Practica Operaciones Unitarias

INFORME DE LABORATORIO Nº9

Curvas Características de Bombas Centrifugas conectadas en serie y paralelo.

INDICE

Pág.

Resumen……………………………………………………………………….. 3

Objetivos de la práctica………………………………………….……………. 4

Fundamentos teóricos…………………………………………..……………. 4

Nomenclatura…………………………………………………………………. 9

Descripción de los equipos…………………………………….……………. 11

Procedimiento experimental…………………………………..…………….. 12 Datos obtenidos………………………………………………………………. 13

Resultados……………………………………………………….……………. 14

Conclusiones.………………………………………………….……………. 15

Recomendaciones…………………………………………….…………….. 19

Bibliografía……………………………………………………………………. 20

Apéndice………………………………………………………………………. 21

RESUMEN

En esta práctica de laboratorio se estudiaron los parámetros necesarios para construir las curvas teóricas y experimentales de caudal vs TDH de una bomba centrífuga conectada en serie y paralelo. Los parámetros a determinar fueron los cabezales de presión, velocidad y altura utilizando agua como fluido de operación. Posteriormente se compararon las curvas teóricas con las experimentales en cada sistema. Durante el proceso del experimento se tomó como referencia abrir la válvula de descarga un determinado porcentaje desde 100% abierta hasta 25%, en el lector de volumen de flujo se leyó para cada abertura de la válvula de descarga el volumen en el tiempo cero y en el minuto 5, para así obtener un promedio de la variación de esta con respecto al tiempo, los cálculos se realizaron aplicando toda la teoría conocida. También se tomó en cuenta que el uso de dos o más bombas, en lugar de una, permite que cada una de ellas opere en su mejor región de eficiencia la mayor parte del tiempo de operación.

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA

Determinar y graficar la curva característica de una bomba centrifuga con los parámetros Presión de Descarga vs. Caudal. Se recomienda utilizar la bomba A en esta determinación.

1. Calcular y graficar las curvas teóricas para las configuraciones en serie y paralelo para ambas bombas centrifugas con los parámetros Presión de Descarga vs. Caudal determinado en el objetivo anterior.

2. Determinar experimentalmente las curvas reales de operación de las bombas en las dos configuraciones, superponer las curvas reales con las curvas teóricas obtenidas. Preparar un gráfico para cada configuración.

3. Comparar y analizar los resultados obtenidos para explicar el comportamiento del sistema en caso de presentarse diferencias.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

El Sistema Didáctico Experimental de Bombas Centrífugas, permite realizar diferentes trabajos experimentales con fluidos incompresibles en un circuito que representa un arreglo industrial de una bomba centrífuga.

Una bomba es un dispositivo que incrementa la energía mecánica del fluido para trasladarlo de un punto a otro que puede estar en condiciones diferentes de altura y presión.

Las bombas centrífugas son el tipo de bombas que se utilizan con mayor frecuencia en la industria química para el transporte de líquidos, como son materias primas, subproductos, productos intermedios, servicios auxiliares, productos terminados entre otros.

Una bomba centrífuga es una máquina que consiste en un conjunto de paletas rotatorias, llamado impulsor, encerrado dentro de una caja llamada también cubierta, cárter o carcasa. El impulsor imparte energía al fluido por la fuerza centrífuga. Uno de los factores más importantes que contribuyen al creciente uso de bombas centrífugas ha sido el desarrollo universal de la fuerza eléctrica.

Básicamente, una bomba aumenta la carga entre los puntos de entrada y salida de la misma. Por lo que para el trazado de su curva características se toman consideraciones:

• Gasto volumétrico (Q): Es el volumen de fluido manejado por unidad de tiempo.

• Cabeza o carga de la bomba (H): Es la diferencia entre el cabezal de descarga y el de succión, calculados a través de un balance de energía mecánica entre los puntos de suministro del fluido y succión de la bomba y de la descarga de la bomba hasta su destino.

• Potencia de la bomba (HP): Es la energía requerida para transportar un fluido por unidad de tiempo.

• Potencia al freno y eficiencia (BHP y η ): Es la energía por unidad de tiempo que desarrolla la bomba, incluye la requerida para transportar el fluido y la que se pierde mecánicamente.

• Curva del sistema (TDH): Es la respuesta del cabezal del sistema de flujo al variar el flujo volumétrico, calculado a través de un balance de energía mecánica dado por: TDH = (v22 - v12 )/2g + (z2 – z1) + (p2 – p1)/ ρ g + hf

Hay casos en que las necesidades de un sistema exigen que varíe la presión o el gasto, así como los requerimientos de succión y descarga; para ello se emplea el uso de bombas en serie o en paralelo y con ello aumentar la eficiencia de dicho sistema.

Cualquier tipo de conexión o cualquier clase de bomba puede presentar problemas. Frecuentemente, cuando la demanda es excesivamente variable, pueden operarse dos o más bombas en serie o paralelo para satisfacer la alta demanda, usando una bomba para las demandas bajas. Para especificar correctamente las bombas

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