equipos de bombeo
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Información sobre los equipos de bombeo para llevar a cabo la extinción de incendios por medio del aguaTRANSCRIPT
Abastecimientos de agua.Equipos de bombeo
Carlos Anula Nieto
Dpto. Ingeniería GRUPO EIVARREV. 1.0
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ÍNDICE
1.- DEFINICIONES.
2.- TIPOS Y CONDICIONES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA.
3.- FUENTES DE AGUA.
4.- SISTEMAS DE IMPULSIÓN.
5.- EJEMPLO DE PREDISEÑO DE UNA SALA DE BOMBAS.
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DEFINICIONES:
Abastecimiento de Agua: Conjunto de fuentes de agua, equipos de impulsión y red general deincendios destinado a asegurar, para uno o varios sistemas específicos de protección, el caudal ypresión necesarios durante el tiempo de autonomía requerido.
Fuente de Agua: Suministro natural o artificial, capaz de garantizar el caudal de agua requerido porla instalación durante el tiempo de autonomía necesario.
Sistema de impulsión: Conjunto de medios que permite mantener las condiciones de presión ycaudal requeridas.
Red general de incendios: Conjunto de tuberías, válvulas y accesorios que permite la conducción delagua desde la salida del sistema de impulsión hasta los puntos de alimentación de cada sistemaespecífico de extinción de incendios.
Sistema específico de protección: Sistema de protección contra incendios, propiamente dicho(sistemas de: Hidrantes, Bocas de Incendio Equipadas (BIEs), rociadores, agua pulverizada, espumafísica, etc.), incluyendo la conexión específica a partir de la red general de incendios.
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OBJETIVOS:
Asegurar el caudal y la presión de agua necesaria durante el tiempo de autonomíarequerido de uno o varios sistemas específicos de protección.
IMPORTANCIA
PARA UN SISTEMA DE PROTECCIÓN ACTIVA CONTRA INCENDIOSCUYO AGENTE EXTINTOR ES EL AGUA, ES EVIDENTE QUE ELABASTECIMIENTO REPRESENTA EL ELEMENTO MÁS IMPORTANTE.
PARA QUE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOSFUNCIONE CORRECTAMENTE, ES NECESARIO QUE ELABASTECIMIENTO CUMPLA CON LAS NECESIDADES DEL SISTEMAMÁS DESFAVORABLE
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¿ Quién define el tipo de abastecimiento ?
¾Se debe cumplir con la normativa exigida legalmente por el país, el estado o la ciudad.
¾ En España:
¾UNE 23-500-90 “Sistemas de abastecimiento de agua contra incendios”.
¾UNE-EN 12.845 “Sistemas fijos de lucha contra incendios. Sistemas derociadores automáticos. Diseño, instalación y mantenimiento.”
¾Regla Técnica Cepreven R.T.2.-ABA “Abastecimientos de Agua ContraIncendios”
¾Normas y reglas técnicas de reconocido prestigio:
¾ National Fire Protection Association NFPA
¾NFPA-20 “Standard for the Installation of Stationary Pumps for FireProtection”.
¾NFPA-22 “Standard for Water Tanks for Private Fire
Protection”
¾Factory Mutual FM¾Data Sheet 3-7 “Fire Protection Pumps”
¾Data Sheet 3-2 “Water Tanks for Fire Protection”
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Categorización de Abastecimientos de Agua:
La categoría del abastecimiento de agua, se efectuará según la tabla que se muestra a continuación:
Nota: El resto de las posibles combinaciones serán todas ellas de categoría I.
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Clases de Abastecimiento:
9SENCILLO
9SUPERIOR
9DOBLE
A cada sistema de protección se le exigirá una clase de abastecimiento mínimoaceptable.
Una vez determinada la Categoría del Abastecimiento (I, II o III); se seleccionala Clase de Abastecimiento (Sencillo, Superior o Doble), según la tabla que semuestra a continuación:
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Clase de Abastecimiento según su Categoría
Abastecimiento SENCILLO
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Abastecimiento SUPERIOR
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Abastecimiento DOBLE
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FUENTES DE AGUA
La instalación de protección contra incendios deberá alimentarse normalmentede fuentes de agua dulce. Cuando se utilice una fuente de agua salada ocontaminada, deberá mantenerse la instalación en reposo cargada con aguadulce y limpiarse después de su funcionamiento.
La conexión entre toda fuente de agua y la red general de incendios irá provistade una válvula de cierre y válvula de retención
TIPOS:
FUENTE A - RED DE USO PÚBLICOFUENTE B - FUENTE INAGOTABLEFUENTE C - DEPÓSITOS
- Depósitos de gravedad- Depósitos de presión
- Depósitos para alimentación de bombas y/o aljibes.
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RED DE USO PÚBLICO
Suministra agua en unas determinadas condiciones de caudal y presión(generalmente sin certificar), se debe disponer de un gráfico de presionesregistradas durante un mínimo de dos semanas en cada uno de los meses deEnero y Agosto, indicándose el diámetro de la línea y su procedencia, expedidopor la Compañía del Servicio de Agua.
NORMALMENTE, LAS COMPAÑIAS SUMINISTRADORAS DE AGUA, NUNCACERTIFICAN EL CAUDAL Y LA PRESIÓN DISPONIBLE.
PARTICULARIDADES
Alarma por baja presión: Debe existir un presostato agua arriba de la válvula o válvulas deretención que existan, que debe incorporar una válvula de prueba y hacer funcionar unaalarma al bajar la presión del suministro a un valor predeterminado.
Sistema anticontaminación: Las conexiones con la red de uso público deben incorporaruna válvula de cierre, dos válvulas de retención para proteger la red contra la posibilidad decontaminación y otra válvula de cierre para facilitar el mantenimiento de las anteriores.
(1) Dispositivo anticontaminación
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FUENTE INAGOTABLE
Las siguientes fuentes se consideran inagotables:
- Naturales: Río, lago, mar, etc.
. Artificiales: Canal, embalse, pozo, etc.
PARTICULARIDADES
Garantía: Deben garantizar durante todas las épocas del año el caudal máximo requeridopor el sistema durante el tiempo de autonomía adecuado.
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DEPÓSITO DE GRAVEDAD
Recipiente de almacenamiento de agua situado a altura suficiente parasuministrar la presión necesaria de funcionamiento a los sistemas contraincendios.
La presión aportada es de aproximadamente 1 bar por cada 10 m., de elevación.
PARTICULARIDADES
Equipo de calentamiento de los depósitos: La formación de un tapón de hielo en laconducción vertical puede inutilizar totalmente el depósito de agua en caso de incendioademás de originar la rotura de las tuberías. (Nuevas tecnologías calentados por energíasolar.)
Pozos de válvulas: Ordinariamente se construye un pozo de (2,1 x 1,8 x 2,7 m), que sueleser de dimensiones suficientes para alojar las válvulas, calentadores, y otros accesoriosnecesarios.
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Respiradero de chapa Compuerta deperforada o de pantalla cubierta con bisagra
Tubo rebosadero determinación libre
Tubería de aguacaliente - Extensión
del Manguito querodea al radiador
vertical delcalentador - Salidaen forma de T a 1/3
de la altura deldepósito
Fondo del deposito
Abrazadera de la tubería
Tubería vertical dechapa de acero de
gran diámetro
Termómetro
Entrada y salida Mortero líquido(con chapa de
protección)Codo en la base
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Escalerilla exteriorde tipo fijo
Escalerilla interior
Tubería verticalde Acero
Soporte detubería
Tubos de calentadorCompuerta de acceso
Nivel del terreno
Salida de
condensación
Entrada de vaporPilar central
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Compuerta en la cubierta contapas a prueba de lluvia
Tubo de acceso dediámetro 91 cm.
Escalerilla deacceso por la parte
superior
Protección de latubería de descarga
Compuertas deacceso
Plataforma
Tubería vertical(con aislamiento)
Tubo rebosaderohasta tierra
Válvula decompuerta (OS&Y)
Junta de dilatación
Termómetro
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Línea de capacidadsuperior
Escalerilla deacceso
Descarga en forma deT a 1/3 de la altura
Línea de mínimacapacidad
Anillos para lospintores
Diámetro de lacolumna
Escalerilla
Tubería decalefacción con
aislamiento
Techo decondensación
Válvula decompuerta (OS&Y)
Intercambiador de calor
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Conducción verticalTubería de
circulación de aguacaliente
Tubería desuministro de vapor
Calentadores deagua calentados por
vapor
Válvulas de alivio
Purgador
Retornocondensado
Tubería Vapor
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Termómetro
Tubería de circulaciónde agua fría
Conducción vertical otubería de descarga desde
la conducción vertical dechapa de acero.
Válvula de drenaje
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¿ Donde y como utilizar un deposito de gravedad ?
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DEPÓSITO DE PRESIÓN
Un depósito de presión es un depósito agua presurizada con aire o gascomprimido a una presión suficiente para garantizar que todo el agua puedadescargarse correctamente a la presión. (Nota: se les aplica el Reglamento deAparatos a Presión)
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PARTICULARIDADES
Tubería de descarga: La tubería de descarga estará situada al menos 0,05 m., por encimadel fondo del depósito.
Capacidad mínima: La capacidad mínima de agua será la máxima demandada por lasinstalaciones que abastece y nunca inferior a 15 m3 de agua.
Espacio ocupado por el aire o gas: No será inferior a un tercio del volumen total deldepósito de presión.
Presión máxima: Inferior a 12 bar.
Presión manométrica a mantener en el depósito: Para el cálculo de la presión que debemantenerse en el depósito se aplicará la siguiente fórmula:
Donde:
P=⎡(P+1)⋅V ⎤1 t−1
P= Presión manométrica a mantener en el depósito [bar]
P1= Presión manométrica residual [bar], necesaria para el sistema⎢ ⎥⎣ Va ⎦
en cuestión incluyendo todas las pérdidas y la diferencia de presiónestática entre el depósito y el sistema propiamente dicho.
Vt= Volumen total del depósito [m3]Va= Volumen de aire en el depósito [m3]
Reposición: Los suministros de aire y agua (no inferior a 6 m3/h) serán capaces de llenar ypresurizar el depósito por completo en menos de 8 horas.
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Instalación Típica de un tanque a presión
Válvula de retenciónVálvula de bola
Al compresor de aire
Manómetro de presión
Válvula de bola paraventilación
Obturador de latón
Las válvulas del manómetro deagua deben permanecer cerradas
Estanquedecantador de al
menos 2”
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Válvula de bola cerrada
A otros tanques a
presión
Válvula de bola abierta
Manómetro de agua
Marca de nivel de agua
Tubería de drenaje de almenos 1 ½”
Válvula de retención
Tubería de llenado deagua de al menos 1 ½”
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DEPÓSITOS PARA ALIMENTACIÓN DE BOMBAS Y/O ALJIBES
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PARTICULARIDADES
Capacidad Efectiva: La capacidad efectiva se calculará teniendo en cuenta el nivel másbajo de agua considerado como mínimo requerido para la salida del agua en las condicionesestablecidas.
Uso exclusivo: Serán para uso exclusivo de la instalación contra incendios, y, en casocontrario las tomas de salida para otros usos deberán situarse por encima del nivel máximocorrespondiente a la capacidad de reserva calculada como exclusiva para la instalacióncontra incendios.
Volumen mínimo de agua: Para cada sistema de protección se especifica un volumenmínimo de agua a suministrar desde:
¾Depósito de capacidad total (TIPO A, B)
¾Depósito de capacidad reducida (TIPO C)
NOTA: Si el depósito no está protegido contra heladas, el nivel normal de aguase aumentará en 1 m., y dispondrá de una ventilación adecuada.
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Capacidad efectiva de depósitos y dimensiones de fosos de aspiración:
N = Nivel normal de agua
X = Nivel más bajo de agua.
D = Diámetro de la tubería deaspiración
A = Distancia mínima entre latubería de aspiración y el
nivel más bajo de agua.
B = Distancia mínima entre latubería de aspiración y elfondo del foso de aspiración.
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Distancias mínimas entre tuberías de aspiración a la salida de los depósitos:
Se podrá utilizar un foso de aspiración para maximizar la capacidad efectivade un depósito, con una anchura de foso no inferior a 3,6 veces el diámetronominal de la tubería de aspiración.
NOTA: todos los depósitos deben tener un indicador de nivel de agua.
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FUENTE C.1.- DEPÓSITO TIPO-A
PARTICULARIDADES
Capacidad Efectiva: Debe tener una capacidad efectiva del 100% del volumen de aguaespecificado o calculado para el sistema en cuestión, así como una conexión de reposiciónautomática (36h - 24h). Si la reposición automática es inviable, la capacidad del depósito sedeberá aumentar en un 30%.
Garantía: El depósito debe ser de material rígido, resistente a la corrosión, de manera quegarantice su uso ininterrumpido durante un periodo mínimo de 15 años sin necesidad devaciarlo o limpiarlo.
Calidad del agua: Se debe utilizar agua dulce no contaminada o tratada adecuadamente.Se incorporarán filtros en la conexión de llenado cuando las características del agua lohagan necesario. El agua debe estar protegida de la acción de la luz y de cualquier materiacontaminante.
Aportación de agua: La entrada de cualquier tubería de aportación de agua al depósitodebe estar situada a una distancia, medida en horizontal, de la toma de aspiración de labomba no inferior a 2,00 m.
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FUENTE C.2.- DEPÓSITO TIPO-B
PARTICULARIDADES
Capacidad Efectiva: Debe tener una capacidad efectiva del 100% del volumen de aguaespecificado o calculado para el sistema en cuestión, así como una conexión de reposiciónautomática (36h - 24h). Si la reposición automática es inviable, la capacidad del depósito sedeberá aumentar en un 30%.
Garantía: La construcción del depósito debe asegurar su uso ininterrumpido, sinmantenimiento, durante un período mínimo de 3 años.
Calidad del agua: Se debe utilizar agua dulce no contaminada o tratada adecuadamente.Se incorporarán filtros en la conexión de llenado cuando las características del agua lohagan necesario. El agua debe estar protegida de la acción de la luz y de cualquier materiacontaminante.
Aportación de agua: La entrada de cualquier tubería de aportación de agua al depósitodebe estar situada a una distancia, medida en horizontal, de la toma de aspiración de labomba no inferior a 2,00 m.
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FUENTE C.3.- DEPÓSITO TIPO-C (Capacidad Reducida):
PARTICULARIDADES
Capacidad Efectiva: Aquellos que tengan una capacidad efectiva inferior al 100% delvolumen de agua especificado o calculado para el sistema en cuestión con reposiciónautomática.
C =V −(Q⋅t 0,001⋅ )Donde:
C = Capacidad efectiva del depósito (m3).
V = Volumen de agua especificado o calculado para el sistema (m3).
Q = Caudal de reposición automática (l/min).
t = Tiempo de autonomía exigible (min).
En ningún caso la capacidad efectiva del depósito podrá ser inferior a los valores que semuestran a continuación:
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Garantía: La construcción del depósito debe asegurar su uso ininterrumpido, sinmantenimiento, durante un período mínimo de 3 años.
Sistema de reposición automático: El volumen de agua hasta el 100% se completarámediante el sistema de reposición automática, dotado de un medidor de caudal, con uncaudal garantizado durante el tiempo de autonomía exigido para el sistema específico dePCI.
Calidad del agua: Se debe utilizar agua dulce no contaminada o tratada adecuadamente.Se incorporarán filtros en la conexión de llenado cuando las características del agua lohagan necesario. El agua debe estar protegida de la acción de la luz y de cualquier materiacontaminante.
Aportación de agua: La entrada de cualquier tubería de aportación de agua al depósitodebe estar situada a una distancia, medida en horizontal, de la toma de aspiración de labomba no inferior a 2,00 m.
Llenado: Provendrá de una red pública, con caudal garantizado, y será automático,mediante al menos, dos válvulas mecánicas de flotador.
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Fuente C.1.- Depósito TIPO-A
Toma de llenado
Resistencia decaldeo Toma
rebosadero
Toma retorno depruebas
Escalera deacceso
Toma deVaciado
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Indicador denivel
Boca de hombre
Toma deAspiración
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SISTEMAS DE IMPULSIÓN
SISTEMA DE BOMBEO
Generalidades
Un sistema de bombeo está formado por los siguientes elementos:
-Grupo de bombeo principal.
-Grupo de bombeo auxiliar.
-Material diverso (controles, instrumentación, valvulería, etc.)
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SISTEMA DE BOMBEO
Generalidades:
El grupo de bombeo principal debe responder a las exigencias de caudal ypresión de agua requeridos por los sistemas de protección contra incendios.
El equipo de bombeo auxiliar servirá únicamente para mantener, de formaautomática, la instalación a una presión en un rango constante, reponiendolas fugas y variaciones de presión en la red general contra incendios.
Cuando para formar doble grupo de bombeo se instalen dos bombas, cada unaserá capaz independientemente de suministrar los caudales y presionesrequeridos. Cuando se instalen tres bombas, cada una será capaz desuministrar al menos el 50% del caudal a la presión requerida.
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CARACTERÍSTICAS DE LA (S) BOMBA (S) PRINCIPAL (ES)
Hoy día la bomba de incendios normal es centrífuga, debido a su solidez,fiabilidad, fácil mantenimiento y características hidráulicas, así como a lavariedad de formas de accionamiento(motores eléctricos y motores de
combustión interna).
TIPOS DE BOMBAS CENTRIFUGAS:
¾BOMBA CENTRIFUGA HORIZONTAL DE ALOJAMIENTO PARTIDO
¾BOMBA CENTRIGUGA HORIZONTAL EN LÍNEA
¾BOMBA CENTRIFUGA HORIZONTAL DE ASPIRACIÓN FINAL
¾BOMBA CENTRIFUGA VERTICAL TIPO TURBINA
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PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
Los dos componentes principales de las bombas centrífugas son:
¾Impulsor o rodete.
•Diámetro del ojo
•Anchura del rodete
•Número de paletas
•Ángulo de las paletas
¾Envuelta o caja donde gira el impulsor o rodete.
El principio del funcionamiento es la conversión de la energía cinética enenergía de velocidad y de presión. La energía del motor, se transmitedirectamente a la bomba por su eje, haciendo girar el rodete a granvelocidad
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Carcasa
Rodete
Eje
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CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS
Generalidades:
El caudal nominal (Q), será el calculado para el sistema.
La presión nominal (P), es la manométrica total (bar) de la bomba quecorresponde a su caudal nominal.
La presión de impulsión es la presión nominal (P), más la presión deaspiración (medición dinámica en condiciones mínimas de reserva de agua).
Será igual o superior a la presión mínima especificada o calculada para elsistema.
La bomba debe tener una curva H(Q) estable, es decir una curva en la quecoincidan la presión máxima y la presión a válvula cerrada, y en la que lapresión total caiga de manera continua a medida que aumente el caudal.
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CURVAS NORMALIZADAS DE PRESIÓN-CAUDAL
La forma de la curva normalizada de presión caudal de una bomba de incendiose determina por medio de tres puntos extremos:
•Caudal cero: cuando la bomba funcione a la velocidad nominal, y cerrada laválvula de descarga, la presión total de una bomba centrífuga horizontal nodebe exceder del 120% de la presión nominal. En bombas de tipo vertical lapresión a caudal cero no debe exceder del 140% de la presión nominal.
•Valor nominal: la curva debe pasar a través o por encima del punto decapacidad y presión nominales.
•Sobrecarga: al 140% (150% según NFPA, FM) de la capacidad nominal lapresión total no debe ser inferior al 70% (65% según NFPA, FM) de lapresión nominal.
NOTA: LA PRESIÓN MÁXIMA DEL SISTEMA DEBE SER DE 12 bar.
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POTENCIA DE LAS BOMBAS CONTRA INCENDIOS
Antes de acoplar a la bomba un motor o medio impulsor, es necesario conocerla demanda máxima de potencia efectiva de la bomba a su velocidadnominal. Las bombas de incendios típicas alcanzan su máxima potenciaefectiva entre el 140% y 170% de su capacidad nominal
La potencia puede calcularse, por medio de la siguiente fórmula:
Potencia de salida [kW]=
Donde:
Q = Caudal en l/min.
0,167 ⋅ Q⋅P
10 .000 ⋅ E
P = Altura de elevación total (kPa) o presión neta.
E = Eficacia (El rendimiento a la máxima potencia efectiva es, usualmente, del60% al 75%.)
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Cálculo aproximado de la potencia necesaria según caudal y presiónde la bomba contra incendios
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Ejemplo de cálculo de características de una bomba principal
DATOS DE PARTIDA.
La demanda de agua calculada para una instalación de rociadores automáticoses de 2.800 l/min (área de operación favorable del sistema), y la presiónnecesaria del sistema (área de operación desfavorable) es de 6,64 bar.
Determinar los puntos característicos de la bomba.
¿Cuál es la mínima potencia de salida para accionar la bomba, suponiendoun rendimiento del 60% al 140% de su capacidad nominal?
Solución puntos característicos:
Paso 1: Comparar la necesidad de 2.800 l/min. Con la capacidad de sobrecarga de la bomba(140% de la capacidad nominal), es decir, 2.800 l/min. ÷ 1,4 = 2.000,00 l/min, caudal nominal.
Paso 2: La presión nominal de la bomba vendrá determinada por el sistema más desfavorable, ennuestro caso 6,64 bar, teniendo en cuenta que la norma UNE-EN 12845 , punto 10.7.3, “la bombadebe dar una presión no inferior a0,5 bar por encima de la requerida para el área más
desfavorable”, es decir, 7,14 bar, presión nominal.
Paso 3: La presión a caudal cero, debe ser inferior al 120% de la presión nominal, es decir, 8,56bar.
Paso 4: Por último falta definir la presión en el punto de sobrecarga, que no debe ser inferior al70% de la presión nominal, es decir, 4,99 bar.
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Solución Potencia de la Bomba:
Potencia de salida [kW0,167 ⋅ Q⋅P
]= =10 .000⋅E
0,167 2.800 499⋅ ⋅=38 ,88kW
10 .000 0,60⋅
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CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
Generalidades:
La tubería de aspiración debe instalarse horizontalmente o con una pequeñasubida continua hacia la bomba para evitar la posibilidad de formación debolsas de aire.
El diseño de la tubería de aspiración debe cumplir:
a) Bombas en carga el diámetro mínimo será de 65mm, y de 80mm parabombas no en carga.
b) El diámetro de la tubería se adecuará de manera que con el caudal nominal(Q), la velocidad no sea superior a 1,8 m/s (bombas en carga) y 1,5 m/spara bombas no en carga.
Donde:
⋅Qv= 21,222
21,22⋅Q⇒d=
V = velocidad (m/s).
Q = caudal (l/min.).d vd = diámetro interior (mm).
c) NPSH disponible a la entrada de la bomba deberá ser superior a 5 m.,cuando circula el caudal nominal. Y también superior al NPSHrequerido por la bomba + 1 m., cuando circula el 140% del caudalnominal.
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CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
PRESIÓN DE ASPIRACIÓN POSITIVA NETA “NPSH”
Generalidades:
Habitualmente se llama “NPSH”, a la diferencia entre la presión del líquido abombear referida al eje del impulsor y la tensión de vapor del líquido a latemperatura de bombeo.
Debemos por tanto conocer y combinar en cada caso el NPSH disponible en lainstalación y el NPSH requerido por la bomba.
Cavitación:
En las bombas centrífugas, el flujo de fluido a través de la tubería de aspiracióny su entrada en el “ojo” del rodete, originan que la velocidad aumente y lapresión disminuya. Si la presión desciende por debajo de la presión de vaporcorrespondiente a la temperatura del líquido, se forman burbujas de vapor.Cuando la burbuja se desplaza llega a una zona de mayor presión, estas serompen y el líquido golpea el álabe fuertemente.
Para un correcto funcionamiento de la bomba, es necesario disponer de unapresión mínima en la entrada del impulsor, por tanto debe cumplirse:
NPSH disponible ≥ NPSH requerido
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CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
NPSH “Disponible”
Generalidades:
El NPSH “disponible” , se calculará teniendo en cuenta la presiónatmosférica, la altura geométrica, la temperatura del agua y las pérdidas decarga que se produzcan.
* Presión Atmosférica: Partiendo de una presión atmosféricaequivalente a 10 m absolutos positivos a nivel de mar, se reduciráel NPSH disponible en 1 metro por cada 800 metros de altitudsobre el nivel del mar.
* Altura geométrica: Se considera la altura vertical entre el nivelmínimo de agua en el depósito y el punto central a la entrada deaspiración de la bomba.
* Temperatura del agua:
* Pérdidas por rozamiento:
p=56,05 10⋅ 1,85⋅(Lt+Le)⋅Q 10,2⋅
1,85 4,87C ⋅dREV. 1.0 ® GRUPO EIVAR 2009
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CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
Reducciónexcéntrica
L ≥ 2xDN
Manovacuometro
L ≥ 2xDN
DispositivoAnti-stress
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ColectorAspiración
Válvulacompuerta
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ConexiónManovacuometro
L ≥ 2xDN
α≤15º
Brida Aspiración Reducción excéntricaBomba
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Se debe instalar un purgador automático de aire situado en la parte superiordel cuerpo de la bomba, salvo que el diseño de la bomba sea autoventeante.
PurgadorAutomático de Aire
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CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
IncorrectoIncorrecto
Incorrecto
Incorrecto
Incorrecto
Aspiración INCORRECTA, debido a que no se ha realizado una bancada para labomba, ha sido necesario realizar el figura de la fotografía, esa acumulación deaccesorios hacen que la bomba tenga dificultades en llegar al punto de sobrecarga(140 % del caudal nominal), además se ha instalado una válvula de mariposacuando debía ser de compuerta con indicador de posición y final de carrera. Lareducción excéntrica debe avanzar 2 x DN (siendo DN el diámetro de aspiración),con objeto de no introducir grandes turbulencias en la Bombas, así mismo no se hainstalado manovacuómetro, ni purgador automático de aire en la parte superior de
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la bomba. ® GRUPO EIVAR 2009
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NOTA: NO SE DEBE INSTALAR NINGUNA VÁLVULADIRECTAMENTE EN LA BRIDA DE ASPIRACIÓN DE LA BOMBA
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CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
(Bombas Verticales)
Instalación Típica Purgadorde Bomba Vertical Automático
aguasdebajo de labrida de
impulsión
Filtro de Aspiración
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CIRCUITO DE ASPIRACIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
(Bombas Verticales)
Distancias mínimas de la bomba a las paredes del depósito enfunción del caudal nominal
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CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
Válvula de alivio “seguridad”:
Sin duda uno de los elementos más importantes de la instalación.
Conexión de un sistema automático de circulación de agua para mantener un caudalmínimo que impida el sobrecalentamiento de la bomba al funcionar contra válvulacerrada. Para ello se realizará una conexión en la impulsión, entre la bomba y laválvula de retención, de una válvula de alivio, de diámetro suficiente paradesalojar dicho caudal mínimo, tarada a una presión ligeramente inferior de la decaudal cero, con escape visible y conducido hacia un drenaje de la sala debombas.
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CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
Conexión a circuito depruebas independiente
por bomba
Válvula Alivio
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Válvula Mariposa Impulsiónaccionamiento por volante
Colector de presostatosbomba en demanda
VálvulaRetención
Reducciónconcéntrica
Circuito refrigeraciónmotor diesel
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CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
Válvula sectorizacióncolector de pruebas
Presostato deconfirmación de
arranque
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CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
Colector de presostatosconexionado
directamente al colectorde impulsión
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CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
Las válvulas deseccionamiento son
de palancaNo existe posibilidad
de pruebasindependientes por
bomba
La válvula deseguridad no está
conducidaNo existe presostatode confirmación de
arranque
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CIRCUITO DE IMPULSIÓN SISTEMAS DE IMPULSIÓN
No existemanovacuómetro
La reducciónexcéntrica no
cumple
No existe purgadorautomático de aire
Válvula de mariposacon actuación por
palanca en laaspiración
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No existemanómetro
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CIRCUITO DE PRUEBAS SISTEMAS DE IMPULSIÓN
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CIRCUITO DE PRUEBAS SISTEMAS DE IMPULSIÓN
Colector de pruebas
Válvula deregulación de caudal
L = 5 x DN hasta caudalímetro
Válvula deseccionamiento
colector de pruebas
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DIAGRAMA DE FLUJO SALA DE BOMBAS
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ARRANQUE DEL GRUPO DE BOMBEO
Presión a válvula cerrada,máximo 120% - 130% del
P [Bar]
Ppj= 9,70
P o = 9,10
P aj = 8,20
Ppe = 7,28
P n = 7,00
Pd1 = 6,37
Pd1 = 5,46
Psobrecarga= 4,90
caudal nominal
Bomba Principal EléctricaArranca 7,28 bar [0,8 x P0]
Bomba Principal Diesel -1Arranca 6,37 bar [0,7 x P0]Bomba Principal Diesel -2Arranca 5,46 bar [0,6 x P0]
Bomba auxiliar (Jockey)Para 9,0 bar - 9,7 bar [0,8 - 1,5 bar + Paj]
Bomba auxiliar (Jockey)Arranca 8,2 bar [0,9 x P0]
Qn = 3.500
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Qsobrecarga = 4.900 Q [l/min.]
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EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO DE SALA DE BOMBAS
DATOS DE PARTIDA.Se tiene un abastecimiento de agua combinado, para suministrar agua a los diferentes sistemas de protección contra incendios:
Sistema de rociadores: Q = 3.750 l/min. @ P = 6,35 bar.
(Suponer una dispersión hidráulica del 11% ); (Suponer un equilibrio perfecto entre áreas de operación desfavorable y favorable).
Sistema de BIES: Q = 210 l/min. @ P = 7,85 bar
El grupo de presión dos bombas JED al 100% (en carga), (Suponer que la presión a válvula cerrada es el 130% de lanominal),(suponer que el circuito de refrigeración de la bomba diesel consume menos de 2% del caudal máximo de demandacalculado para el abastecimiento.)
El nivel mínimo del agua se encuentra a 0,1 m., por encima del eje de las bombas (en su capacidad mínima).
Datos:
Colector de aspiración general:
L =4,5 m.; accesorios (soldados) 3 codo 90º, 1 válvula de compuerta, 1 Te igual.
Tubería aspiración individual:
L =1,5 m.; accesorios (soldados) 1 reducción excéntrica, 1 válvula de compuerta.
Temperatura: 35 ºC, Altitud: 800 m,
Estimar el caudal nominal y la presión nominal del grupo de presión necesario para lainstalación, estimar el NPSH disponible en la instalación, NPSH requerido alfabricante de la bomba al 140%, el diámetro de la tubería de aspiración, el diámetro dela tubería de impulsión, el diámetro de la tubería del colector de pruebas, el rango demedida del caudalímetro, y por último la secuencia de arranque de las bombas.
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EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO DE SALA DE BOMBAS
SOLUCIÓN:Los abastecimientos de agua combinados deben cumplir una serie de condiciones entre ellas:
a) El suministro debe ser capaz de dar la suma de caudales simultáneos máximos calculados paracada sistema. Los caudales deben ajustarse a la presión requerida por el sistema más exigente.
Por lo que el sistema más exigente en nuestro caso serán las BIES, con una presión necesariade 7,85 bar, que será nuestra presión nominal.
El caudal suministrado será la suma de caudales máximos calculados para cada sistema, esdecir:
210,00 l/min. + (3.750 l/min * 1,11 Dispersión) = 4.372,50 l/min. (caudal nominal).
b) El diámetro de la tubería de aspiración será = 248,70 mm <> 260,40 mm DN-250 10” DIN 2448
c)El diámetro de la tubería de impulsión será = 192,64 mm <> 207,3 mm DN-200 8” DIN 2448
d)El diámetro de la tubería de pruebas será = 152,30 mm <> 159,30 mm DN-150 6” DIN 2448
e)El rango de medida del caudalímetro será = 874,5 l/min <> 6.996 l/min.
f)NPSH disponible = [10 m - 1,0 m + 0,1 m - 0,57m - 0,2351 m] = 8,29 m ≥ 5 m
g)NPSH disponible al 140% = [10 m - 1,0 m + 0,1 m - 0,57m - 0,4382 m] = 8,09 m
h)NPSH requerido a la bomba en el pumto de sobrecarga = 8,09 m - 1,00 m ≤ 7,09 m
i) Secuencia de arranque de las bombas =
Arranque Jockey = 9,18 bar.
Parada Jockey = 9,98 bar - 10,68 bar.
Arranque Bomba Principal - 1 = 8,16 bar.
Arranque Bomba Principal - 2 = 6,12 bar.REV. 1.0 ® GRUPO EIVAR 2009
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MUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIÓN
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