sistemas de bombeo y golpe de ariete en bombas
TRANSCRIPT
ESTATICA Y DINAMICA DE FLUIDOS
GRUPO G
SISTEMAS DE BOMBEOY
TIPOS DE BOMBAS
SISTEMAS DE
BOMBEO
Una necesidad
muy antigua
ganancia en carga
estática de un fluido
El Bombeo Hidráulico
menos aplicado
años 60 y 70s
puede competir
ventajosamente con
cualquier otro método
Bomba hidráulica
es una máquina hidráulica
generadora
líquido o
una
mezcla de
líquidos y
sólidos
Bomba hidráulica
incrementar la presión de un
líquido
ambigüeda
d en la
utilización
del
término
bomba
INSTALACIÓN DE
BOMBEO
consta de dos reservorios R1 y R2
Impulsión con bombeo.
Clasificacióndelasbombas.
Bombasdedesplazamientopositivo.
Bombascentrifugas.
SISTEMAS DE IMPULSION
Impulsión de fluidos: Bombas y compresores.
Para la impulsión de fluidos se utilizan bombas y compresoresque son:
Máquinas hidráulicas que transforman un trabajomecánico en otro de tipo hidráulico.
Las bombas mueven un cierto volumen de líquido entre dosniveles.
niveles. Loscompresores mueven un cierto volumen de gasentre dos
Impulsión con bombeo.
Nomenclatura tipica de la instalacion de una bomba
2
1 W
Impulsión con bombeo.
Se tiene que considerer que: altura geométrica (Hgeo) La diferencia de altura entre el nivel de bombeo y el nivel de descarga.
altura manométrica total (HMT) La altura geométrica incrementada de las pérdidas de carga totales correspondientes a la aspiración y al bombeo, o a la presión residual mínima de distribución (ver los ejemplos de las figuras).
Conducción por bombeo desde un pozo HMT = Hgeo + J
2
1 W
Conducción por bombeo desde un tanque HMT = Hgeo + J 1 + J 2
Clasificación de la bombas.
Desplazamientopositivo.
Bombascentrifugas.
Reciprocas. Rotatorias. Flujo axial. Flujo radial.
De pistón. De diafragma. Rotor simple. Rotor múltiple.
De efectosimple. Aspas. Engranajes.
De múltipleefecto. Tornillo. Lobulares.
Tornillomúltiple.
Bombas de desplazamiento positivo.
Estas bombas guían al fluido a lo largo de toda su trayectoria, el cualsiempre está contenido en el elemento impulsor (pistón, engranaje,tornillo,etc.)ylacarcasa.
Enestas máquinassiempre hayuna cámaraqueaumentadevolumen(succión) y otra que disminuye de volumen (impulsión).
Características generales: Flujopulsante y/osemi-continuo. Adecuadasparala dosificación. Adecuadasparaeltrabajoaalta presión. Adecuadasparala operación abajoscaudales. Aptasparaeltransportede fluidos viscosos. Permitenla presencia degasesdisueltos.
Bombas de desplazamiento positivo.
Existendedostipos: Reciprocas o alterativas: el elemento que proporciona la energía al fluido lo
hace en forma lineal y alterativa (en dos tiempos), avanzan para impulsar yretroceden para llenarse, por lo que entregan un flujo pulsante.
De pistón (De simple y múltiple efecto).
Dediafragma.
Rotatorias o rotoestáticas: provistas de un elemento rotatorio, por lo que elfluido sale de la bomba en forma casi constante (semicontinuo). Suprincipal aplicación es la de manejar líquidos altamente viscosos.
De engranajes.
De tornillo sinfín. Lobulares.
Reciprocas o alterativas.
De simple efecto. De doble efecto.
Rotatorias o rotoestáticas.
De engranajes.
De tornillo sinfín.
Bombas centrifugas.
Carcasa o voluta: correspondea la caja de la bomba y es laencargada de direccionar elflujo de fluido.
elemento impulsorque comunica la energía alfluido y esta conformado poralabes o aletas que puedes sercurvas o rectas.
energía desde el motor alrodete.
Rodete:
Eje: elemento que transmite la
Bombas centrifugas.
Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica quetransformalaenergíamecánicadeunimpulsorrotatorioenenergíacinéticaypotencial.
Se aplica potencia al eje que hace girar el rotor, esto produce unareducción de presión a la entrada de la bomba. El líquido esobligado a salir a lo largo de las paletas a velocidad creciente. Lacarga de velocidad adquirida, se transforma en carga de presión amedida que pasa a la cámara y a la descarga.
Dependiendodelaposicióndeltubodesucción,existen: Bombascentrifugas radiales. Bombascentrifugas axiales.
Características y ventajas de las bombas centrifugas.
Principalescaracterísticas Sonaparatosgiratorios. No tienen órganos articulados y los mecanismos de acoplamiento son muy
sencillos. Laimpulsión eléctrica delmotorque lamueveesbastantesencilla. Para una operación definida, el gasto es constante y no se requiere dispositivo
regulador. Seadaptan con facilidad amuchas circunstancias.
Otrasventajas: Elpreciode una bombacentrífugaesaproximadamente ¼delprecio de una bomba
deémboloequivalente. El espacio requerido es aproximadamente 1/8 del de una bomba de émbolo
equivalente. Elpesoesmuypequeño yporlotantolascimentaciones también loson. El mantenimiento de una bomba centrífuga sólo se reduce a renovar: el aceite y las
empaquetaduras.
Factores característicos en bombas centrifugas.
Altura de elevación: energía entregada por la bomba por unidad de peso.
Potencia: energía consumida en la bomba. Desarrolladaporlabomba(PD). Suministrada por la bomba (PS).
: se define como eficiencia de la bomba; energía efectivamente entregada al fluidorespecto a la energía mecánica.
Factores característicos en bombas centrifugas.
NPSH(NetPositiveSuctionHead):cargatotalequivalentedelíquidoenlabomba,menos la presión de vapor del líquido que está siendo impulsado.
Altura de succión del sistema
Dato entregado por el sistema
Factor de seguridad
NPSH debe ser positivo para impedir la vaporización del líquido con elconsiguiente efecto de cavitación dañino en las paredes y partes de la bomba.
Curvas características y punto de operación.
La curva característica de una bomba relaciona el caudal con la carga o altura deelevación de la bomba.
Estascurvaslasentregaelfabricante sobrelabasedeensayosdelaboratorio.
La manera en la que una bomba trabaja depende no solo de las característicaspropias de la bomba, sino también de las características del sistema en el cual sevaya a trabajar.
Dado que la altura que la bomba desarrolla es igual a la elevación estática mas lapérdida total de carga en el sistema de tuberías.
Alacurvaresultanteseledenominacurvadelsistema.
Punto de operación.
La altura de funcionamiento y el caudal “real” son determinados por lainterseccióndelasdoscurvas.
h Curva característica
Punto de operación
Curva del sistema
Q
Alpuntodeintersecciónseledenominapuntodeoperación.
Ejemplo.
Se desea conocer el punto de operación para el sistema mostrado en lafigura, el largo total de cañería es de 10 m y toda la tubería es de acerocomercial¾”SHD40S,lasconstantedeperdidaporaccesoriosesde1,5.
h (m)
22
21,8
21,2
21
20
18
15,8
Q (L/min)
0
5
10
15
20
30
40
Curva característica
12,5
8,8
2
50
60
70
GOLPE DE ARIETE EN BOMBAS
Definición:
Gran fuerza destructiva
Se representa en cualquier
sistema de bombeo
Cuando al caudal cambia de un momento
otro
Consideraciones BásicasE
l
fl
u
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ó
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.
Se distribuyen uniformemente las velocidades y las presiones
Consideraciones BásicasLa distancia entre la entrada y salida de la bomba es tan corta que la onda de presión
Se considera que no hay cambio apreciable en los niveles de liquido de los tanques de almacenamiento
Métodos para contrarrestar el golpe de ariete
Métodos
Sistemas de bombeo de baja y alta presión
Tamaño de la tubería
Efecto de volante Número de
bombasVelocidad
específica de las bombas
Accesorios para contrarrestar el golpe de ariete
Válvulas de retención
Supresores de
fluctuaciones
Cámaras de aire
Tanques de compensación de pulsaciones
Trinquetes no
reversibles