Eficiencia de Una Bomba

8/18/2019 Eficiencia de Una Bomba

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EFICIENCIA DE UNA BOMBA

Problema.

En un sistema de flujo se requiere bombear agua con un flujo entre 3 ! 3" #$M a untanque que se encuentra a una %resi&n manom'trica de () *gf + cm,)Determine si con ese flujo la bomba- con di.metro de im%ulsor de / 0+1 in- o%era a sum.2ima eficiencia ! si la columna cabe4a5 que suministra la bomba es a%ro6ec7adaal m.2imo %or el sistema) 8a bomba est. aco%lada a un motor de ,9$)

Material:

2 Vernier

2 Flexómetros

1 Electro pinza

1 termómetro de mercurio

DETERMINACION EXPERIMENTAL DE LAS CURVAS CARACTERÍSTICASDEL PAR MOTOR - BOMBA:

Identifique los datos de la bomba ! del motor en las %lacas corres%ondientes) 8lene lasiguiente tabla:

Medida de e!"ridad #ara el dearrollo e$#erime%&al

;istema el'ctrico:

() En la %resencia del %rofesora5 abrir la caja con los interru%tores de cuc7illas) Ambos interru%tores deben estar desconectados< si no es as= bajar las

cuc7illas),) >erificar que ning?n motor se encuentre conectado)

3) >erificar que las 4a%atas de las l=neas roja ! a4ul de los transformadores- queentran ! salen al @attmetro- est'n correctamente conectadas:3)( 8=nea roja en

3), 8=nea a4ul en " o ( Am%eres- seg?n indique el %rofesor)

3)3 ue est'n fijas a%retando las 4a%atas con el tornillo corres%ondiente encada transformador5)

/) ;ubir las cuc7illas %ara contar con el ser6icio el'ctrico a los motores

Bomba

CENIFU#A

Marca:Di.metro del im%ulsor #ru%o5:

;erie:

Motor

IF;ICOMarca: $otencia: $M:

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;istema 9idr.ulico:

() >erificar que el tanque rece%tor se encuentre 6ac=o) >er indicador de ni6el5< sino- retornar el l=quido al tanque de alimentaci&n siguiendo la l=neacorres%ondiente ! abrir las 6.l6ulas corres%ondientes)

,) >erificar que el tanque de alimentaci&n se 6a llenando) E6itar derrame !

des%erdicio de agua >er indicador de ni6el5)

3) Alinear el sistema- es decir- abrir !+o cerrar 6.l6ulas que sean necesarias %araque el agua flu!a del tanque de alimentaci&n al %ar motor bombaes%ecificado en el %roblema ! que descargue al tanque rece%tor)Nota: Debido a que el tanque rece%tor estar. %resuri4ado- 'errar la ()l("lade:a5 las l=neas que conectan las tomas de %resi&n con los man&metros en GUH dela #la'a de ori*i'io + del (,%&"ri %ara e6itar fuga de mercurio)b5 la l=nea de retorno al tanque de alimentaci&n- est.n ubicadas en la %arteinferior i4quierda de dic7o tanque- %ara e6itar salida de agua %or la l=nea

igualadora de %resi&n a la atm&sfera)/) No bombear si el tanque de alimentaci&n se encuentra a un / de suca%acidad)

;istema mec.nico:

() Aco%lar la bomba con el motor si no est.n aco%lados) Asesorarse con el%rofesor o con el 'cnico del aller de Mantenimiento5)

,) $urgar la bomba %ara e6itar ca6itaci&n- abrir la 6.l6ula de la l=nea de %urga)

3) >erificar que el aco%le motorbomba sea correcto %ara e6itar rom%imiento deflec7as)

$resuri4aci&n del tanque rece%tor)

() Con la asesoria del %rofesora5 locali4ar el com%resor cercano al cuarto decaldera ! accionar el s@itc7 aire 7?medo5-

2. ;eguir la l=nea de salida del com%resor %ara 6erificar la correcta alineaci&n delcom%resor al tanque rece%tor- 7asta lograr que el man&metro en dic7o tanquemarque ( gf +cm,- seg?n indique el %rofesor)

3) $ara mantener constante dic7a %resi&n- conforme el tanque recibe el flujo deagua- se abre !+o cierra la 6.l6ula de la l=nea de salida de aire a la atm&sfera)

ecomendaciones %ara regular el flujo:

1. 8a 6.l6ula de globo- ubicada en la l=nea de descarga de la bomba- ser. la6.l6ula de control de flujo) Con la 6.l6ula de control de flujo totalmente cerrada-flujo J 5- accionar el motorbomba ! leer r.%idamente en los man&metroscorres%ondientes la %resi&n de descarga PD ! la de succi&n PS de la bomba) Anotar los 6alores) A%agar la bomba)

,) Con la 6.l6ula de control de flujo totalmente abierta< es decir- flujo m.2imo-

accionar la bomba ! leer r.%idamente en los man&metros corres%ondientes la

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%resi&n de descarga ! la de succi&n de la bomba- anotar los 6alores) A%agar labomba)

3) Con base en los 6alores de %resi&n de descarga medidos en los l=mites: detotalmente cerrado a totalmente abierto- di6idir en " inter6alos los 6alores de la%resi&n de descarga) Anotar los 6alores acordados)

DESARROLLO EXPERIMENTAL() Obser6ar cuidadosamente las escalas de los instrumentos de medici&n ! 7acer lasmediciones utili4ando el sistema de unidades que indique el %rofesora5),) Iniciar la %rimera medici&n con 6.l6ula totalmente cerrada) K r.%idamente 7acerlas lecturas %ara no for4ar la bomba)3) Abrir la 6.l6ula de control de flujo 7asta lograr el %rimer 6alor de la %resi&n dedescarga) El flujo se medir. en el rot.metro corres%ondiente)/) ;in %arar la bomba aumentar el flujo que corres%onda con las %resiones dedescarga seleccionadas)") Conforme se llena el tanque rece%tor 6erificar que la %resi&n en ese tanque se

mantenga constante)L) $ara cada $resi&n de descarga dede *l"o 'ero a *l"o m)$imo5 realice lasmediciones solicitadas en la siguiente abla (

AB8A (

PD/0!* 1'm2

/lb* 1i%2

PS/0!* 1'm2

/lb* 1i%2 /'m 3!

POT.ELEC.

/4a&&

INTENSIDADI

/Am#

RPM 5LU6OESCALA/3Cl 789

/PM

5LU6OAUA/PM

5LU6OAUA

/m7 1 ;/*&7 1

PORI5ICIO/'m 3!

PVENTURI/'m 3!

0) erminadas las mediciones a%agar la bomba)

1) Desaco%lar- la bomba del motor)

) Accionar el motor ! medir: (5 $otencia el'ctrica suministrada @atts- sin aco%lar ;+A5 o J

,5 Intensidad de corriente en am%eres- sin aco%lar ;+A5 I J

() etornar el agua al tanque de alimentaci&n %or la l=nea corres%ondiente)(() Abrir %oco a %oco la 6.l6ula de salida de aire a la atm&sfera 7asta que elman&metro del tanque marque cero)

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Medida de e!"ridad #ara #aro de e


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$eEP5;+A5JIo,o J $eMM;+A5 J o $eEP;+A5 J

II $DIDA; EN E8 MOO ACO$8ADO

5LU6O /PM POTENCIAELECTRICA

/4a&&

I /Am# PeE6 /4a&& PeTE /4a&& PCR /4a&&

S PeDR

/4a&&P5M /Po&. Me'.

/4a&&

B3PηM /9 ηB /9

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L) Mostrar en una gr.fica #r.fica (5 las '"r(a 'ara'&er@&i'a del #ar mo&or-bomba e$#erime%&ale de acuerdo a la 6ariaci&n flujo 6olum'trico:

Columna de la bomba m o ft5 8a $otencia mec.nica 9$5- conocida como B9$

8a Eficiencia de la bomba 5

$otencia el'ctrica 9$5)

0) Utili4ar %ara cada cur6a la escala corres%ondiente)

DETERMINACION DEL TRABA6O COLUMNA /CABEA UE REUIERE EL SISTEMA

() En un diagrama de flujo o isom'trico re%resentar el sistema de flujo marque los%untos ( ! , %ara 7acer el balance de energ=a)

,) A%licar la ecuaci&n de balance de energ=a mec.nica- indique si se %ueden 7acersim%lificaciones en la ecuaci&n- argumente %or escrito cuales ! %orqu') Escriba laecuaci&n sim%lificada)

3) $ara determinar las %'rdidas de energ=a %or fricci&n 7acer un in6entario de6.l6ulas ! accesorios que se encuentran en el sistema de flujo)

/) Identificar %rimero el di.metro nominal de cada tramo de tuber=a- m.rquelo en eldiagrama de flujo)

") $ara cada tramo llene una tabla como la siguiente indicando los 6alores de 8+D5-5 !+o 8e corres%ondientes a cada accesorio) Medir con un fle2&metro la longitud detramo recto de tuber=a)

N o de &ramo:

D N / i%

DEXT 'm DINT 'mL TRAMO RECTO / m

Ti#o de A''eorioo V)l("la

Ca%&idad /L1D 0 Le

Σ 8e Q 8 J

L) Con los 6alores de Σ 8e Q 8 determine las %'rdidas %or fricci&n %ara cada tramo !

%ara cada flujo)0) Cuando el tanque no se encuentre %resuri4ado medir las %'rdidas de %resi&n de la

'


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%laca de orifico ! en el 6enturi se miden directamente en los man&metros en GUH)Escriba los 6alores en las columnas corres%ondientes de la abla ()

1) Determine el trabajo mec.nico- la Columna ! la $otencia que requiere elsistema) Escriba sus resultados en la siguiente abla ")

abla "

5LU6O DE 32O /m7

1 ; /*&7 14 * /0!* m10! ; /lb* *&1lbm

3 /m ; /*& Po&e%'ia /3P

8

CUESTIONARIO () E6al?e la contribuci&n de cada energ=a que inter6iene en el trabajo que requiereel sistema %ara flujo J ! %ara flujo m.2imo) e%ortar dic7a contribuci&n en considerando el trabajo de bombeo como el (),) Muestre en una #r.fica ,5- c&mo 6ar=a la columna del sistema con la 6ariaci&n deflujo- desde flujo cero 7asta el flujo m.2imo)3) Ane2e a esta gr.fica la cur6a de cabe4a de la bomba ! la cur6a de eficiencia quedetermin& en la %rimera %arte) RE2iste un %unto de intersecci&n entre las doscur6asS/) Ru' nombre recibe este %unto de intersecci&n ! cu.l es su significadoS

") $ara el flujo solicitado- RC&mo es el 6alor de la cabe4a de la bomba con res%ectoal del sistemaS K RCu.l es el 6alor de la eficienciaS

L) REs correcto o%erar el sistema con ese %ar motorbombaS) Rendr=a que 7aceralguna modificaci&n %ara lograr un consumo de energ=a o%timo- asegurar el flujo

solicitado ! lograr la m.2ima eficienciaS

0) Argumente cada una de sus recomendaciones ! muestre ecuaciones em%leadas-los c.lculos ! gr.ficas que a6alan las recomendaciones dadas)

A%e$o

De&ermi%a'i;% e$#erime%&al de la #o&e%'ia real del mo&or.

I $DIDA; EN E8 MOO ;IN ACO$8A

a5 $'rdidas %or calentamiento del motor o %'rdidas %or efecto de Poule $eEP5-i% a'o#lar ;+A5 el motor a la bomba:

(


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$eEP5;+A5JIo,o

Donde:Io es intensidad de la corrienteo es resistencia en o7ms) $ara motor , 9$< ,)/" o7ms)

b5 $'rdidas mec.nicas ! magn'ticas del motor $eMM5 sin aco%lar el motor a labomba)$eMM;+A5 J o $eEP;+A5

Donde:

o son atts consumidos %or el motor i% a'o#lar )

I $DIDA; EN E8 MOO ACO$8ADO

c5 $'rdidas %or calentamiento del motor aco%lado A5 a la bomba $eEP5)

$eEPA5JI,o

I es Intensidad de corriente %ara cada flujo)o es resistencia en o7ms)

d5 $'rdidas totales en el Estator) $eE5

$eE J $eMM Q $eEP

e5 $otencia comunicada al otor) $C5

$C J $eE

son atts consumidos %or el motor %ara cada flujo)

f5 $'rdidas %or desli4amiento del otor) $eD5

$eDJ$CT;

; es el Factor de desli4amiento

$M son: e6oluciones %or minuto del motor)

g5 $otencial en la flec7a del motor $FM5- 'o%o'ida 'omo Po&e%'ia al *re%o:

$FM J $C $eD

$or lo tanto la eficiencia del motor ηM es:

%


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;i la %otencia final en la flec7a del motor se e2%resa en unidades de 9$- se obtiene laconocida $otencia al freno Brea* 9orse $o@er: B9$5- ! si la $otencia el'ctricasuministrada se e2%resa en 9$ se denominar. E9$- entonces la eficiencia del motorser.:

De esto ?ltimo dedu4ca c&mo calcular la Eficiencia de la bomba ηB

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