables. Doble succión diseño que equilibra las cargas de empuje hidráulico. Proceso de fundición de vacío y proporciona alta eficiencia y rendimiento.

c. Manga del eje de bronce: evita el desgaste del eje, se ajusta deslizantemente sobre el eje, y extiende la totalidad de longitud de cada caja. Camisas del eje y el impulsor son O-ring sellados para eliminar la corrosión del eje por el líquido bombeado.

d. Caja intercambiable de relleno: para los sellos mecánicos o embalaje. El embalaje es estándar en bombas horizontales. Los sellos mecánicos tienen carbono contra la cara de cerámica. Larga vida está asegurada con 303 piezas de metal de acero inoxidable y Buna-N elastómeros. Varios sellos mecánicos opcionales están disponibles.

e. Lubricación: Purga grasa vieja de rodamiento. Lubricación con aceite es opcional en bombas horizontales. Accesorios de lubricación están convenientemente ubicados para acceder con más rapidez y proporcionan lubricación positiva de los rodamientos.

f. Rodamientos: seleccionada para la vida mínima de 50.000 horas a carga máxima. Fila doble cojinete de bolas de empuje es estándar en todos los modelos. Lapso de rodamiento corto sostiene la desviación del eje de 0.002 "a la cara de la caja de empaquetadura a carga máxima. Brazos de apoyo integrales se eliminan teniendo desalineación y para simplificar el servicio.

g. Rotación: se puede proporcionar fácilmente con piezas estándar. Bombas de impulsión tándem requieren sólo un eje diferente.

h. Rendimiento Certificado: con la presión de succión positiva o con una altura de aspiración es disponible en cada bomba para la aprobación del cliente. Las bombas son todas probados hidrostáticamente.

i. Carcasa de anillos: evita el desgaste de la carcasa de la bomba y son fáciles y económicamente reemplazadas.

IV. PROCEDIMIENTOS

1. Se entregará a los estudiantes copias del contenido de una especificaciones técnicas de aislamiento de ductos, tuberías de agua fría y refrigeración de un proyecto.

2. Se explicará el procedimiento que deben seguir para confeccionar unas especificaciones técnicas para cualquier proyecto.

3. Cada grupo investigará la data técnica de una bomba de agua fría y condensación confeccionará sus especificaciones técnicas para un proyecto.

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V. RESULTADOS

1. Procedimiento a seguir para confeccionar especificaciones técnicas de asilamiento bombas y agua fría y condensación:

General: Las bombas que se instalarán y suministrarán agua deben ser las indicadas en los planos. Hay que indicar características como: su tipo que generalmente es centrífugo, etapas, tipo de cuerpo de la bomba y material del que está hecha con su respectiva indicación de clase. Se debe indicar además, si las partes interiores de las bombas podrán ser removidas o no, sin alterar las tuberías o el motor.

Impulsor: Establecer material del impulsor e indicarlo, mencionar su tipo y si será balanceado hidráulica y/o dinámicamente.

Sello: Mencionar el tipo de sello a utilizar. Material del que está hecho, forma, tipo de asiento. Eje: Es importante mencionar el tipo de material de construcción del eje, dónde estará montado

específicamente y a prueba de qué partículas sólidas y fenómenos físicos estará protegido, si esta protección está indicada en el fabricante del mismo, especificar bajo qué estándar internacional fue probado. Por otro lado, hay que incluir en nuestras especificaciones del eje si las piezas que roten podrán removerse sin que haya necesidad de realinear los cojinetes o no.

Acoplamiento: Cómo será el acoplamiento entre el eje de la bomba y el motor. Indicar quién será el responsable de verificar y efectuar el alineamiento según requerimiento, antes de arrancar las bombas.

Prueba en fábrica: En qué condiciones serán probadas las bombas en fábrica para que uno pueda compararlas con las condiciones en donde se instalarán las mismas.

Motores: Tipo de sellado y método de enfriamiento. Para esta última condición, indicar tipo del mecanismo de enfriamiento.

Modelo: El modelo a instalar debe cumplir con las especificaciones mencionadas en los planos o ser similares las fabricada por una marca en especial.

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Figura 2. Bomba centrífuga marca Aurora modelo 411.

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2. Como parte del procedimiento para la elaboración de las especificaciones técnicas de la bomba de agua fría y condensación de un proyecto de aire acondicionado se presentan algunas recomendaciones e instrucciones a considerar dentro del mismo, detallando cada una de las partes a especificar como se muestra a continuación:

Consideraciones Generales

El Contratista deberá proveer materiales, equipos y mano de obra para suministrar, instalar y probar el sistema de bombeo completo con las bombas, motores, bases, tuberías, válvulas y accesorios, como se indica en los planos del contrato y como aquí se especifica.

Instalación: El Contratista deberá asegurar que las bombas y los motores estén correctamente instalados con ninguna cepa en la tubería que pueda ser transmitida a la carcasa de la bomba.

Responsabilidad: Para asegurar un sistema correctamente integrado y compatible, todos los equipos descritos en esta sección estarán constituidos por el fabricante de la bomba, quien deberá asumir la plena responsabilidad por el correcto funcionamiento de la bomba y equipos asociados.

Supervisión: El Contratista tomará las medidas necesarias para que el fabricante de la bomba proporcione un representante capacitado en fábrica según se requiera, con el fin de supervisar la instalación, puesta en marcha, pruebas de aceptación en campo final, y proporcionar instrucción al personal de servicio de los propietarios para la buena operación y mantenimiento del equipo en esta sección.

Normas de referencia

El trabajo en esta sección está sujeto a los requisitos de porciones aplicables de las siguientes normas:

Normas del Instituto Hidráulico IEEE Normas Normas NEMA Reglas y Regulaciones de la OSHA

Descripción general

La bomba debe ser una bomba centrífuga de una sola etapa de división horizontal, marca Aurora Pump Modelo 411 o una bomba similar con previa aprobación del diseñador. La pre-aprobación se debe obtener un mínimo de diez días antes de la fecha de la oferta.

• Capacidad: 15,000 GPM (3407 m3 / h)• Cabezas: 500 pies (152 metros)

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• Temperatura: 275 ° F (135 ° C)

Prensaestopas se colocarán en ambos tamaños de la línea central de la bomba para sellar el eje de la bomba. Todas las bombas empacadas tienen una altura de aspiración que deberá estar provista de anillos de linterna conectados a presión al lado de la bomba por pasajes tubulares en la brida de separación.

Las cajas de relleno deberán estar equipadas con glándulas divididas, pesadas y fundidas, con una longitud extra, para facilitar la extracción de la inspección de embalaje y mantenimiento. La bomba y el motor se montarán en una placa pesada de base común de (acero con borde de goteo). No habrá cepa transmitida a las bombas.

Materiales de construcción y especificaciones Carcasa: Hierro fundido (ASTM A48). La cubierta de la caja será tendrá un diseño de

división horizontal. Las carcasas tendrán los agujeros conectados y tapados para el cebado, la ventilación y el drenaje. Remover la mitad superior de la carcasa debe permitir la retirar el elemento giratorio sin desconectar la tubería de succión o de descarga.

La mitad inferior de la carcasa se suministrará con pasadizos tubulares de la zona de alta presión de la voluta a cada caja de sello para una lubricación positiva sin el uso de líneas de lavado externo. Los brazos del cojinete se moldearán integralmente con la mitad inferior de la carcasa para asegurar la alineación positiva del cojinete. No se aceptará en ningún caso que se atornille los brazos del cojinete. Cada brazo del cojinete proporcionará un área de depósito para la acumulación de fugas pequeñas desde la caja de relleno, y un taladrado y un roscado de apertura se proporcionará en la parte inferior para permitir que el Contratista lleve el drenaje al piso más cercano.

Impulsor: Bronce (ASTM B62). El impulsor deberá estar diseñado para dar las características de esbozado en "Rendimiento". Será del tipo cerrado, fundido en una pieza. Estará completamente equipado, el interior estará decorado suave y limpia de toda cubierta rústica, e irregularidades. El impulsor será dinámicamente equilibrado. Se asegurará al eje por una llave de amplio tamaño y quedará bloqueado en su lugar por las mangas del eje roscado.

Eje: acero al carbono (AISI C1045). El eje de la bomba deberá ser de una sola pieza, con acabado y pulido en todas las secciones. El eje será de amplia resistencia y rigidez y de la distancia más corta posible entre los cojinetes que se usará para mantener deflexión y la vibración al mínimo. La deflexión máxima permitida del eje es de 0,002 "en cualquier punto de operación de la curva de la bomba.

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Manga del eje: Bronce (ASTM B62). Las camisas del eje se extenderán desde el centro del impulsor, a través del área de la caja del sello, y más allá de la glándula. Ya no tendrán que sellarse en el cubo del impulsor por un Buna O-ring para evitar que el líquido bombeado entre en contacto con el eje. Deberán ser roscados para mantenerlos firmemente en su lugar, y diseñados para bloquear el impulsor.

Caja de anillo: Bronce (ASTM B62). La carcasa de la bomba deberá encajar con los anillos de desgaste para minimizar el desgaste abrasivo y corrosivo de la carcasa. Los anillos de desgaste deben ser de tipo radial, tendrá un hombro mecanizado en torno a la circunferencia para que coincida con un hombro de la máquina en la carcasa para proporcionar dos caras de sellado y para localizar los anillos en la carcasa. Los anillos deberán estar situados de forma segura desde la rotación por medio de pasadores a la carcasa inferior.

Relleno: Una caja de relleno se proporcionará a cada lado de la carcasa de la bomba, diseñada con una superficie suficiente para la incorporación de cualquier embalaje de anillos o sellos mecánicos.

Empaque: Cada caja de relleno deberá estar equipado con anillos de troquelado con material de embalaje de no-amianto construido de grafito entretejido recubierto acrílico.

Glándula del empaque: Cada caja de relleno se entregará con una glándula de dos piezas que sostenga firmemente el embalaje en su lugar. Las piezas de las glándulas se dividen para permitir el acceso al embalaje sin el desmontaje de la unidad. El control de pequeña fuga se puede lograr mediante el uso de tornillos oscilantes ajustables.

Rodamientos: La bomba se debe suministrar con un rodamiento interior de una sola fila principalmente para cargas radiales y una fila fuera de borda de doble rodamiento principalmente para cargas de empuje. Ambos cojinetes serán de tipo bola con lubricación reengrasable, diseñado para 250.000 horas de vida media. Cada rodamiento será montado en un alojamiento mecanizado que es aprueba de humedad y polvo. La vivienda deberá hacer ajustes para asegurar la alineación registrada, clavado para impedir la rotación, y atornillado a los brazos de soporte. Cada vivienda deberá ser suministrada con un engrasador y un puerto de alivio enchufado.

Acoplamiento: Un acoplamiento flexible, se comunicará al conectar el eje de la bomba al eje del motor. El acoplamiento será de un tipo de metal con una inserción de goma flexible. Todo el elemento de acoplamiento giratorio será cerrado por un protector del acoplamiento.

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Placa base: La bomba y el motor se montarán en placa de base de acero o una placa de base de acero driprim con canales de goteo integrales incorporado en cada lado. Cada canal incluirá una conexión TNP y enchufe. La base deberá ser lo suficientemente rígida para soportar la bomba y el motor sin el uso de soportes adicionales.

Motor: El motor será horizontal y de acuerdo con la última Normas NEMA, tendrá las siguientes características: Recinto: abierto a prueba de goteo Número de fases: Tres Ciclo: 60 Hz. Tensiones: 230/460 voltios Velocidad: 1.200 RPM Caballos de fuerza: CV

Cada motor deberá tener una potencia nominal suficiente para operar la bomba en cualquier punto en la curva de capacidad de la cabeza de la bomba sin la sobrecarga de la potencia nominal que si indica en la placa de identificación del motor, independientemente del factor de servicio. El motor deberá tener un factor de servicio de al menos 1.15. El factor de servicio se reserva para variaciones en el voltaje y frecuencia.

Condiciones de servicioLas siguientes condiciones de servicio se cumplan estrictamente: Número de unidades Tipo de unidad (variable o constante) Tamaño de descarga, mínimo 12 pulg Tamaño de succión, mínimo 14 pulg Diseño Capacidad 15,000 US gpm Diseño Cabeza 500 ft Eficiencia en el diseño mínimo % Rotativo de velocidad, máxima 1.175 RPM De cierre de cabeza, mínimo105 ft Drive Horse power, mínimo 136 CV NPSHR en Diseño, máxima pies

Inspección y pruebas en fábrica

Cada bomba centrífuga de estas especificaciones deberá ser probada en la fábrica para verificar el desempeño individual. Copias de certificado de todos los informes de las pruebas se

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presentarán al Ingeniero para aprobación antes del envío. Cada unidad deberá ser probada hidrostáticamente de conformidad con las Normas del Instituto Hidráulico.

Instalación y pruebas de aceptación Las unidades de bombeo se instalarán de acuerdo con la instrucciones del fabricante y como

se muestra en los dibujos por el Contratista. La instalación incluirá el suministro de aceite requerido y grasa para la operación inicial. Los

grados de aceite y la grasa deben estar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante.

VI. CONCLUSIÓN

Al finalizar el proceso de investigación y análisis de los resultados obtenidos en este laboratorio, destacamos ciertos puntos que se hacen necesario mencionar:

En cuanto al procedimiento que se debe seguir para confeccionar las especificaciones técnicas para cualquier proyecto, específicamente de bombas de agua fría y condensación, se debe tener en cuenta cubrir datos como tipo de impulsor, sello, eje, acoplamiento, pruebas en fábrica, motores, modelo, tipo de condensador, pruebas normadas, entre otras.

Las especificaciones técnicas del aislamiento deben tomar en cuenta lo mencionado en el punto anterior y tratar de explicar clara y concisamente lo que debe llevar el proyecto en cuanto a bombas de agua fría y condensación se refiere. Hay que indicar todos los parámetros requeridos para que el diseño funcione como lo calculado, tomando como referencia el catálogo que acople todos los datos técnicos requeridos de la mejor forma posible, tomando en cuenta factores como durabilidad, calidad, referencia histórica, etc.

VII. BIBLIOGRAFÍA

1. Edward G. Pita, Acondicionamiento de Aire, Principios y Sistemas. Ed. Cecsa, 2da Ed. 2. http://www.hidrofluidos.com/site/productos/aurora-pumps/bomba-centrifuga.html 3. http://www.picsabombas.com.mx/home/Info/Triptico/TripticoV.pdf 4. http://www.aurorapump.com/EngineeredProduct_SplitCase_HorizontalSingle_411.aspx 5. http://files.pentairliterature.com/aurora/A-02-1017.pdf 6. http://files.pentairliterature.com/aurora/A-03-247.pdf 7. http://files.pentairliterature.com/MergedPDFs/20151011213324.pdf 8. http://files.pentairliterature.com/MergedPDFs/20151011213123.pdf 9. http://www.aurorapump.com/EngineeredApplications_Commercial.aspx 10. http://files.pentairliterature.com/aurora/A-03-286.pdf

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