INGENIERO CIVILPRATICA 3

ANALISIS DE COMPORTAMIENTO DE BOMBA CENTRIFUGA Y MULTIETAPAS.CRUZ VARGAS JOSE GIOVANNI

PROF. ORTEGA MONDRAGON JOSE.

GRUPO 1701

INDICE1

Introduccin3

Ejemplos de algunas graficas de las bombas ms comerciales..4

Materiales y equipo..5

Objetivos.5

Desarrollo...6

Calculos...8

Conclusiones..18

INTRODUCCION2

Antes de hablar sobre las curvas de bombeo, repasemos algunos datos tcnicos sobre las bombas. Las bombas se utilizan para movilizar el agua (u otros fluidos, pero aqu estamos limitando nuestra discusin a las bombas centrfugas de agua) y para aumentar la presin disponible. Mientras que eso parece lo suficientemente sencillo, hay algunos puntos importantes que hay que mencionar. El tamao de las bombas es determinado por el volumen de impulso, el nmero de caballos de fuerza del motor y el nmero de etapas. La mayora de las bombas domsticas funcionan a 3,450 rpm revoluciones por minutoa 60 Hertz (Hz), y cada revolucin de la bomba contiene un volumen medido de agua. Algunas bombas funcionan a 3,500 rpm o 1,700 rpm. El nmero de rpm representa el punto ms eficiente de rendimiento del motor. El flujo transmitido por la bomba por minuto es el nmero de revoluciones en un minuto multiplicado por el volumen del impulsor. Naturalmente, los impulsores de mayor volumen requieren motores de bomba de mayor tamao; pero las revoluciones seguirn siendo iguales, y la presin ser fija para un impulsor de una sola etapa. Cuando una bomba tiene varias etapases decir, varios impulsores ligados en un solo ejeel flujo de la bomba no aumenta, ya que cada impulsor tiene el mismo volumen; pero el motor le proporciona energa (presin) adicional al agua, de tal manera que la eleva ms alto (o la empuja ms lejos). La suma de la elevacin del agua al punto de almacenamiento (o a la presin en un tanque de presin), con cualquier prdida de energa que ocurre en la tubera, se conoce como presin dinmica. Los fabricantes disean una bomba que es capaz de aguantar una variedad de flujos con el aumento de presinlo cual requiere motores cada vez ms potentes. Una curva de bombeo es la representacin grfica de una caracterstica especfica del rendimiento de una bomba. Interpretar estas grficas puede ser til, tanto para especificar las bombas para una aplicacin, como para determinar si una bomba que ya ha sido instalada est rindiendo al nivel de su capacidad. Para las aplicaciones de bombeo de agua, las varias curvas que se ilustran son muy similares, simplemente ofreciendo informacin adicional misma bomba con motores que tienen distinto nmero de caballos de fuerza. Para seleccionar una bomba, calcule la presin dinmica requerida y el flujo necesario. Trace una lnea desde el punto en el eje vertical Y que muestra la presin requerida paralela al eje horizontal X; luego seleccione el flujo necesario y trace una lnea desde ese punto, paralelo al eje verticales decir, el eje Y. La bomba requerida es aquella cuya lnea est por encima del punto de interseccin de esas dos lneas en la grfica.

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OBJETIVOS Obtener las curvas caractersticas de las bombas en condiciones originales para determinar la presin general por la maquina, comparando con el aumento y decremento de revoluciones por minuto.

MATERIALES Y EQUIPO. Equipo de pruebas con diferentes tipos de bombas.

DESARROLLO.4

Procedimiento para la bomba centrifuga. Paso1.- Se conecta el mecanismo de la bomba centrifuga al motor de el equipo de laboratorio para medir las presiones. Las especificaciones de este mecanismo de bomba centrifuga son las siguientes: Bomba de turbina: Revoluciones: 2500. r.p.m: 3480. Potencia: 0.3 Kw Presin de salida 35/15 m.c.a

Paso 2.- Se abri completamente la vlvula de la bomba con el fin de tomar las medidas del barmetro y vacuometro, cuando esta trabajando la bomba. Paso 3.- Se cerro la vlvula al 50% aproximadamente para hacer lo mismo que en el paso 1, es decir, se tomaron las medidas que marcaba el vacuometro y barmetro para con esto posteriormente se obtenga la carga de presin que es un requisito para poder graficar la carga versus gasto. Paso 4.- Se cerro la vlvula al 90% aproximadamente y se volvieron a tomar lecturas hasta que el agua suba a 2, 10 y 15 cm. en el marcador del tanque. Y a cada de estas marcas se tomaban las lecturas del barmetro y vacuometro. Paso 5.- Ahora se tomo la lectura del barmetro y vacuometro cerrando totalmente la vlvula para conocer cual es la mxima carga de la bomba. Esto lo hacemos para tener el punto de cierre en la grafica que haremos ms adelante.

Procedimiento para la bomba multietapas.

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Paso 1.- Se conecta el mecanismo de la bomba multietapas al motor del equipo de laboratorio para medir las presiones. Las especificaciones de este mecanismo de bomba multietapas son las siguientes: Bomba de multietapas: r.p.m: 3480. Potencia: 0.71 Kw Presin de salida 50/20 m.c.a

Paso 2.- Se abri completamente la vlvula de la bomba con el fin de tomar las medidas del barmetro y vacuometro, cuando esta trabajando la bomba. Paso 3.- Se cerro la vlvula al 50% aproximadamente para hacer lo mismo que en el paso 1, es decir, se tomaron las medidas que marcaba el vacuometro y barmetro para con esto posteriormente se obtenga la carga de presin que es un requisito para poder graficar la carga versus gasto. Paso 4.- Se cerro la vlvula al 90% aproximadamente y se volvieron a tomar lecturas hasta que el agua suba a 2 y 15 cm. en el marcador del tanque. Y a cada de estas marcas se tomaban las lecturas del barmetro y vacuometro. Paso 5.- Ahora se tomo la lectura del barmetro y vacuometro cerrando totalmente la vlvula para conocer cual es la mxima carga de la bomba. Esto lo hacemos para tener el punto de cierre en la grafica que haremos ms adelante.

Clculos. Para la bomba Centrifuga.6

Revoluciones: 2500. r.p.m: 3480. Potencia: 0.3 Kw Presin de salida 35/15 m.c.a Q(M/S) 0,0006 1111 H Torque 0,0005 2356 2 Abierta 0,0005 2987 10 0,0005 5485 15 Abierta Carga 0 0 0 Succion -2,2 -2,2 L 2,2 11 Ampers Tiemp Carga Voltaje o (m.c.a) 224,33 2,95 236 3,6 752 224,33 21,01 752 224,33 31,14 752

-2,2 16,5 Abierta

Q(M/S) H 0,0004 5738 2 0,0005 1474 10 0,0005 1434 15 0,0004 9549

Tiemp Carga Torque Carga Succion L Ampers Voltaje o (m.c.a) 203,94 50 0,1 -1,9 2,2 3,05 236 4,81 32 203,94 0,1 -1,9 11 3,05 236 21,37 32 203,94 0,1 -1,9 16,5 3,05 236 32,08 32

Abierta Tiemp Carga Q(M/S) H Torque Carga Succion L Ampers Voltaje o (m.c.a) 0,0004 234,53 1431 2 90 2,2 -0,1 2,2 3,11 236 5,31 468 0,0005 234,53 0926 10 2,2 -0,1 11 3,11 236 21,6 468 0,0004 234,53 6888 15 2,2 -0,1 16,5 3,11 236 35,19 468 0,0004 6415 Abierta Q(M/S) H Torque 0 2 Cerrada 0 10 Carga 4,25 4,25 Succion 0 0 L 0 0 Ampers 3,12 3,12 Tiemp Voltaje o 237 237 433,37 0 93 0 433,377

93 0 15 4,25 0 0 3,12 237 0

Q(M/S) M.C.A 0,0006111 1 0 0,0005548 5 203,9432 0,0004954 9 234,53468 0 433,3793

Grafico Carga-Gasto para la bomba centrifuga.500 450 Carga (m.c.a) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 0,0001 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 0,0006 0,0007 Gasto (m/s)

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Para la Bomba multietapas: r.p.m: 3480. Potencia: 0.71 Kw Presin de salida 50/20 m.c.a.

Abierta Q(M/S) H 0,0006 875 0,0009 7059 0,0008 2904 Torque 5 Abierta 15 Carga Succin (L) 0 0 -0,07 5,5 Tiemp Carga Ampers Voltaje o (m.c.a) 3,3 234 8 17 7,1379 7,1379 0

-0,07 16,5

Abierta Q(M/S) H 0,0007 8571 0,0007 8571 0,0007 8571 Torque 2 15 50 Carga Succin L 1,5 1,5 Tiemp Carga Ampers Voltaje o (m.c.a) 159,07 -0,06 5,5 5,8 235 7 5696 159,07 -0,06 16,5 21 5696 0

Abierta Q(M/S) H 0,0003 6667 0,0003 587 0,0003 6268 Tiemp Carga Torque Carga Succin L Ampers Voltaje o (m.c.a) 332,42 2 90 3,2 -0,06 5,5 3,29 233 15 7416 332,42 15 3,2 -0,06 16,5 3,29 233 46 7416

Abierta Q(M/S) H 0 0 Torque 5 Cerrada 15 Carga Succin L 4,6 4,6 0 0 0 0 Tiemp Ampers Voltaje o 3,31 3,31 231 231 0 0 469,06 936 469,06 9369

Q(M/S) M.C.A 0,0008290 4 0 0,0007857 1 159,075696 0,0003626 8 332,427416 0 469,06936

Grafico Carga-Gasto para la bomba multietapas.500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 0,0002 0,0004 0,0006 0,0008 0,001 Gasto (m/s).

Carga (m.c.a).

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Propuesta de revoluciones para la bomba centrigufa. Para proponer las graficas con diferentes revoluciones se usaron las leyes de similitud como se muestra continuacin. Datos para la grafica de propuesta con 2500 revoluciones por minuto.

Despejando el gasto para obtener nuestra primera curva.

Conociendo sus respectivas cargas igualmente con leyes de similitud.

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Entonces los datos para graficar las curvas propuestas variando la potencia son los siguientes: Q(M/S) M.C.A 0.00043901 7

0

0.00039859 6 146.1092 0.00035595 5 168.4876 0 311.3357040 Para proponer las graficas con diferentes revoluciones se usaron las leyes de similitud como se muestra continuacin. Datos para la grafica de propuesta con 4000 revoluciones por minuto.

Despejando el gasto para obtener nuestra primera curva.

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Conociendo sus respectivas cargas igualmente con leyes de similitud.

Entonces los datos para graficar las curvas propuestas variando la potencia son los siguientes: Q(M/S) M.C.A 0,00070242 7 0 0,00063775 3 234,417471 0,00056952 5 269,580092 0 498,137126 Entonces la grafica con la grafica con la grafica de nuestra bomba centrifuga con 4380 revoluciones por minuto y sus dos graficas paralelas en donde propusimos 2500 y 4000 revoluciones por minuto es la siguiente:

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G r a fic o C a rg a -G a s to p a r a la b o m b a c e n tr ifu g a .600 500 400 Carga (m.c.a) 300 200 100 0 0 0 ,0 0 0 2 0 ,0 0 0 4 G a s to (m /s ) G ra fic a d e n ue s tra b o m b a c e ntrifu g a c o n 3 4 8 0 r.p .m G a rfic a p ro p u e s ta c o n un a re vo lu c io n d e 2 5 0 0 . G a rfic a p ro p u e s ta c o n un a re vo lu c io n d e 4 0 0 0 r/m in. 0 ,0 0 0 6 0 ,0 0 0 8

Propuesta de revoluciones para la bomba multietapas. Para proponer las graficas con diferentes revoluciones se usaron las leyes de similitud como se muestra continuacin. Datos para la grafica de propuesta con 4000 revoluciones por minuto.

Despejando el gasto para obtener nuestra primera curva.

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Conociendo sus respectivas cargas igualmente con leyes de similitud.

Entonces los datos para graficar las curvas propuestas variando la potencia son los siguientes: Q(M/S) M.C.A 0,0009529 2

015

0,0009031 2 182,845628 0,0004168 7 382,100478 0 539,160184

Para proponer las graficas con diferentes revoluciones se usaron las leyes de similitud como se muestra continuacin. Datos para la grafica de propuesta con 2500 revoluciones por minuto.

Despejando el gasto para obtener nuestra primera curva.

Conociendo sus respectivas cargas igualmente con leyes de similitud.

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Entonces los datos para graficar las curvas propuestas variando la potencia son los siguientes: Q(M/S) 0,0005955 8 0,0005644 5 0,0002605 5 0 M.C.A 0 114,278517 238,812799 336,975115

Entonces la grafica con la grafica con la grafica de nuestra bomba multietapas con 4380 revoluciones por minuto y sus dos graficas paralelas en donde propusimos 2500 y 4000 revoluciones por minuto es la siguiente:

G r a f ic o C a r g a - G a s t o p a r a la b o m b a m u lt ie t a p a s .600 500 400 300 200 100 0 0

Carga (m.c.a).

0 ,0 0 0 2 0 ,0 0 0 4 0 ,0 0 0 6 0 ,0 0 0 8 0 ,0 0 1 0 ,0 0 1 2 G a s t o (m /s ) . G ra fi c a d e n u e s tra b o m b a m u lti e ta p a s c o n 3 4 8 0 r .p .m . G ra fi c a p r o p u e s ta c o n 4 0 0 0 r.p .m . G ra fi c a p r o p u e s ta c o n 2 5 0 0 r.p .m .

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Conclusiones.

Cruz Vargas Jos Giovanni. Pudimos apreciar que la maquina multietapas lleva un gasto mucho mayor y que tiene mas capacidad de carga solo con cambiar el mecanismo con el cual trabaja, por que hay que recordar que el motor es el mismo y que lo nico que cambiamos en el laboratorio es el mecanismo. A si tambin, las graficas tienen el fin de mostrarnos como se puede hacer la eleccin de una bomba por si necesitramos una. Aqu lo nico que hay que hacer es conocer el gasto que deseamos mover y entonces podemos entrar a la grafica y con ese gasto proyectar una lnea a la lnea de la grafica y despus proyectarla a la columna de carga y as es como encontramos cual es la carga de presin que necesitamos para el gasto que deseamos mover, as es como podemos buscar la bomba adecuada. Como dije antes se puede apreciar que una bomba multietapas tiene mayor eficiencia ya que el mecanismo genera una mayor capacidad de presin y mayor gasto.

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