Maquinas hidraulicas I
70
MANUEL ANGEL CANTOS MACÍAS MAQUINAS HIDRAULICAS
-
Upload
manuel-cantos-macias -
Category
Education
-
view
10.205 -
download
3
description
Clases de Maquinas Hidraulicas, Bombas rotodinamicas
Transcript of Maquinas hidraulicas I
MANUEL ANGEL
CANTOS MACÍAS
MAQUINAS
HIDRAULICAS
MECANICA DE FLUIDOS Y
MAQUINAS HIDRAULICAS
CLAUDIO MATAIX
Una máquina es un transformador de energía.
Las turbo máquinas son máquinas rotativas que
permiten una transferencia energética entre un
fluido y un rotor provisto de alabes o paletas
mientras que el fluido pasa a través de ellos.
Si la transferencia de energía se efectúa de
máquina a fluido se le da el nombre genérico de
bomba (máquinas generadoras)
Si la transferencia de energía es del fluido al
rotor se denomina turbina (máquina motora)
MAQUINAS
Otras máquinas hidráulicas pueden ser:
Compresores
Sopladores
Ventiladores, etc.
Así mismo entre las turbinas figuran:
Hidráulicas
De vapor
De gas
De aire, etc.
Que también sirven para cualquier clase de fluido.
Máquina hidráulica es aquella en la cual
el fluido que intercambia su energía no
varia sensiblemente de densidad en su
paso a través de la máquina, por lo que
en el diseño y estudio de la misma se
considera la densidad constante.
DEFINICIÓN
Máquinas hidráulicas
Turbo máquina
Generadoras
Para líquidos (bombas)
Para gases (ventiladores)
Motoras Turbinas
hidráulicas
De desplazamiento
positivo
Generadora
Motora
CLASIFICACIÓN
soluto de Maquinas de desplazamiento
positivo (volumétricas).- el órgano
intercambiador de energía sede energía al
fluido ó el fluido a el en forma de energía de
presión creada por la variación de volumen.
Los cambios en la dirección y valor absoluto
de la velocidad del fluido no juegan un papel
esencial.
Las turbo maquinas (maquinas de corriente).-
los cambios en la dirección y valor ab la
velocidad juegan un papel esencial.
DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN DE EULER
+
TRIANGULOS DE VELOCIDADES
GRADO DE REACCION
Radial
Axial
Flujo mixto
CLASIFICACION DE LAS TURBOMAQUINAS
SEGÚN LA DIRECCION
La ecuación de Euler es la ecuación fundamental para lasTurbomáquinas, así como la ecuación de Bernoulli es la ecuaciónfundamental de la hidrodinámica
La altura de Euler Hu se denomina también altura hidráulica enlas Turbomáquinas
En la maquina radial la velocidad del fluido no tiene componenteaxial, solo tiene componente radial y tangencial
En la maquina axial la velocidad del fluido no tiene componenteradial, solo tiene componente axial y periférica
En la bomba axial el efecto de la fuerza centrifuga es nula, portanto una bomba axial no es centrifuga
En las maquinas radio-axial la velocidad tiene las trescomponentes según los tres ejes
En ninguna maquina falta la componente periférica Cu que esfundamental para la transmisión de energía al fluido según laecuación de Euler
ES UNA MAQUINA QUE ABSORVEENERGIA MECANICA Y RESTITUYEAL LIQUIDO QUE LA ATRAVIESAENERGIA HIDRAULICA
BOMBAS ROTODINAMICAS(ECUACION DE EULER)
BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO
BOMBAS
Según la dirección del
flujo
Radial
Axial
Radioaxial
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS
ROTODINAMICAS
Según la posición del
eje
Eje horizontal
Vertical
inclinado
Según la presión
Baja
Media
Alta
Según el número de flujos en la
bomba
De simple aspiración o 1
flujo
De doble aspiración o 2
flujos
Según el número de rodetes
De 1 escalonamiento
Varios escalonamientos
Rodete
Corona directriz: álabes fijos, transforma
energía cinética en energía de presión
Caja espiral: transforma energía
dinámica a energía de presión
Tubo difusor troncocónico, transforma la
energía dinámica en energía de presión
ELEMENTOS CONSTITUTIVOS
Bombas de carcasa seccionada
TIPOS CONSTRUCTIVOS
Bombas monobloc
Bomba de doble aspiración
Bomba axial
Bomba horizontal de múltiples
escalonamientos
Bombas verticales
de múltiples
escalonamientos
Grupo moto-bomba
sumergible
Bombas con motor de gasolina o diesel
Comparación de rotores
Los rodetes se
clasifican en cuatro
tipos según la forma
de sujeción de los
alabes
CLASIFICACIÓN DE RODETES
Rodete cerrado de simple aspiración. Lascaras anterior y posterior forman una caja,entre ambas caras se fijan los álabes.
Rodete cerrado de doble aspiración.
Rodete semi-abierto de simple aspiración.Los álabes se fijan solo en la caraposterior.
Rodete abierto de doble aspiración. Losálabes se fijan en el núcleo o cubo delrodete.
TIPOS DE RODETE
El rodete de una bomba rotodinámica se ade proyectar de manera que para el caudaly altura requerida se obtenga el óptimorendimiento. En la práctica estos valoresnecesarios varían entre ambos límites condiferentes valores de n buscando siempreel optimo rendimiento el rodete de lasbombas rotodinámicas va cambiandoinsensiblemente de forma para adaptarsea las diferentes condiciones de servicios.
Los rodetes van cambiando a caudales
mayores y alturas efectivas más
pequeñas. ns = número específico
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS POR EL
NUMERO ESPECIFICO DE REVOLUCIONES
Corona directriz
Caja espiral
Cono difusor
SISTEMA DIFUSOR
No siempre están presente los tres
elementos y el papel que cumplen es
transformar la energía dinámica que da
el rodete en energía de presión con el
mínimo posible de pérdida
Las bombas rotodinámicas no son
autocebantes. Las bombas de embolo y
en general todas las de desplazamiento
positivo si.
CEBADO DE LAS BOMBAS
INSTALACION DE UNA BOMBA
La alcachofa y válvula de pie
Válvula de compuerta en la aspiración y en laimpulsión
La válvula de retención en la impulsión
El reductor en la aspiración
Sección A: nivel superior del agua en el pozo deaspiración
Sección Z: nivel superior del agua en el deposito deimpulsión
Sección E: entrada a la bomba
Sección S: salida de la bomba
Ecuación de Euler
ALTURA ÚTIL O EFECTIVA DE UNA BOMBA
VALVULA DE PIE Y VALVULA DE
RETENCION
Pérdidas hidráulicas
Pérdidas volumétricas
Pérdidas mecánicas
PERDIDAS
Las pérdidas hidráulicas disminuyen laenergía útil que la bomba comunica al fluidoy consecuentemente la altura útil.
Pérdidas de superficie se producen por elrozamiento del fluido con las paredes de labomba (rodete, corona directriz)
Pérdidas de forma que se producen pordesprendimiento de la capa límite en loscambios de dirección y en toda forma difícilal flujo
PERDIDAS HIDRAULICAS
Son perdidas intersticiales, son perdidas de caudaly se dividen en:
Pérdidas exteriores: constituyen una fuga de fluidoal exterior por el juego entre la carcasa y el eje dela bomba (estopa o material de cierre comoamiento grafitado)
Pérdidas interiores: son las más importantes yreducen mucho el rendimiento volumétrico, seproducen por que a la salida del rodete hay máspresión que a la entrada y parte del fluido en vezde seguir a la caja espiral retrocederá para volvera ser impulsado por la bomba(caudal decortocircuito).
PERDIDAS VOLUMETRICAS
Las pérdidas mecánicas incluyen laspérdidas por:
Rozamiento del prensaestopa con el manejode las máquinas.
Rozamiento del eje con los cojinetes
Accionamiento de auxiliares (bomba deengranaje para lubricación)
Rozamiento de disco. Se llama así alrozamiento de la pared exterior del rodete conla atmosfera del fluido que lo rodea.
PERDIDAS MECANICAS
CEBADO
CAVITACION
GOLPE DE ARIETE
CURVAS CARACTERISTICAS
