CURVA DE ARREGLO DE BOMBAS EN SERIE Y EN PARALELO

CURVA DE ARREGLO DE BOMBAS EN SERIE Y EN PARALELO.

Instructores: Elías Aguirre, Christian Pleitez.

Mauricio José Morán Mijango.

Oscar José Rodríguez Córdova.

Universidad Centroamericana “José Simeón Cañas”

00215616@uca.edu.sv

00092416@uca.edu.sv

Fecha de entrega. Lunes 17 de junio de 2019.

Abstract-En este documento se presenta los cálculos realizados para el experimento de laboratorio, acorde a la realización de las curvas para arreglos de bomba en paralelo y en serie, indicando además sus curvas de eficiencia y curvas de potencia.

Palabras claves-, Arreglo en paralelo, Arreglo en serie, carga, caudal, eficiencia, potencia.

1. INTRODUCCIÓN.

• Objetivos:

Construir la curva de operación para los diferentes arreglos y comprobar la relación entre el caudal y la carga para un arreglo en serie y paralelo.

• Funcionamiento.

El funcionamiento de una bomba centrífuga, se basa en el vacío que genera el medio, en este caso puede ser agua, en la boquilla de entrada de la bomba, la cual succiona al fluido en cuestión haciéndolo pasar a través de esta, este medio es impulsado gracias a la fuerza centrífuga realizada por álabes curvos que se encuentran al interior de la comba, estos álabes giran dentro de una carcasa de forma helicoidal y debido a la presión que se genera dentro del mecanismo de la bomba, el fluido o medio en cuestión se dirige a la tubería de salida, que está conectada con el sistema [1].

• Arreglo de bombas en paralelo.

Un arreglo de bombas en paralelo permite que los caudales que pasan por cada bomba en individual se puedan sumar mientras que la carga que genera la bomba permanezca constante [2].

Normalmente la sumatoria de los caudales, cuando las bombas de trabajan de manera individual es mayor que el caudal total del arreglo, con la única excepción de que las bombas en el arreglo sean idénticas ahí la suma de sus caudales, tendrá el mismo valor que el arreglo, siempre y cuando se maneje la misma carga que genera la bomba [2].

• Arreglo de bombas en serie.

Un arreglo de bombas en serie permite que las cargas producidas por las bombas en el arreglo, se puedan sumar, siempre y cuando su caudal permanezca constante [2].

Cuando se tiene un arreglo en serie, la sumatoria de las cargas de cada bomba en individual es mayor que la carga del arreglo, siempre y cuando los caudales de las bombas individualmente sean iguales al caudal del arreglo, si las bombas del arreglo son iguales una con las otras, la sumatoria de las cargas proporcionadas por cada una será de igual magnitud que la carga dada por el arreglo [2].

• Curva característica, punto de operación y curva de operación.

La curva característica, es una representación de la dependencia de carga que genera la bomba con respecto al caudal o capacidad que se le hace pasar a esta misma, representando distintos puntos en la gráfica, entre estos puntos importantes se encuentra en el que el caudal es igual a cero, y la carga es máxima, esto es debido a que toda la energía que entra a la bomba es utilizada para mantener la carga proporcionada por esta [1].

1. METODOLOGÍA.

Para trabajar en el laboratorio se ocupó un sistema de bombas centrífugas que podían trabajar tanto en serie como en paralelo al abrir y cerrar ciertas válvulas en la tubería, al momento de realizar el experimento, se hizo pasar cierto caudal por el sistema, este se midió en base a 10L en el caudalímetro que el equipo tiene instalado así como el tiempo en que tardaba en llegar a este valor, con este caudal se midió las presiones de succión y descarga para cada bomba en el arreglo, tanto en serie como en paralelo, esto se tomó 7 veces para cada arreglo, incluyendo un caudal de 0 en cada 7 pruebas.

Al momento de realizar los cálculos, se calculó la carga que proporciona el arreglo de las bombas mediante un balance de energía y los caudales se calcularon con el tiempo tomado en el laboratorio, estos 7 puntos posteriormente se graficaron y se obtuvo un par de curvas, a la que se llama curva característica del arreglo o acoplamiento de bombas, de las cuales se obtuvo su función, y mediante los resultados de la carga obtenida, se obtuvo la potencia que entrega cada acoplamiento, al medio, y se graficó, además con estos pares de datos de potencia, la curva de eficiencia de cada uno de los arreglos.

1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

• Para el acoplamiento en serie:

Para los datos de cálculo de la carga de la bomba a diferentes caudales, se midió la presión de entrada (presión de succión) y la presión de la salida de la bomba (presión de descarga) de cada una de las bombas a diferentes arreglos.

Los caudales se obtuvieron utilizando un caudalímetro, mediante el cual se tomaron 10 medidas de en los cuales se llevó el tiempo necesario para poder llegar a la marca de 10 L que marcaba el caudalímetro, y así obteniendo el caudal como la tabla que se muestra más adelante.  

[pic 1]                 (1)

Ec 1. Cálculo de Caudal.

Sustituyendo datos para el primer caudal:

[pic 2]

[pic 3]  (L/s)

De manera similar para las demás medidas tomadas:

Tabla I. Calculo de caudal a distintos tiempos

Posteriormente se presentan las presiones medidas de succión y descarga en las bombas por los manómetros colocados en estas, tomando la tubería de descarga de una como la de succión de la siguiente, en el arreglo en serie:

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