ENSAYO ELEMENTAL DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

ENSAYO ELEMENTAL DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

INTRODUCCIÓN

Una bomba es una turbo maquina generadora para líquidos. La bomba se usa para transformar la energía mecánica en energía hidráulica.

Las bombas se emplean para bombear toda clase de líquidos, (agua, aceites de lubricación, combustibles ácidos, líquidos alimenticios, cerveza, leche, etc.). También se emplean las bombas para bombear lo líquidos espesos con sólidos en suspensión, como pastas de papel, melazas, fangos, desperdicios, etc.

En el presente informe damos cuenta de la importancia de trasladar un fluido entre una diferencia de niveles de altura es decir mover un flujo de masa de un fluido de un punto A otro punto B que puede estar por encima o por debajo del primero.

OBJETIVOS

Observar la experimentación del funcionamiento de la Bomba Centrifuga, mediante sus graficas de curva, estableciendo una relación entre la altura de la bomba y el caudal.

FUNDAMENTO TEORICO

Una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial requeridas. El fluido entra por el centro del rodete, que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba, que por el contorno su forma lo conduce hacia las tubuladuras de salida.

Aspectos generales y su uso en la industria de la bomba centrifuga:

Las más comunes son las que están construidas bajo normativa DIN 24255 (en formas e hidráulica) con un único rodete, que abarcan capacidades hasta los 500 m³/h y alturas manométricas hasta los 100 metros con motores eléctricos de velocidad estándar. Estas bombas se suelen montar horizontales, pero también pueden estar verticales y para alcanzar mayores alturas se fabrican disponiendo varios rodetes sucesivos en un mismo cuerpo de bomba. De esta forma se acumulan las presiones parciales que ofrecen cada uno de ellos. En este caso se habla de bomba multifásica o multietapa, pudiéndose lograr de este modo alturas del orden de los 1200 metros para sistemas de alimentación de calderas.

PARTES DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA:

Carcasa. Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el impulsor en energía de presión.

Rodetes o Impulsores. Es el corazón de la bomba centrífuga.

Anillos de desgaste. Cumplen la función de ser un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa.

Estoperas, empaques y sellos.

Flecha. Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrífuga, transmitiendo además el movimiento que imparte la flecha del motor.

Cojinetes

Bases. Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.

CURVAS CARACTERÍSTICAS

Antes de que un sistema de bombeo pueda ser diseñado o seleccionado debe definirse claramente su aplicación. Entonces, esto obliga a que la bomba y el sistema tengan iguales características para que este diseño sea óptimo.

La manera de conocer tales características se realiza con la ayuda de las curvas características de la bomba, las cuales han sido obtenidas mediante ensayos realizados en un banco de pruebas.

Estas curvas son suministradas por los proveedores de bombas, de tal manera que el usuario pueda trabajar según los requerimientos de la instalación sin salir de los intervalos de funcionamiento óptimo, además de predecir que, ocurrirá al variar el caudal manejado.

Curvas características en bombas centrifugas

Hm : altura de bombeo en metros

N : potencia

n : rendimiento de la instalación de bombeo

q : caudal

DESCRIPCION DEL EQUIPO

El banco Hidráulico está conformado por los siguientes datos:

Bomba centrifuga de diseño simple de 12 m3/h.

Motor eléctrico de corriente continua de velocidad variable.

Manómetros en la succión y la descarga (bar).

Tacómetro de mano(RPM)

Rotámetro (para medir el caudal).

Válvula de descarga para variar el gasto.

PROCEDIMIENTO

Verificar que el circuito de succión esté lleno de Agua.

Verificar que la válvula de succión este abierta.

Ver que la válvula de impulsión este cerrada.

El arranque se debe efectuar a baja velocidad.

Seleccionar la velocidad a trabajar (rpm)

Abrir la válvula de descarga, de acuerdo al caudal que se requiere transmitir.

Tomar la lectura del caudal en el rotámetro.

Tomar la lectura de los manómetros en la succión y descarga.

METODOLOGIA DE CALCULO Y TOMA DE DATOS

Se tomará en cuenta que la temperatura del agua es de 25°C.

Dónde:

∅_1=2"=52.5018 mm

∅_2=1_2^1 "=40.8940 mm

V_1=Q/(π⁄4 〖D_1〗^2 ) 〖 ; V〗_2=Q/(π⁄4 〖D_2〗^2 )

 (KN/m3) =9.78 Eficiencia Motor Eléctrico =0.88

TABULACION DE DATOS

ENSAYO #5: N= 2717 rpm

Caudal- Q (L/min) Presión de Succión (bar) Presión de Descarga (bar) Voltaje (V) Corriente (A) Presión de Succión (KPa) Presión de Descarga (KPa) Velocidad Succión (m/s) Velocidad Descarga (m/s)

258 -0.07 0.5 165 8 -7 50 1.9864 3.2729

230 -0.065 0.65 165 7.5 -6.5 65 1.7708 2.9177

200 -0.06 0.8 165 7.1 -6 80 1.5398 2.5371

175 -0.05 0.9 165 7 -5 90 1.3473 2.2200

148 -0.045 1.05 165 7 -4.5 105 1.1395 1.8775

120 -0.04 1.11 165 6.5 -4 111 0.9239 1.5223

90 -0.035 1.25 165 6.1 -3.5 125 0.6929 1.1417

60 -0.03 1.35 165 5.9 -3 135 0.4619 0.7611

ALTURA UTIL: Utilizaremos la ecuación de Bernoulli:

H_B=(P_d-P_s)/γ_ag +(〖v_d〗^2-〖v_s〗^2)/(2∙g)+∆z

Debemos calcular las velocidades de succión

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