Determinacion Experimental de Las Curvas Caracteristicas de Una Bomba Centrifuga

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    determinacion experimental de las curvascaracteristicas de una bomba centrifuga

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    Universidad de Santiago de ChileFacultad TecnolgicaDpto. Tecnologas Industriales

    Laboratorio N!.Deter"inacin e#peri"ental de las curvas caractersticas de una bo"bacentri$uga.

    No"bre% &uanito peres'ro$esor% el lo(o carlosCarrera% )uien sabe*a"o% +a)uinas , e)uipos "ec-nicos

    Universidad de Santiago de ChileFacultad TecnolgicaDpto. Tecnologas Industriales

    Laboratorio N!.Deter"inacin e#peri"ental de las curvas caractersticas de una bo"bacentri$uga.

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    No"bre% Cristian *ui

    'ro$esor% 'edro SaaCarrera% T. en +anteni"iento Industrial*a"o% +a)uinas , e)uipos "ec-nicos

    /ndice*esu"en de lae#periencia00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag.41b&etivos , ele"entos ae"plear000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag.2Identi$icacin de co"ponentes+otor tri$-sico0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag.3'artes , $unciona"iento0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag5o"ba Centri$uga000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag6Funciona"iento , partes de una bo"ba centri$uga0000000000000000000000000000000000000'ag.7'reparacin del e)uipo , to"a dedatos00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag.89Diagra"a de la instalacin , datost:cnicos0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag88Tabla de datos obtenidos , resultados de lasvariables0000000000000000000000000000000000000000000'ag.8;*esultados? , ?

    0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag.8!?B an-lisis , conclusiones , bibliogra$a0000000000000000000000000000000000000000'ag84C-lculos realiados

    ltura "ano":trica0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag82

    'otencia de acciona"iento000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag.83*endi"iento0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000'ag.8

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    *esu"enAl ob&etivo de esta e#periencia parte con lograr de"ostrar e#peri"ental"ente )ue sepueden obtener la curvas caractersticas de una bo"ba centri$uga con la to"a de datos ,c-lculos de los "is"os. 'ara e"pear se de$inen e identi$ican los co"ponentes dele)uipo )ue en este caso serian la bo"ba , el "otorB a continuacin se procede a prepararel e)uipo instalando los att"etrosB veri$icando )ue = sea igual a 9B to"ado datost:cnicos de las placas de la bo"ba , el "otor , generando una tabla para dar co"ienocon la to"a de datosB luego de tener los datos se proceder- a hacer los respectivosc-lculos para la obtencin de las curvas caractersticas de la bo"ba centri$uga.Cabe "encionar )ue ta"bi:n se "uestran los i"ple"entos utiliados para la realiacin

    de la e#periencia , una introduccin a los principales co"ponentes del e)uipo co"o labo"ba , el "otor tri$-sico.

    1b&etivos.l t:r"ino de la e#periencia el alu"no estar- en condiciones de%.0 Deter"inar las variables )ue caracterian el $unciona"iento de una 5o"ba centri$uga.5.0 *econocer una instalacin tpica )ue posea una bo"ba centri$uga.Deter"inar en $or"a e#peri"ental el rendi"iento , las curvas

    caractersticas.

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    nuevo deslia"ientoB , as sucesiva"ente. De esta "anera se co"prende )ue el rotornunca logre alcanar la "is"a velocidad del ca"po "agn:tico giratorio.As por lo cual recibe el no"bre de asncrono o asincrnico. Al deslia"iento puede ser"a,or con$or"e au"enta la carga del "otor , lgica"enteB la velocidad se reduce en unaproporcin "a,or.

    Los "otores de corriente alterna , los de corriente continua se basan en el "is"oprincipio de $unciona"ientoB el cual establece )ue si un conductor por el )ue circulauna corriente el:ctrica se encuentra dentro de la accin de un ca"po "agn:ticoB :stetiende a desplaarse perpendicular"ente a las lneas de accin del ca"po "agn:tico.Al conductor tiende a $uncionar co"o un electroi"-n debido a la corriente el:ctrica )uecircula por el "is"o ad)uiriendo de esta "anera propiedades "agn:ticasB )ue provocanBdebido a la interaccin con los polos ubicados en el estatorB el "ovi"iento circular )ue seobserva en el rotor del "otor.'artiendo del hecho de )ue cuando pasa corriente por un conductor produce un ca"po"agn:ticoB ade"-s si lo pone"os dentro de la accin de un ca"po "agn:tico potenteBel producto de la interaccin de a"bos ca"pos "agn:ticos hace )ue el conductor tienda

    a desplaarse produciendo as la energa "ec-nica. Dicha energa es co"unicada ale#terior "ediante un dispositivo lla"ado $lecha.

    '*TAS H FUNCI1N+IANT1 DAL +1T1* ALCT*IC1ST*IFJSIC1.0Independiente"ente del tipo de "otor tri$-sico del )ue se trateB todos los "otorestri$-sicos convierten la energa el:ctrica en energa "ec-nica.8. Al estator% est- constituido por un enchapado de hierro al silicioB introducido

    general"ente a presinB entre una carcasa de hierro colado. Al enchapado es ranuradoB locual sirve para insertar all las

    bobinasB )ue a su ve se constru,en con ala"bre de cobreB de di$erentes di-"etros.;. Al rotor% es la parte "vil del "otor. Ast- $or"ado por el e&eB el enchapado , unasbarras de cobre o alu"inio unidas en los e#tre"os con tornillos. este tipo de rotor se lella"a de &aula de ardilla o en cortocircuito por)ue el anillo , las barras )ue son dealu"inioB $or"an en realidad una &aula.!. Los escudos% est-n hechos con hierro colado Ela "a,ora de veces. An el centro tienencavidades donde se incrustan co&inetes de bolas sobre los cuales descansa el e&e delrotor. Los escudos deben estar sie"pre bien a&ustados con respecto al estatorB por)ue de

    ello depende )ue el rotor gire libre"enteB o )ue tenga KarrastresK o K$riccionesK.

    I"agen de un "otor tri$-sico

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    51+5 CANT*IFU

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    altura din-"ica de $or"a )ue abandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidadBau"entando ta"bi:n su presin en el i"pulsor segGn la distancia ale&e. La elevacin dell)uido se produce por la reaccin entre :ste , el rodete so"etido al "ovi"iento derotacinc La voluta es un rgano $i&o )ue est- dispuesta en $or"a de caracol alrededor del rodeteB

    a su salidaB de tal "anera )ue la separacin entre ella , el rodete es "ni"a en la partesuperiorB , va au"entando hasta )ue las partculas l)uidas se encuentran $rente a laabertura de i"pulsin. Su "isin es la de recoger el l)uido )ue abandona el rodete agran velocidadB ca"biar la direccin de su "ovi"iento , enca"inarle hacia la brida dei"pulsin de la bo"ba .La voluta es ta"bi:n un trans$or"ador de energaB ,a )ue $rena lavelocidad del l)uidoB trans$or"ando parte de la energa din-"ica creada en el rodete enenerga de presinB )ue crece a "edida )ue el espacio entre el rodete , la carcasaau"entaB presin )ue se su"a a la alcanada por el l)uido en el rodete. An algunasbo"bas e#isteB a la salida del rodeteB una corona directri de -labes )ue gua el l)uidoantes de introducirlo en la voluta.

    d Una tubera de I"pulsinB instalada a la salida de la volutaB por la )ue el l)uido esevacuado a la presin , velocidad creadas en la bo"ba. Astos sonB en generalB losco"ponentes de una bo"ba centr$uga aun)ue e#isten distintos tipos , variantes. Laestructura de las bo"bas centr$ugas es an-loga a la de las turbinas hidr-ulicasB salvo)ue el proceso energ:tico es inverso en las turbinas se aprovecha la altura de un saltohidr-ulico para generar una velocidad de rotacin en la ruedaB "ientras )ue en lasbo"bas centr$ugas la velocidad co"unicada por el rodete al l)uido se trans$or"aB enparteB en

    presinB logr-ndose as su desplaa"iento , posterior elevacin.e un e&e o chaveteraB el cual se usa para la trans"isin de potencia entre el "otor , labo"ba centri$uga.$ una chu"aceraB )ue se utilia co"o apo,o en las bo"bas centri$ugas.

    'reparacin del e)uipoAl e)uipo utiliado estaba ubicado en la sala de "a)uinas del la $acultad tecnolgica'roceda a la cone#in de los instru"ento Een este caso los att"etros.Colo)ue en "archa el e)uipo , de&e la llave de paso cerrada para co"enar con hM9BasegGrese de )ue h sea igual a cero o cercano para proceder.'roceda a abrir la llave de paso hasta )ue $lu,a una pe)uea cantidad de l)uido para

    co"enar a to"ar las "edicionesB abriendo poco a poco la llave para las di$erentes"ediciones.*egistre los datos obtenidos en una tabla.

    To"a de datos'ara lograr to"ar las "ediciones $ue necesario hacer lo siguiente%An el caso de las presiones E'8 , '; solo era necesario leer el valor )ue "ostrara el"an"etro este "edido en 'SIg.

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    'ara la altura Eh se uso un instru"ento lla"ado vertedero )ue tiene $or"a de O , por elcual pasa el caudal de agua "edido en un tubo de vidrio con una regla ubicada $uera delcontenedor del agua.

    La i"agen "uestra al vertedero Eel de la i"agen no es el )ue real"ente se uso en el

    laboratorio si no )ue un e&e"plo.

    'ara "edir la potenciaE@atts 8 , ; se utilio la t:cnica de los ; att"etros la cual se"uestra en la siguiente i"agen%

    Diagra"a de la instalacin Esolo se aprecia la $uncin de la bo"ba

    Aspeci$icaciones t:cnicas del e)uipo

    5o"ba+arca%O1==M87 "ca

    +otor%+arca%5ron 5overi+UM79 L;

    M

    4BTa"ao%!='OH !69*'+

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    ;629 *'+

    Tabla de Datos obtenidos.lectura'8E'SIg

    ';=E""@8E@atts@;E@atts89!49;6989;9

    ;9!;;9!898929!9!;!!29

    88;949!;4!98829

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    29;724!9

    8;;939;3334698;699;!;

    2;98!9969;;42!98!!979

    ;842!98!!9Desarrollo de c-lculos.

    O*I5LAS DATA*+IN*

    Solucin , datos obtenidos despu:s del c-lculo.

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    ? Elt>"in? E"!>s=b E"ca@hid E(@

    @acc E(@*endi"iento ER899;!B7;9263;98!999;8;B2;8769

    9B999;96;;B28!47;743B9426248!39!B!62;38!!26B;7888!!9B999782;;;B28!47;7;84B!46!93

    84984B2682844893B996769B998336;;;B28!47;7!67B68332482;9;2B3426!;2288B92662

    9B99;6383;9B49;62;72;B;949878329!4B379!843;4B8687

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    9B9948;63486B;7;;8!49B8842378394;B928734;

    !9B78!6789B9928!8783B8682!68!B68!48486;944B829;;6!;7B44!!;9B992472482B469;34

    6!!B387;!863944B686;4927!;7B44!!;9B992472484B44772B;46686394;B6894

    continuacin se presentan los resultados

    ?

    ? +!>s=b9;!B7;9263;9B999;96

    ;;B28!47;79B99978287;;B28!47;79B99833683;;B28!47;79B99;63832;9B49;62;7

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    9B9948;63!386B;7;;8!9B9928!867683B8682!9B992472!7

    82B469;349B992472!784B447

    ?

    ? +!>s@acc E(@98!999B999;968!399B999782;8499B998336;82;9

    9B99;638383299B9948;6348399B9928!8786;99B992472486399B99247248639

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    ?

    ? +!>srendi"iento

    999B999;96!B!62;38!9B999782;84B2682849B998336;;2B3426!;2

    n-lisis , conclusionesLa pri"era acotacin )ue se puede hacer es respecto a E altura de rociadores respecto

    a la bo"baB la cual se considero despreciable por ser una distancia "u, pe)uea enco"paracin a la )ue se usara habitual"ente para llevar agua a alturas "a,ores co"opor e&e"plo para dar abasteci"iento a un edi$icio por decir algo.Cabe agregar )ue las curvas obtenidas corresponden con las curvas caractersticas deuna bo"ba centri$uga por lo )ue el laboratorio $ue un :#ito en cuanto a la obtencin de losresultados propuestos.An cuanto a la los *'+ )ue no se pudieron "edirB sealara de )ue estas dis"inuan a"edida )ue se le agregaba "as traba&o a la bo"ba.SegGn los datos obtenidos se puede observar )ue la =b Ealtura "ano":trica dis"inu,e a"edida )ue au"enta el caudal , )ue la potencia de acciona"iento au"enta a "edida )ueau"enta el caudal.