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Instalacin de un sistema de bombeoTURBOMAQUINAS HIDRAULICAS

HERNANDEZ VIVEROS CARLOS MIGUELPALOMINO ESPINOSA SUSANA

DEFINICIN DE SISTEMAS DE BOMBEOUn sistema de bombeo consiste en un conjunto de elementos que permiten el transporte a travs de tuberas y el almacenamiento temporal de los fluidos, de forma que se cumplan las especificaciones de caudal y presin necesarias en los diferentes sistemas yprocesos. Elementos de un sistema de bombeoEn un sistema tpico, adems de las tuberas que enlazan los puntos de origen y destino, son necesarios otros elementos.

Algunos de ellos proporcionan la energa necesariapara el transporte: bombas, lugares de almacenamiento y depsitos. Otros son elementos de regulacin y control: vlvulas y equipos de medida

La especificacin bsica que debe satisfacer un sistema de bombeo es el transporte de un caudal de un determinado fluido de un lugar a otro. Adems, suele ser necesario que el fluido llegue al lugar de destino con una cierta presin, y que el sistema permita un rango de variacin tanto del caudal como de la presinEl diseo de un sistema de bombeo consiste en el clculo y/o seleccin de las tuberas,bombas, etc, que permitan cumplir las especificaciones de la forma ms econmica posiblePara que un sistema de bombeo est correctamente realizado es necesario contemplar otros aspectos como la seguridad, fiabilidad, facilidad de mantenimiento, impacto ambiental y otros factores humanos, que en muchos casos quedan fuera del mbito del presente estudio. En cuanto a la operacin de un sistema de bombeo, hay que tener en cuenta los sistemas de regulacin y control que permitan obtener el caudal y la presin deseados, as como los problemas de cavitacin, inestabilidades y transitorios que se puedan producir.Las bombas centrfugas, frecuentemente, se consideran como componentes simples que se pueden insertar en circuitos ms complejos. En realidad, es necesario prestar mucha atencin a su configuracin, que debe estar siempre relacionada con las caractersticas del sistema, con las necesidades de bombeo y con las exigencias especficas del usuario. La individualizacin de una bomba a rodete exige un conocimiento profundo de las condiciones especficas de funcionamiento: quien construye bombas centrfugas debe saber calcular todas las informaciones tiles para la mejor proyeccin hidrodinmica posible.

Para garantizar el uso correcto de las bombas, es necesario que el usuario suministre al constructor detalles precisos sobre las aplicaciones especficas y en particular sobre los lquidos que tendr que trasladar la bomba. Adems, si es necesario garantizar que estas bombas trabajen bien y puedan ejecutar sus capacidades con eficiencia hay que prestar atencin a las instalaciones de la bomba misma, para calcular los efectos de las condiciones de trabajo con lquido agresivoAnlisis de algunos elementos de considerar en la eleccin de una bombaComposicin del lquido: es fundamental en la eleccin de los materiales constructivos de las distintas partes de la bomba que estn en contacto con el lquido. Mientras ms exactas sean las informaciones sobre la composicin del lquido que se bombea, ms sern precisas las elecciones de los matriales que constituyen la estructura de la bomba, as como las guarniciones y el eventual sellado mecnico. Por ejemplo: concentraciones distintas de un mismo cido pueden exigir materiales constructivos de caractersticas diferentes.

Funcionamiento en seco se aconseja siempre proteger la bomba del funcionamiento en seco. Uno de los modos ms usados, es siempre la aplicacin en el pozo de un nivel de mnimo que interrumpa el funcionamiento de la bomba apenas llega al nivel peligroso para la misma bomba.

Temperaturas de ejercicioes importante conocer la temperatura mxima y mnima (adems de la temperatura normal de ejercicio) por los motivos referidos en el punto anterior. La temperatura del fluido en movimiento acta con efectos importantes sobre los materiales: temperaturas muy bajas pueden volver frgil una determinada materia plstica, mientras que temperaturas elevadas pueden crear fenmenos de ablandamiento y deformacin de las partes constructivas.

Slidos en suspensin tambin en este caso, conocer la naturaleza y la cantidad de las partculas suspendidas es determinante. En efecto, hay materiales que, con la misma resistencia a la agresin qumica, tienen distintas caractersticas de resistencia a la abrasin. La naturaleza de los slidos en suspensin puede influir sobre la eleccin misma del tipo de bomba: en algunos casos puede ser necesario adoptar una bomba vertical sin forros de gua o evitar el uso de bombas con acoplamiento magntico.

Instalaciones de la bomba se debe procurar que la bomba pueda aspirar en una zona del recipiente o del pozo donde el lquido presente buenas caractersticas. Por ejemplo, si el lquido tiene tendencia a crear depsitos fangosos en el fondo del pozo, el lquido se tendr que mantener en continuo movimiento para evitar la formacin de dicho fango. O de lo contrario, la aspiracin de la bomba tendr que estar ubicada a una altura tal que no pueda bombear concentraciones demasiado elevadas de fango para que no obstruyan la aspiracin. Los materialesUna atenta eleccin de los materiales de construccin, sean estructurales como de sellado y de desgaste, realizada en funcin del tipo de equipo y de los fluidos que se trasladan permiten resolver con seguridad y eficiencia los problemas de bombeo de lquidos a riesgo incluso en procesos de trabajo ms complejos.

PP (Polipropileno)Caracterizado por buenas propiedades mecnicas, por una amplia resistencia a los agentes qumicos y por una elevada temperatura de ejercicio. No es adecuado para los cidos concentrados fuertemente oxidantes y halgenos (fluor, cloro, bromo, yodo). Temperatura mxima de ejercicio: 90C

PVC (Cloruro de polivinilo)Material muy usado en instalaciones. Resistente a los cidos, bases, soluciones salinas y compuestos orgnicos. No es apropiado para hidrocarburos aromticos y clorurados. Temperatura mxima de ejercicio: 45C

PVDF (Polifluoruro de vinildeno)Presenta una excepcional resistencia a los cidos, soluciones salinas, hidrocarburos alifticos, aromticos y clorurados, a los alcoholes y a los halgenos. No es idneo para bases orgnicas, soluciones alcalinas, cetonas, steres y teres.Indicado para la industria de semiconductores y con lquidos que no se deben contaminar. Temperatura mxima de ejercicio: 100C

Pasos para la instalacin de un sistema de bombeoLos sistemas de bombeo pueden variar de acuerdo a las necesidades que se presenten. Los pasos bsicos a seguir en la instalacin de un sistema de bombeo son los siguientes:Clculo del cauda requeridoClculo de la velocidad en la tuberaClculo de la tuberaClculo de prdidas primarias y secundariasClculo de la potencia de la bombaSeleccin en catlogos la bomba que se ajuste a las necesidades del sistema.Ejemplo prcticoSe tiene que instalar una bomba para suministrar agua a los habitantes de una conocida colonia de la ciudad de Xalapa. Para cada vivienda los datos promedios son los siguientes:

Densidad: 5 habitantes por viviendaDotacin: 200 lts por habitante al daNo. de viviendas: 3278 casasNo. De habitantes totales: 16390 habitantes

Del catlogo de bombas de la marca EBARA, los modelos BHS

BOMBAS SUMERGIBLES PARA POZOS PROFUNDOS6 - 8 - 10 - 12Bombas sumergibles multicelulares con motores sumergidos adecuadas para el bombeo de agua desde pozos profundos. Abastecimiento de agua en instalaciones y plantas domsticas, industriales y agrcolas, riego y fuentes.PRESTACIONES Temperatura mx. del lquido vehiculado: 40C Mx. contenido de partculas en el agua:Arena: 50 ppm. - Cloro: 500 ppm. Trabajo contnuo

MATERIALES Cuerpo de bomba: Hierro fundido Impulsores y difusores para Q.< 35 m3/hImpulsores: Radiales en Ac. InoxidableDifusores: Nylon con fibra de vidrio Impulsores y difusores para Q.< 480 m3/hImpulsores: Semiaxiales en BronceDifusores: Hierro fundido Eje y tornillera en Ac. InoxidableDe acuerdo a sus curvas caractersticas

Para estas curvas caractersticas nos arroja un modelo para 8 de dimetro el 2-25, cuyas caractersticas se muestran a continuacin: DATOS TCNICOS Acoplamiento NEMA Motor en bao de agua (mx. temp. Del lquido 30C) Opcional motor en bao de lquido refrigeranteatxico (mx. temp. 40C) 2 polos, 60 Hz. Monofsica 1-220V. 6% - 60Hz Trifsica 3-440V. 6% - 60 Hz. Aislamiento clase F Proteccin IP 58. Mximo nmero de arranques por hora n. 30El acoplamiento NEMA es el siguiente:

ste tipo de bombas necesita un tren de descarga tpico como el que se muestra a continuacin: Para la conexin elctrica necesitaremos considerar lo siguiente:Voltaje: 440VCorriente: 4.5 AFrecuencia: 60 HzPotencia: 2Hp

Necesitaremos ocupar 4 hilos, tres de fase y uno neutro, se utilizar un solo registro para la conexin con 3 interruptores termomagnticos de 10A c/u, aparte se ocuparn 3 fusibles de 5A para las fases. El motor es pequeo y no se necesita un arrancador de pasos. Se protegern 2 de las fases con OLs de 10A cada uno. Las fases se conectarn directamente y el neutro de una varilla enterrada. Todo eso se muestra en los siguientes diagramas.

sta bomba no necesita cebado para su utilizacin y ser de uso continuo, as que el mantenimiento deber ser programado adecuadamente para evitar los daos por cavitacin y efectos secundarios que puedan traer el uso diario.

El sistema de enfriamiento viene dado en la bomba y no es necesario implementar otro por el clima de la ciudad donde se instala.