Proceso de Selección de Equipos de bombeo
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I. Proceso de Selección de Equipos
1. Toma de datos de campo – aplicación deseada
La toma de datos es de campo ya sea personalmente o por medio de un
interrogatorio al cliente o a su personal, es el primer paso en el desarrollo
técnico de la selección de equipo de bombeo, de la veracidad y confiabilidad
de estos datos dependerá la selección y recomendación correcta de los
equipos.
Debe de quedar claro que el técnico o vendedor no debe de SUPONER o
ESTIMAR ningún dato, en el momento que se tome este riesgo en ese
momento estará asumiendo toda la responsabilidad por las fallas que se den
en el equipo de bombeo posteriormente, tanto en funcionamiento diario como
en aspectos tan delicados como mantenimiento y garantías.
El cliente debe de aportar la información completa y veraz, el
técnico o vendedor no esta para imaginarse nada, en esta parte
del proceso, el técnico es un simple tomador de datos.(ljav)
A manera de referencia para tres tipos de bombas (centrifuga, sumergible y
turbina) se han preparado los formularios que se presentan a continuación, los
mismos serán la base para la toma de datos de otros tipos de bombas con
diferentes aplicaciones.
1
DATOS REQUERIDOS PARA SELECCION DE UNA BOMBA SUMERGIBLE
Po
Hf
∆H Q
CDT SUPERFICIE SELLO DE POZO
A TUBERÍA DE DESCARGA
C
B CURVAS DE ABATIMIENTO Z
VÁLVULA DE RETENCIÓN
M
CONJUNTO DE BOMBA Y MOTOR SUMERGIBLE
L REJILLA DEL ENCAMISADO DEL POZO
A= Nivel estático= _____________ metros
B= Abatimiento=_______________ metros
C= Nivel dinámico= ____________ metros
Hf= Perdida de carga en tubería y accesorios= _________________ m.c.a.
Q= Caudal requerido= __________ g.p.m.
H= Diferencia de nivel entre descarga y punto mas alto de la conducción= _____________ metros
Po= Presión de operación del sistema o presión requerida al final de la conducción= __________ m.c.a.
Z= Profundidad de instalación de la bomba= _________________ metros
M= Sumergencia= __________________ metros
L= Longitud de la rejilla= _____________ metros
CDT= Carga Dinámica Total= C + ∆H + Hf + Po= _______________ m.c.a.
Diámetro interno del encamisado del pozo= _______________ mm., material de fabricación: ___________
Energía disponible: monofásico _______ trifásico ________
Tensión (voltaje)= ____________ V.
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DATOS REQUERIDOS PARA SELECCION DE UNA BOM BA TURBINA DE EJE VERTICAL
Po
Hf
CDT H
Q
SUPERFICIE
A TUBERÍA DE COLUMNA
C EJE
B CURVAS DE ABATIMIENTO Z
M
BOMBA TURBINA
L
A= Nivel estático= _____________ metrosB= Abatimiento=_______________ metrosC= Nivel dinámico= ____________ metrosHf= Perdida de carga en tubería y accesorios= _________________ m.c.a.Q= Caudal requerido= __________ g.p.m.H= Diferencia de nivel entre descarga y punto mas alto de la conducción= _____________ metros
* Po= Presión de operación del sistema o presión requerida al final de la conducción= __________ m.c.a.Presión o carga requerida en la descarga del cabezal de la bomba:_________ m.c.a. Z= Profundidad de instalación de la bomba= _________________ metrosM= Sumergencia= __________________ metrosL= Longitud de la rejilla= _____________ metrosCDT= Carga Dinámica Total= C + H + Hf + Po= _______________ m.c.a.Diámetro interno del encamisado del pozo= _______________ mm., material de fabricación: ___________Tipo de motor requerido: eléctrico ________, combustión interna ________Energía disponible: monofásico _______ trifásico ________ combustión interna________Tensión (voltaje)= ____________ V.m.c.a.= Metros columna agua, unidades de carga.Tipo de toma: tanque, cisterna_________, pozo________, canal, rio__________Profundidad total del pozo, cisterna o río :______________ m.
* esencial si faltaran los dos datos anteriores
Q
3
2. Cálculos matemáticos – Q vrs. CDT
Para el desarrollo de esta sección nada mejor que entrar a la
practica con un par de ejemplos donde se consideren las bases de
lo comentado hasta el momento.
Ejemplo #1
Tabla de datos
Tipo de bomba requerida Centrifuga
Aplicación Sistema de Riego agrícola para
piña
Caudal requerido Q 1250 gpm
Carga requerida por el sistema de
riego Po
80 PSI (56.24 m.c.a.)
Sv 3 m.
Sh 6 m.
P 2 m.
∆H 18 m.
M 1 m.
Longitud de la conducción 1500 m.
Altura sobre el nivel del mar 600 m.
Tipo de motor Combustión interna – diesel
Tipo de tubería para la conducción PVC, SDR 26, 10”,
4
Diámetro interno = 252.1 mm.
Temperatura ambiente 35 grados Celsius
Se debe de recomendar el diámetro de la succión y el tipo de
tubería a usar a sabiendas de que la moto bomba no será móvil.
1º. Calculo de la perdida de carga en la conducción
Esto se hace utilizando la formula de Hanzen Williams, se asume
un coeficiente C = 150
Hfc = K x (Q/C)1.852 x D-4.87 x L
Hfc = 1.21 x 1010 x (78.85/150)1.852 x 252.1-4.87 x 1500
Hfc = 11.11 m.
2º. Calculo de la perdida de carga en la succión
Con ayuda dela misma formula se debe de calcular la pérdida de
carga de succión, para tal fin asumiremos que la tubería a usar es
la misma que en la conducción:
Hfs = K x (Q/C)1.852 x D-4.87 x L
Hfs = 1.21 x 1010 x (78.85/150)1.852 x 252.1-4.87 x 9
Hfs = 0.07 m.
5
Conociendo estos datos y sumándolos obtenemos la pérdida de carga
total en tubería, en perdidas por accesorios podemos tomar como regla
de dedo un máximo de un 5% del total de perdidas en la tubería, siendo
así tenemos que la perdida de carga total es de:
Hf = (11.11 + 0.07) x 1.05
Hf = 11.74 m.
3º. Cálculo de la Carga Dinámica Total (CDT)
La formula indicada en la pagina 16 es la que se debe de usar en
este caso
CDT = S + ∆H + Hf + Po
CDT = 3 + 18 + 11.74 + 56.24
CDT = 88.98 m.
4º. Selección de la bomba - interpretación de la
curva
Como ya lo menciona la tabla de datos, el motor debe de ser
diesel, un equipo de este tamaño no deberá de girar a mas de
1800 r.p.m. para un optimo funcionamiento del motor, así
también para extender su vida útil y su rendimiento.
6
Conociendo el caudal (1250 gpm) y la CDT (88.98 m.c.a. = 292
p.c.a.) ya podemos proceder a seleccionar la bomba dentro de una
gama de posibilidades identificados mas fácilmente por su
fabricante.
Para este ejemplo se ha seleccionado a Cornell para seleccionar la
bomba de acuerdo a estas condiciones.
Cornell ofrece gratuitamente un software para seleccionar
rápidamente el equipo, esta herramienta se puede obtener
directamente de un representante de Cornell o simplemente
usando el mismo en la pagina de Internet de esta compañía.
El resultado se muestra a continuación:
7
En la base del cuadro se observan tres pestañas, las mismas
representan tres opciones de equipos, la que esta obscura es la
que muestra el grafico, las otras dos son bombas de menor
eficiencia como lo muestra la leyenda.
La información del fabricante es muy detallada, de forma resumida
esta el encabezado del gráfico que nos indica lo siguiente:
Modelo 5HH
Condiciones de bombeo 1250 gpm @ 292’ TDH
Velocidad de giro de la bomba 1800 r.p.m.
8
Diámetro del impulsor 16.19”
Eficiencia de la bomba 79%
BHP 114.1 HP
NPSHr 10’ (3.05 m.)
Todos estos datos debidamente graficados y señalados.
Otra opción para este equipo es Caprari, este fabricante también
tiene su software seleccionador, de ahí se extrajo la siguiente
información:
9
En el caso de Caprari la información más relevante que podemos
notar es la siguiente:
Modelo PM150/3 E (3 etapas o
impulsores)
Condiciones de bombeo solicitadas 78.8 lps @ 89 m.
Condiciones de bombeo reales 82.3 lps @ 97 m.
Velocidad de giro de la bomba 1800 r.p.m.
Diámetro del impulsor E – clasificación del fabricante
10
Eficiencia de la bomba 77.5%
BHP 148 HP
NPSHr 3.43 m. (11.25’)
DQ/Q (real/solicitado) 4.4%
DH/H (real/solicitado) 9%
Este ejemplo de Caprari en especifico no lanzo alternativas, de
darse el caso veríamos al lado izquierdo de la pantalla el listado
ordenado de mayor a menor eficiencia.