bombas centrifugas
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Universidad Nacional Mayor de San Marcos
(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
Facultad de Química e Ingeniería Química
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE OPERACIONES UNITARIAS
PRACTICA DE LABORATORIO N° 1
TEMA: BOMBAS CENTRIFUGAS
INTEGRANTES:
Arone Soto, Jimmy Richar 10070107
Sánchez Guzmán, Marcos 10070177
Villalobos Huisa, Anthony 12070055
GRUPO: D
PROFESOR: Ing. Raúl Germán Pizarro Cabrera
Fecha de realización: 8 de abril del 2015
Fecha de entrega: 20 de abril del 2015
Ciudad Universitaria, 2015
TABLA DE CONTENIDOS
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
II Resumen …………………………….. Pág. 3
III Introducción …………………………….. Pág. 4
IV Principios Teóricos …………………………….. Pág. 5 – 15
V Detalles experimentales …………………………….. Pág. 16 – 19
VI Tabulación de datos yResultados
…………………………….. Pág. 20 – 28
VII Discusión de resultados …………………………….. Pág. 29
VIII Conclusiones …………………………….. Pág. 30
IX Recomendaciones …………………………….. Pág. 31
X Referencias bibliográficas …………………………….. Pág. 32
APÉNDICE
1 Cálculos …………………………….. Pág. 33 – 41
2 Gráficas …………………………….. Pág. 42 - 46
II. RESUMEN
El objetivo de la práctica es determinar las curvas características de una bomba centrifuga y de una unidad demostrativa de bombas centrifugas.
Las condiciones de trabajo en el laboratorio son, Temperatura del ambiente a 23ºC, y Presión atmosférica a 756 mmHg.
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INTRODUCCIÓN
Las primeras bombas de las que se tiene conocimiento, son conocidas de diversas formas como las ruedas persas,
ruedas de agua o norias. Todos estos dispositivos eran ruedas bajo el agua que contenían cubetas que se
llenaban con agua cuando se sumergían en una corriente y que automáticamente se vaciaban en un colector a
medida que se llevaban al punto más alto de la rueda en movimiento.
Puesto que las bombas han existido por tanto tiempo y su uso está tan extendido, no es de sorprenderse que se
produzcan en una infinidad de variedades de tamaños y tipos y que se apliquen también a una infinidad de
servicios. En el presente trabajo se dará a conocer los conceptos de bombas y la descripción de la práctica de laboratorio en la cual se emplea una bomba centrifuga dentro de un equipo
consistente en tuberías y tanques. Esta práctica tiene como objetivo el de conocer la
peculiaridad en operatividad de la bomba centrifuga en el equipo con tuberías y obtener las curvas características de
esta bomba centrifuga. Estas curvas constituyen la información básica necesaria para predecir las magnitudes
de operación de la bomba en un circuito dado, y por lo tanto suelen ser aportadas por los fabricantes en sus
catálogos y demás documentación técnica
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La experiencia consiste en encender la electrobomba Hidrostal modelo 32-125-0.5 de 3450 rpm, luego medir el caudal de un fluido, este se halló al medir la ascensión del líquido cada 0.4m en un determinado tiempo en un tanque, los diferentes caudales se obtuvieron al variar la presión en la válvula de descarga manteniendo para ello la válvula de succión constante a 6 pulgHg y posteriormente, de forma inversa, al variar la presión en la válvula de succión manteniendo la válvula de descarga constante a 11 PSI.
Luego con estos datos se construyen las curvas características de una bomba centrifuga, estas curvas son: Carga total, NPSH, potencia y eficiencia en función del caudal
Se trabajó con caudales entre 0.002286 y 0.004706 m3/s, obteniendo una carga hidráulica total que varía entre 9.32 y 12.84 m, así mismo el NPSH disponible para estos caudales fluctúa entre 7.8548 y 9.2898 m, el NPSH requerido entre 1.1701 y 1.8978 m; comparando estos últimos, se puede concluir que la bomba no cavitará.
La eficiencia de la bomba se encuentra en un rango de: 48.02 – 53.93% siendo
Nuestro punto de operación se encuentra cuando la eficiencia toma el valor de 53.93% y el caudal el de 0.004022m3/s.
Podemos concluir que la carga neta disminuye conforme aumenta el caudal así también podemos decir que a medida que el caudal alimenta a la bomba aumenta la eficiencia.
III.
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IV. Principios Teóricos
BOMBA HIDRÁULICA
Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.
Figura 1: Bomba Hidráulica
PARÁMETROS IMPLICADOS EN LA SELECCIÓN DE UNA BOMBA:
Cuando se selecciona una bomba para una aplicación particular, se deben considerar los siguientes factores:
La naturaleza del líquido, es decir las condiciones fisicoquímicas del fluido de trabajo.
Caudal requerido.
Condiciones en el lado de succión y descarga, por ejemplo: caudal, presión, etc.
La carga total de la bomba, que es el término hw en la ecuación del balance de energía.
El tipo de sistema al que la bomba está entregando el fluido.
Limitaciones de espacio, peso y posición del sistema de descarga.
Condiciones ambientales.
Costo de la bomba y su instalación.
Costo de operación de la bomba.
Códigos y estándares que la rigen.
Luego de tomar en cuenta esto parámetros, se especifican los siguientes puntos:
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Tipo de bomba y fabricante.
Tamaño de la bomba.
Tamaño y tipo de la conexión de succión y descarga.
Velocidad de operación.
Especificaciones de la alimentación.
Pero para la selección de estas bombas, los catálogos de los fabricantes proporcionan esta información para facilitar la selección de la bomba como su equipamiento y sus accesorios.
TIPOS DE BOMBAS:
En el mercado puede encontrarse una amplia diversidad de bombas siendo los tipos básicos los que se presentan a continuación:
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CARACTERÍSTICAS DE LOS TIPOS DE BOMBAS:
Centrifuga Rotatoria De pistón
Voluta y difusor Flujo axial Tornillos y
engranesVapor de
acción directa
Potencia de acción doble y
triple
Flujo de descarga Continuo Continuo Continuo Intermitente Intermitente
Elevación máxima de succión (m) 4.6 4.6 6.7 6.7 6.7
Líquidos manejadosLimpios, claros, sucios,
abrasivos, con alto contenido de sólidos.
Viscosos, no abrasivos Limpios y claros.
Intervalo de la presión de descarga Baja hasta alta Media Baja hasta la más alta obtenida
Efecto de un incremento de carga
sobre:
-La capacidad Disminuye Ninguno Disminuye Ninguno
-La potencia de entrada
Depende de la velocidad específica
Se incrementa Se incrementa Se incrementa
Efecto de un decremento de carga
sobre:
-La capacidad Se incrementa Ninguno Poco incremento Ninguno
-La potencia de entrada
Depende de la velocidad específica Disminuye Disminuye Disminuye
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BOMBA CENTRÍFUGA
Una bomba centrífuga es uno de los tipos más simples de equipo en cualquier planta del proceso. Su propósito es convertir energía de un primer elemento (un motor eléctrico o turbina) primero en velocidad o energía cinética y luego en energía de presión de un fluido que está bombeándose. Los cambios de energía ocurren en virtud de dos partes principales de la bomba, el impulsor y el espiral o difusor. El impulsor es la parte que está girando y convierte la energía de la máquina en energía cinética. El en espiral o el difusor es la parte estacionaria que convierte la energía cinética en energía de presión. Algo que siempre debe recordarse es que una bomba no crea presión, esta solamente proporciona flujo. La presión es solamente una indicación de la resistencia al flujo.
CONFIGURACIÓN BÁSICA
El tipo más simple de bomba centrifuga es la máquina de simple etapa, la cual consiste fundamentalmente de un elemento rotatorio, denominado impulsor, y un casco. El líquido es llevado al centro del impulsor y puesto en rotación por las aspas del impulsor. Debido a la fuerza centrífuga el líquido es lanzado del borde o periferia del impulsor con una considerable velocidad y presión. El casco, el cual encierra al impulsor, tiene una voluta formando un pasaje cuya área de sección transversal va aumentando y la cual recoge al líquido que sale del impulsor y convierte una porción de su energía de velocidad en energía de presión. Este pasaje del casco conduce a la conexión de descarga de la bomba a la tubería que forma el sistema.
Figura 2: Configuración Básica de una Bomba Centrífuga
FUNCIONAMIENTO
El líquido es aspirado de un tanque, a través de una tubería denominada tubería de succión. En el orificio de entrada de la bomba denominado “ojo”, el agua pasa al impulsor y a partir de ese punto las partículas de agua sufren un movimiento de rotación en torno al eje del impulsor, y un movimiento de traslación en relación a las paletas del impulsor.
A medida que las partículas líquidas se mueven a lo largo de las paletas del impulsor, sus velocidades aumentan gradualmente hasta el punto en que esas partículas salen del impulsor, penetrando en la voluta de la bomba. En ese momento, las partículas comienzan a perder velocidad gradualmente, con la correspondiente transformación de la energía cinética en potencial, hasta que las partículas líquidas alcanzan una tubería de descarga con sección de área constante.
La aspiración del agua contenida en el tanque de succión ocurre debido a la disminución de presión, junto a la entrada de la bomba, causada por el giro del impulsor.
Por ello, cuando en relación a un mismo plano de referencia existe una carga absoluta en la entrada a la bomba, inferior a la carga absoluta en la superficie líquida del tanque, la masa líquida se mueve en dirección a la bomba. Cuando el agua ingresa a la bomba, los impulsores impulsan el agua hasta la voluta y de ahí hasta la tubería de descarga.
Cuando la superficie de agua en el tanque de succión se encuentra en un nivel inferior al eje de la bomba, ésta solo podrá iniciar su funcionamiento, después de llenar con agua toda la tubería de succión y la carcasa de la bomba.
El agua se introduce en la tubería de succión a través de la extracción del aire existente en su interior, esta operación se denomina “cebado de la bomba”.
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Figura 3: Parte Interna de una bomba Centrífuga
ANÁLISIS DEL SISTEMA
BALANCE DEL SISTEMA
Considerando un sistema en estado estacionario:
Balance de energía mecánica para una bomba
Del principio de la conservación de la energía, dentro de un volumen de control, para un sistema abierto sin reacción química tenemos
{ rapidez deacumulación deenergíaenel volumendecontrol}={ Rapidez de transporte deenergía
a travésde la superficie decontrol }Matemáticamente:
d [m (u+ec+ep ) ]sist ¿(u+ec+ep)endmen−(u+ec+e p)sal dmsal+δ Q+δW
Suponemos:
Estado estacionario
ddt [m (u+ec+ep ) ]
sist
=0
Proceso isotérmico (dT= 0) y proceso adiabático (dQ =0)
0¿ (u+ec+e p )endmen
dt−(u+ec+ep )sal
dmsal
dt+W
0=∆ [ (u+ec+e p ) ]m−W
D donde W=−∆ ( pV )+W s
0=∆ (u+ec+e p ) m+∆ ( pV )−W s
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0=∆(u+pV⏟h
+ec
+e p)m−W s
0=∆(h+ec+ep)m−W s …(1)
Ahora: hf +hw = Ws , donde hf es perdida por fricción
Reemplazando nos queda:
0=∆(h+ec+ep)m−(h f+hw)
Recordemos que: h=u+ pV
∆U = 0, proceso isotérmico
∆ ( PV )+∆( zggc)+∆( v2
2gc)=h f+hw
∆ Pρ
+∆( zggc)+∆ ( v2
2 gc)=hf+hw
Acomodando la ecuación
−hw=∆ Pγ
+∆ v2
2 g+∆z+h f
Las magnitud -hw recibe el nombre de carga total y se representan por H, es decir
H=∆ Pγ
+∆v2
2g+∆ z+h f
Para dos puntos a diferente nivel y alejados considerablemente:
Figura 4
Análisis de una bomba
Hacemos nuestro análisis en el siguiente sistema, tomando como puntos los indicados al nivel de cada uno de los manómetros. Tomando como nivel de referencia el punto 1 (succión).
P suc
γ+vsuc2
2g=
Pdes
γ+
vdes2
2g+zdes+hw
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H=−hw=Pdes
γ+
vdes2
2g+zdes−
P suc
γ−
vsuc2
2g+h f
Finalmente tendremos la siguiente ecuación:
H=(Pdescarga−Psucción)
γ+
(vdescarga2 −vsucción
2 )2 g
+zdes+h f
Nota:
Tomaremos en cuenta este análisis para cálculos próximos, no realizaremos otros análisis puesto que este sistema es el que se asemeja al sistema visto en la práctica de laboratorio.
CARGA NETA DE ASPIRACION NPSH (NET POSITIVE SUCTION HEAD)
Es el término empleado para determinar las características que se deben dar a la aspiración de la bomba. Es la diferencia entre la presión existente a la entrada de la bomba y la presión de evaporación del líquido que se bombea, siendo esta diferencia determinante para el buen rendimiento del equipo, puesto que evita la capitación.
Se puede hallar dos tipos de NPSH:
NPSHRequerido
Es la presión de succión mínima que necesita la bomba para mantener un funcionamiento estable. Depende sólo del diseño de la bomba y se obtiene del fabricante según el tipo, modelo, capacidad y velocidad; también puede darse como gráfica. Si se carece de curva se puede usar la ecuación:
NPSH requerido=0.00125 (Qn2 )0.67
Donde:
n: RPM
Q: caudal en m3/s
NPSHDisponible
Depende del sistema en el cual opera la bomba. Corresponde al exceso de presión del líquido en relación con su presión de vapor medida en la succión de la bomba.
NPSH D=(Patm−Pvapor )
γ−∆ Z−h f−
V 22
2g
Grafica NPSHr vs. NPSHd:
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NPSH
NPSHREQUERIDO
(del fabricante)
NPSHDISPONIBLE
El caudal “q” marca el mínimo caudal de operación en la bomba.
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El NPSHD debe ser igual o mayor que el NPSHR para que una bomba funciones adecuadamente.
CAVITACIÓN
Este fenómeno sucede cuando un líquido se mueve por una región (tubería) donde la presión del líquido es menor que la tensión de vapor, lo que hace que el líquido hierba y se formen burbujas de vapor en su seno. Estas burbujas de vapor son arrastradas con el líquido hasta una región donde se alcanza una presión más elevada y allí desaparecen violentamente, provocando que el líquido se introduzca a alta intensidad en áreas reducidas.
Estas sobrepresiones que se producen pueden sobrepasar la resistencia a la tracción del material y arrancar partículas del metal dándole una apariencia esponjosa (picado de los álabes del impulsor).
Cuando estas burbujas de vapor llegan a la zona de alta presión desaparecen, ocasionando ruido y vibración, pudiendo llegar a producir averías en rodamientos, rotura del eje y otros fallos, ya que el material está desgastado.
En resumen la cavitación es la formación de burbujas de vapor o de gas en el seno de un líquido, causada por las variaciones que este experimenta en su presión, y cuyas consecuencias son:
Disminución de la capacidad de bombeo. Disminución del rendimiento de la bomba. Marcha irregular, ruido molesto y vibraciones de la bomba, por el desbalance que ocurre Ruido provocado por el fenómeno de colapso de las ampollas
Además de ocurrir en los puntos mencionados, la cavitación se puede manifestar en el difusor, cuando la bomba opera fuera del caudal normal, debido a la divergencia entre el ángulo de salida del agua y el ángulo de entrada del impulsor.
MEDIOS PARA EVITAR O REDUCIR LA CAVITACION:
- Tener un conocimiento completo de las características del fenómeno en la bomba.
- Conocimiento de las condiciones de succión existentes en el sistema.
- Las condiciones pueden mejorar, eligiendo una tubería de succión de mayor diámetro para reducir la velocidad de succión, reduciendo su longitud y eliminando costos, así como todo aquello que pueda ocasionar pérdidas de carga.
- Una revisión completa de todas las secciones de la cabeza de succión, impulsora y carcasa por donde va a pasar el líquido, cuidando de que no existan obstrucciones.
- Elementos de guía que conduzcan el líquido convenientemente.
- Disminuir la altura geométrica de aspiración.
- Cambiar a una bomba mayor de menor velocidad.
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q Q
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- Rebajar la temperatura del fluido bombeado.
- Emplear válvulas y tuberías de aspiración de bajo coeficiente de fricción.
- Colocar una bomba con un NPSH requerido más bajo.
Figura 5: Efecto de la cavitación en la capacidad de la bomba
Golpe de Ariete : Es ocasionado por la desaparición de las burbujas de vapor cuando, en su camino a través del rotor, alcanza un punto en el que existe una presión bastante elevada que obliga a su condensación. Este efecto se observa en las bombas de velocidad lenta y cuando esto sucede puede causar serios daños en el rodete.
Cebado: Consiste en reemplazar el aire, gas o vapor que se encuentra en la bomba o tuberías, por el líquido a bombear. Se pueden cebar automática o manualmente dependiendo del tipo de bomba. Normalmente las bombas de desplazamiento positivo (rotatorio o reciprocante) son autocebantes, si su diseño incluye un buen sellado podrán extraer aire del lado de succión sin dificultad, puesto que dichas bombas manejan muy bien tanto el aire como el líquido.
Con la bomba centrífuga no pasa lo mismo; una bomba centrífuga bombea aire a la misma altura, en metros, que lo puede hacer con un líquido; sin embargo y debido a que el peso del aire es bajo cuando se lo bombea, la presión de succión es muy pequeña, es decir el vacío que se produce en el lado de la succión en metros de agua es muy bajo; por lo que es necesario cebar la bomba antes de ponerla en marcha.
Es necesario cebar las bombas centrífugas o bombas rotatorias que se van a arrancar por primera vez. En el caso de las últimas es necesario llenar la parte inferior de una carcasa con el líquido o bombear para que queden cebadas.
Una vez que se haya inspeccionado el equipo auxiliar de la bomba, efectuando el cebado correcto si lo necesita y verificando sus condiciones normales de succión, se puede arrancar la bomba.
Una bomba centrífuga se puede poner en marcha con la válvula de descarga o cerrada. Si la válvula está cerrada el agua dentro de la carcasa de la bomba circulará en circuito cerrado; no así en las bombas de desplazamiento positivo tales como las rotatorias o recíprocantes, que cuando tienen una obstrucción en las descarga sufren fuertes daños, pues desarrollan gran presión que requiere alta potencia.
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P OTENCIAS
POTENCIA ÚTIL O HIDRÁULICA (HPH):
Es la potencia transmitida por la bomba al líquido bombeado. Es decir es la energía requerida para transportar el fluido por unidad de tiempo. Se puede calcular mediante la siguiente expresión:
Pútil=HPH=Q×γ×H ×g
Donde: Q: Caudal (m3/s)
H: Carga hidrostática (m)
γ : Densidad especifica (kgf/m3)
g: Aceleración de la gravedad (m/s2)
POTENCIA DE FRENO (BHP):
Es la energía que es necesaria aplicar al eje de la bomba centrifuga.
Pfreno=BPH=V ×I ×cosθ
Donde: V: Voltaje (V)
I: Intensidad de corriente eléctrica (A)
cosθ : Factor de potencia característico del motor
EFICIENCIA DE LA BOMBA (η
):
El rendimiento establece la relación entre la potencia suministrada por la bomba, y la potencia absorbida en el eje. Si no hubiera ningún tipo de pérdidas, HPH y BHP serían iguales, pero es obvio que HPH < BHP, y así la eficiencia de la bomba se define por:
ŋ=HPHBHP
×100
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UNA BOMBA CENTRÍFUGA
La forma más fiable de obtener las curvas características reales de una bomba se apoya en los ensayos en un banco de pruebas adecuado.
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Figura 6: CURVAS CARACTERÍSTICAS PARA UNA BOMBA CENTRÍFUGA
En la figura se muestran las tres curvas indicadas, típicas de una bomba centrífuga convencional:
H-Q: Variación de la carga total (en metros de líquido) frente al caudal (m3/min)
N-Q: Variación de la potencia al freno (la aplicada por el motor al eje, C.V.) frente al caudal.
η-Q: rendimiento (potencia comunicada al fluido/potencia al freno) frente al caudal.
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V. DETALLES EXPERIMENTALES
MATERIALES Y EQUIPOS
Una bomba centrífuga modelo 32-125-0.5M; 3450RPM; potencia 0.5HP;
HIDROSTAL.
02 válvulas de compuerta.
01 manómetro (medidor de descarga).
01 vacuómetro (medidor de succión).
02 codos.
01 Te de salida lateral.
01 motor.
Tubería de 2"cd 40, en la parte de succión de hierro galvanizado.
Tubería de 1 1/2" cd 40, en la parte de descarga de hierro galvanizado.
01 tanque medidor de flujo.
01 tanque de almacenamiento de agua.
01 voltímetro.
01 amperímetro.
01 cinta métrica.
01 termómetro.
01 cronómetro.
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Un tanque medidor de flujo Una bomba centrifuga
Un amperímetro Un tanque de almacenamiento de agua
Una cinta métrica Un termómetro
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Un vacuómetro Un manómetro
Equipo de trabajo:
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VI. TABULACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
TABLA DE DATOS
TABLA N° 1: Condiciones experimentales
Presión atmosférica (mmHg) 756Temperatura 23°C
TABLA N° 2: Propiedades del agua a 23°C
ρ(kg/m3) 997.5002µ(kg/m.s) 0.0009356ɤ (Kgf/m3) 997.5002
Pvap (mmHg) 21.085
TABLA N° 3: Características de la bomba centrífuga
Marca HidrostalTipo 32-125-0.5
Potencia (hp) 0.5Frecuencia (Hz) 60
Velocidad (RPM) 3450
TABLA N° 4: Características de las líneas de succión y descarga
Succión DescargaLongitud de tubería (m) 0.26 1.375
Diámetro Nominal Cédula 40 2” 1 ½”Diámetro Interno (m) 0.05250 0.04089
Rugosidad Relativa ε /D 0.0009 0.0013Material Hierro forjado
TABLA N° 5: Características del tanque de descarga
Largo (m) 0.60Ancho (m) 0.60
Área de la sección transversal (m2)
0.36
Nivel usado para hallar el caudal (m)
0.4
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1Se enciende la bomba y seguidamente se procedió a cerrar la válvula en la descarga para obtener diferentes caudales.
2
Inmediatamente se anotan las medidas obtenidas en el vacuometro, manómetro, y en el amperímetro para cada regulación en la válvula en la descarga (se debe tomar en cuenta que en la experiencia no se hizo con un instrumento de medición automatica, la medida se hizo manual).
3De igual manera con el cronómetro se toma el tiempo de llenado del tanque hasta ciertas alturas de refencia de 5 cm.
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TABLA N°6: Datos experimentales de la primera corrida (Presión de succión constante)
Psuc(pulg Hg)
Pdes(psi) V(v) I(A) Pot(kW) t(s)
6 7 220 4.6 380 30.66 9 220 4.4 350 36.156 11 220 4 300 45.896 12 220 3.8 280 51.86 13 220 3.4 200 62.98
TABLA N°7: Datos experimentales de la segunda corrida (Presión de descarga constante)
Pdesc(psi)
Psuc(pulgHg)
V(v) I(A) Pot(kW) t(s)
11 3 220 4.5 360 35.811 4 220 4.4 340 37.8111 5 220 4.2 320 40.9711 6 220 4 300 44.3811 7 220 3.8 280 48.1711 8 220 3.6 240 52.88
TABLA DE RESULTADOS
TABLA N°8: Cálculo del Caudal por tiempos
Medicion Psuccion cte Pdescarga ctet(s) Q(m3/s) t(s) Q(m3/s)
1 30.6 0.00470588 35.8 0.004022352 36.15 0.0039834 37.81 0.003808523 45.89 0.00313794 40.97 0.003514774 51.8 0.00277992 44.38 0.00324475 62.98 0.00228644 48.17 0.002989416 ----- ----- 52.88 0.00272315
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TABLA N°9: Velocidades de succión y descarga
P succion cte
Vsuc (m/s)
Vdes (m/s)
(Vd2-Vs2)/2g (m)
2.174 3.584 0.414
1.840 3.033 0.296
1.450 2.390 0.184
1.284 2.117 0.144
1.056 1.741 0.098
TABLA N°10: Perdidas por fricción en la succión y descarga
P succion cte
Reynold succ.
Reynold desc.
f succ f desc Hfsuc hfdes
121678.73 156227.27 0.02143 0.02243 0.02556 0.49368
102997.76 132242.17 0.02177 0.02267 0.01860 0.35746
81136.83 104174.21 0.02232 0.02306 0.01184 0.22570
71879.71 92288.70 0.02264 0.02329 0.00942 0.17891
59119.86 75905.92 0.02320 0.02371 0.00653 0.12320
P descargar cte
Reynold succ.
Reynold desc.
f succ f desc Hfsuc hfdes
104004.72 133535.04 0.02126 0.02265 0.01853 0.36424
98475.78 126436.25 0.02187 0.02274 0.01708 0.32775
90880.38 116684.27 0.02205 0.02287 0.01467 0.28074
83897.46 107718.67 0.02224 0.02300 0.01261 0.24069
77296.43 99243.40 0.02245 0.02315 0.01081 0.20564
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P descarga cteVsuc
(m/s)Vdes
(m/s)(Vd2-Vs2)/2g
(m)1.858 3.063 0.3021.759 2.900 0.2711.624 2.677 0.2311.499 2.471 0.1971.381 2.276 0.1671.258 2.074 0.139
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70411.67 90403.83 0.02270 0.02333 0.00907 0.17198
TABLA N°11: Presiones absolutas de succión y descarga
P succion constante
Presión Descarga(psi)
Presión Succión(Pulg Hg)
Presión Succión (kgf/m2)
Presión Descarga (kgf/m2)
7 6 8205.99 15199.37
9 6 8205.99 16605.51
11 6 8205.99 18011.65
12 6 8205.99 18714.72
13 6 8205.99 19417.79
P descarga cte
Presión Descarga(psi)
Presión Succión(Pulg Hg)
Presión Succión (kgf/m2)
Presión Descarga (kgf/m2)
11 3 9241.93 18011.6511 4 8896.62 18011.6511 5 8551.30 18011.6511 6 8205.99 18011.6511 7 7860.67 18011.6511 8 7515.36 18011.65
TABLA N°12: Cálculo de la Carga Hidráulica
P succión ctePdesc−Psucc
γ(m)
V d2−V s
2
2 g(m)
Δz (m) hf Succió n(m)hf Descarga(m) H (m)
0.414 7.01
1.375
0.02556 0.49368 9.32
0.296 8.42 0.01860 0.35746 10.47
0.184 9.83 0.01184 0.22570 11.63
0.144 10.54 0.00942 0.17891 12.24
0.098 11.24 0.00653 0.12320 12.84
P descarga ctePdesc−Psucc
γ(m)
V d2−V s
2
2 g(m)
Δz (m) hf Succió n(m) hf Descarga(m) H (m)
0.302 8.79 1.375 0.01853 0.36424 10.850.271 9.14 0.01708 0.32775 11.130.231 9.48 0.01467 0.28074 11.390.197 9.83 0.01261 0.24069 11.660.167 10.18 0.01081 0.20564 11.93
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0.139 10.52 0.00907 0.17198 12.22
TABLA N°13: Cálculo del NPSH disponible
P succion cteVelocidadSucción (m/s)
ReynoldsSucción
Factor ‘f’Succión
HfSucción
(m)
NPSHDisponible
(m)2.174 121678.73 0.02143 1.68057 7.85481.840 102997.76 0.02177 1.22306 8.38061.450 81136.83 0.02232 0.77838 8.89081.284 71879.71 0.02264 0.61956 9.07271.056 59119.86 0.02320 0.42956 9.2898
P descarga cteVelocidadSucción (m/s)
ReynoldsSucción
Factor ‘f’Succión
HfSucción
(m)
NPSHDisponible
(m)1.858 104004.72 0.02126 1.56380 8.03651.759 98475.78 0.02187 1.44200 8.17651.624 90880.38 0.02205 1.23839 8.40351.499 83897.46 0.02224 1.06456 8.59721.381 77296.43 0.02245 0.91205 8.76701.258 70411.67 0.02270 0.76522 8.9304
TABLA N°14: Cálculo del NPSH requerido
P succión cte.Q
(m3/s)RPM NPSH Requerido
(m)0.00470588
3450
1.89780.0039834 1.6973
0.00313794 1.44660.00277992 1.33380.00228644 1.1701
P descarga cteQ
(m3/s)RPM NPSH Requerido
(m)0.00402235
3450
1.70840.00380852 1.64700.00351477 1.56080.0032447 1.4794
0.00298941 1.40030.00272315 1.3155
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TABLA N°15: Cálculo de la Potencia Útil
P succión cte
Q (m3/s)
Γ(kgf/m3)
H (m) Potenciesútil(W)
0.00470588
997.5002
9.32 429.126
0.0039834 10.47 408.039
0.00313794 11.63 357.013
0.00277992 12.24 333.038
0.00228644 12.84 287.332
P descarga cteQ
(m3/s)γ
(kgf/m3)H (m) Potencia
útil(W)
0.00402235
997.5002
10.85 427.1290.00380852 11.13 414.7450.00351477 11.39 391.5800.0032447 11.66 370.064
0.00298941 11.93 349.1270.00272315 12.22 325.554
TABLA N°16: Cálculo de la Potencia Real
P succion cteVoltaje (V) Intensidad (A) Cos θ P real (W)
220
4.6
0.8
809.604.4 774.404 704.00
3.8 668.803.4 598.40
P descarga cteVoltaje (V) Intensidad (A) Cos θ P real (W)
220
4.5
0.8
792.004.4 774.404.2 739.204 704.00
3.8 668.803.6 633.60
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TABLA N°17: Cálculo de la eficiencia
P succión ctePotencia
Útil(W)
PotencialReal(W)
Eficiencian
(%)429.126 809.60 53.00
408.039 774.40 52.69
357.013 704.00 50.71333.038 668.80 49.80287.332 598.40 48.02
P descarga ctePotencia
Útil(W)
PotencialReal(W)
Eficiencian
(%)427.129 792.00 53.93
414.745 774.40 53.56
391.580 739.20 52.97370.064 704.00 52.57349.127 668.80 52.20325.554 633.60 51.38
TABLA DE GRÁFICAS
TABLA N°18: Gráfica: Carga total Hidráulica (H) vs. Caudal (Q)
P succión cteQ (m3/s) H (m)
0.00470588 9.320.0039834 10.47
0.00313794 11.630.00277992 12.240.00228644 12.84
P descarga cteQ (m3/s) H (m)
0.00402235 10.850.00380852 11.130.00351477 11.390.0032447 11.66
0.00298941 11.93
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0.00272315 12.22
TABLA N°19: Gráfica: NPSH requerido y disponible vs. Caudal (Q)
P succión cte
Q (m3/s) NPSH Disponible (m)
NPSH Requerido (m)
0.00470588 7.8548 1.89780.0039834 8.3806 1.6973
0.00313794 8.8908 1.44660.00277992 9.0727 1.33380.00228644 9.2898 1.1701
P descarga cteQ (m3/s) NPSH Disponible
(m)NPSH Requerido
(m)0.00402235 8.0365 1.70840.00380852 8.1765 1.64700.00351477 8.4035 1.56080.0032447 8.5972 1.4794
0.00298941 8.7670 1.40030.00272315 8.9304 1.3155
TABLA N°20: Gráfica: Eficiencia (n) vs. Caudal (Q)
P succión cte
Q (m3/s)
Eficiencian
(%)0.00470588 53.000.0039834 52.69
0.00313794 50.710.00277992 49.800.00228644 48.02
P descarga cte
Q (m3/s)
Eficiencian
(%)0.00402235 53.93
0.00380852 53.56
0.00351477 52.97
0.0032447 52.57
0.00298941 52.20
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0.00272315 51.38
TABLA N°21: Gráfica: Potencia útil (W), Potencia real (W) vs. Caudal (Q)
P succión cteQ
(m3/s)Potencial Real
(W)Potencia Útil
(W)0.00470588 809.60 429.1260.0039834 774.40 408.039
0.00313794 704.00 357.0130.00277992 668.80 333.0380.00228644 598.40 287.332
P descarga cteQ
(m3/s)Potencial Real
(W)Potencia Útil
(W)0.00402235 792.00 427.1290.00380852 774.40 414.7450.00351477 739.20 391.5800.0032447 704.00 370.064
0.00298941 668.80 349.1270.00272315 633.60 325.554
TABLA N°22: Gráfica: Curvas características de la bomba
P succión cte
Q (m3/s) H (m)
NPSHDisponible
(m)
Eficiencian
(%)
PotenciaÚtil(W)
0.00470588 9.32 7.8548 53.00 429.1260.0039834 10.47 8.3806 52.69 408.039
0.00313794 11.63 8.8908 50.71 357.0130.00277992 12.24 9.0727 49.80 333.0380.00228644 12.84 9.2898 48.02 287.332
P descarga cteQ
(m3/s) H (m)NPSH
Disponible(m)
Eficiencian
(%)
PotenciaÚtil(W)
0.00402235 10.85 8.0365 53.93 427.1290.00380852 11.13 8.1765 53.56 414.7450.00351477 11.39 8.4035 52.97 391.5800.0032447 11.66 8.5972 52.57 370.064
0.00298941 11.93 8.7670 52.20 349.1270.00272315 12.22 8.9304 51.38 325.554
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DISCUSIÓN DE RESULTADOS
En la Gráfica Nº 1 y Nº 2 se observó que conforme aumenta el caudal la carga de la bomba hacia el fluido disminuye, esto se debe a que al aumentar el caudal aumenta la velocidad de paso por el interior de la bomba y este se queda menor tiempo, por lo que el fluido está recibiendo una menor energía Cinética, y la carga adquirida es también menor.
Se trabajó con caudales entre 0.002286 y 0.004706 m3/s, obteniendo una carga hidráulica total que varía entre 9.32 y 12.84 m, así mismo el NPSH disponible para estos caudales fluctúa entre 7.8548 y 9.9.2998 m, el NPSH requerido entre 1.1701 y 1.8978 m; comparando estos últimos, se puede concluir que la bomba no cavitará.
En la Gráfica N°3 y Nº 4 también podemos apreciar que la bomba centrifuga utilizada no cavita, ya que el NPSH disponible es mayor que el NPSH requerido.
De la Gráfica Nº 5 y Nº 6 se observa que la eficiencia máxima es de 53.93 % se da con el caudal de 0.004022m3/s o 4.022 L/s siendo este el punto de operación o de servicio. La eficiencia aumenta al aumentar el caudal y cuando llega a su máxima eficiencia, esta disminuye al aumentar el caudal.
En la Gráfica N°7 y Nº 8 la Potencia útil es menor que la Potencia real, como era de esperarse. Ambas potencias mantienen una relación directa con el caudal, debido a que un mayor caudal conlleva a un aumento de energía entregada tanto para la bomba como para el fluido.
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VII. CONCLUSIONES
La carga neta disminuye conforme aumenta el caudal.
La Bomba utilizada no presenta cavitación.
A medida que aumenta el caudal también aumenta la eficiencia pero hasta cierto punto, luego de este punto (punto de operación o punto de servicio) la eficiencia de la bomba disminuye. Este no se puede mostrar con tanta precisión en nuestros gráficos debido a que al momento de manipular las válvulas no se pudo llegar a mayores caudales debido a que estas ya estaban totalmente abiertas.
El aumento de la presión de descarga aumenta el rendimiento de la bomba.
La determinación de curvas características permite especificar las restricciones operacionales del equipo.
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XI. RECOMENDACIONES
Antes de realizar la práctica se debe probar cuantos giros o vueltas de la
válvula de globo de la descarga, para realizar luego el gradiente de flujo y fijar
donde se cierra completamente la válvula.
Antes de poner en operación la bomba, asegurarse que las válvulas de succión
y de descarga estén abiertas
Tratar de mantener el nivel del tanque de succión constante al momento de la
determinación del caudal
No se debe cerrar la válvula de succión.
Evitar que el nivel de agua en el tanque de descarga choque con el tubo de
descarga porque produciría variación en la medición de la presión de descarga.
Las lecturas de potencia, presiones, intensidad de corriente, deben realizar en
estado estacionario, es por eso que se deja un tiempo prudencial, después del
encendido de la bomba, para que el sistema se estabilice.
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XII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Valiente Barderas , Antonio , “ Problemas de Flujo de Fluidos ” , 2da edición
Ed. Limusa S.A., México 2008, Pág. 417-423, 654, 677, 693, 694.
2. Warren L. McCabe, Julián C. Smith, Peter Harriott, Operaciones Unitarias en
Ingeniería Química, Cuarta edición, McGRAW-HILLPNT, 1995. Págs. 197-213
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APÉNDICEI. CÁLCULOS
1) CÁLCULO DEL CAUDAL
Para la obtención de la densidad del caudal, se usa la siguiente ecuación:
Dónde: A s: Área de la seccióntransversal deltanque enm2
h :altura medidadel niveldel tanque enm t : tiempo en s
Durante la experiencia se tomaron tiempos de descarga para una presión de succión constante (6 pulg) y una presión de descarga variable (en este caso 7 psi):
Para: A s=0.360m
2
h=0.4m t 1=30.6 s
Por lo tanto:
Q= Vt prom
=0.360m2×0.40m
30.6 s=0.004706 m3
s
El cálculo del caudal se muestra en la TABLA N°8
2) CÁLCULO DE LA CARGA TOTAL HIDRÁULICA:
A partir del balance de energía (ecuación de Bernoulli):
Dónde:
Pdescarga :Presióndedescargaenkgf
m2
Psucción :Presiónde succiónenkgf
m2
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Q=Vt=
A s×h
t
H=(Pdescarga−Psucción)
γ+
(v descarga2 −v succión
2 )2g
+Z2−Z1+hf
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γ :Gravedadespecíficaenkgf
m3
vdescarga:Velocidad dedescarga enms
vsucción :Velocidad desucciónenms
g :Gravedad específica enm
s2
∆ z :Variacióndenivel enm hf :Perdidas por fricción enm
Se tiene el esquema:
a. CÁLCULO DEL NIVEL DE REFERENCIA Se tienen los puntos donde se toman las mediciones de presión de succión y descarga.
z1=0m;z2=1,375m
b. CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DE SUCCIÓN Se tiene que:
Para el caudal de la primera medición:
vsucción=4(0.002286m3
s)
π (0.005250m)2=1.056 m
s
c. CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DE DESCARGA
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vsucción=4Q
π Dsucción2
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Se tiene que:
Para el caudal de la primera medición:
vDescarga=4 (0.002286 m3
s )π (0.04089m)2
=1.741ms
Los resultados de las velocidades de succión y descarga se muestran en la TABLA N°9
Además, se hace el siguiente cálculo para hallar la carga hidráulica:
Para el caudal de la primera medición:
(vdescarga2 −v succión
2 )2 g
=(1.741ms )
2
−(1.056ms )2
2(9.81 ms2 )
=0.098m
d. CÁLCULO DE LA PÉRDIDA POR FRICCIÓN EN LA SUCCIÓN Se halla el Reynolds para la succión:
Para el caudal de la primera medición:
N ℜ=
(0,05250m )(1.056 ms )(997.62 kg
m3 )0,000933
kgm s
=59291.73
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vDescarga=4Q
π DDescarga2
(vdescarga2 −v succi ón
2 )2g
N ℜ=D suc vsuc ρ
μ
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Se determina la rugosidad relativa con respecto al diámetro para la succión,
εD
=0,0009 Del gráfico de rugosidad relativa con respecto al diámetro
(Fuente: Valiente Barderas, Antonio; “Problemas de Flujo de Fluidos”)
Se utiliza la ecuación de Colebrook:
Para el caudal de la primera medición:
1
√ f D
=−2 log( 0.00093,7+
2,5159291.73√ f D
)f D (succión)=0.02318
Finalmente se halla la pérdida por fricción en la succión:
Para el caudal de la primera medición:
h f succión=(0.02318 )(0 ,26m)(1.056m
s )2
2 (0,05250m)(9,81ms2 )
=0.00653m
e. CÁLCULO DE LA PÉRDIDA POR FRICCIÓN EN LA DESCARGA
Se halla el Reynolds para la descarga:
Para el caudal de la primera medición:
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1
√ f D
=−2 log( ε /D3,7
+2,51
N ℜ √ f D)
h f succión=f D Lvsucci ón
2
2D succion×g
N ℜ=Ddes vdesc ρ
μ
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N ℜ=
(0.04089m )(1.741 ms )(997.62 kg
m3 )0,000933
kgm s
=76126.58
Se determina la rugosidad relativa con respecto al diámetro para la succión, εD
=0,0013
Del gráfico de rugosidad relativa con respecto al diámetro (Fuente: Valiente Barderas,
Antonio; “Problemas de Flujo de Fluidos”)
Se utiliza la ecuación de Colebrook:
Para el caudal de la primera medición:
1
√ f D
=−2 log( 0.00133,7+
2,5176126.58√ f D
)f D (succión)=0.02369
Finalmente se halla la pérdida por fricción en la succión:
Para el caudal de la primera medición:
h f descarga=(0.02369 )(1.375m)(1.741ms )
2
2 (0.04089m)(9,81ms2 )=0.12309m
Los resultados de las pérdidas por fricción en la succión y descarga se muestran en la TABLA N°10
f. CÁLCULO DE LA PRESIÓN ABSOLUTA DE SUCCIÓN Se tiene que:
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Psucción|¿|=P atm−Psucción(vacío )¿
1
√ f D
=−2 log( ε /D3,7
+2,51
N ℜ √ f D)
h f descarga=f DL vdescarga
2
2Ddescarga×g
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Para el caudal de la primera medición:
P|¿|=756mmHg x
1atm760mmHg
x10332.26 Kg /m2
1atm−4.2∈Hgx
345.3155 Kfm2
6∈Hg=8205.99
Kgf
m2 ¿
Psucción|¿|=8205.99 Kgf
m2¿
g. CÁLCULO DE LA PRESIÓN ABSOLUTA DE DESCARGA: Se tiene que:
Para el caudal de la primera medición:
P|¿|=756mmHg x
1atm760mmHg
x10332.26 Kg /m2
1atm+5.3
lbF
¿2x703.07Kf /m2
7lbF
¿2
=15199.37Kgf
m2 ¿
Pdescarga|¿|=15199.37 Kgf
m2¿
Los resultados de las presiones absolutas de succión y descarga se muestran en la TABLA N°11
Además, haciendo el siguiente cálculo para hallar la carga hidráulica:
Para el caudal de la primera medición:
(P|descarga|−P|succión|)γ
=(15199.37−8205.99) Kgf
m2
(997.62 Kgfm3 )
=7.01m
h. CÁLCULO FINAL
Se reemplaza en la ecuación original y se determina la Carga Hidráulica
Para el caudal de la primera medición:
H=7.01m+0.098m+1.375m+0.29018m+0.00653m+0.12309m=8.61m
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Pdescarga|¿|=Patm+Pdescarga(manométrica )¿
¿¿
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Los resultados de la Carga Hidráulica y de los cálculos que incluye se muestran en la TABLA N°12
3) CÁLCULO DEL NPSH DISPONIBLE: Se tiene que:
Dónde:
Para el caudal de la primera medición:
- Patm=Presiónatmosférica=10277.88 kgf
m2
- Pv=Presión devapor de aguaa23 ºC=21.085mmHg
- Pv=21.085mmHgx10332.26Kgf /m2
760mmHg=286.65 kgf
m2
- v2=velocidad de succión=1.056 ms
- ∆ z=Z2=0.179m
Como se muestra en el siguiente esquema:
a. CÁLCULO DE LA PÉRDIDA POR FRICCIÓN
Se tiene que:
Se determina la longitud equivalente,
como:
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química
NPSH D=Patm−Pv
γ−
v22
2g−∆ z−h f
2
1BOMBA
0.179
h f=fLeq
Dυ¿2
2 g
Leq=Lsucción+Laccesorios
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
Se obtienen las longitudes equivalentes de los accesorios:
o Válvula de compuerta (2pulg)=0.4m
o 1 codo de 90 (2pulg)=1.4m
(Fuente: Valiente Barderas, Antonio; “Problemas de Flujo de Fluidos”)
Se reemplaza:
Leq(accesorios)=1.8m, Lsucción=¿1.293m¿
Leq=Lsucción+Laccesorios=3.093m
Para el caudal de la primera medición:
h f=0.02318x3.093m0.05250m
x1.0562
m2
s2
2x 9.81ms2
h f=0.07765m
b. CÁLCULO FINAL
Se reemplaza:
Para el caudal de la primera medición:
NPSHD=10277.88
kgf
m2−286.65 kgf
m2
997.62kgfm3
–(1.056 m
s)2
2×9.81ms2
−0.179m−0.07765m
NPSH D=9.7016m
Los resultados de NPHS Disponible y de los cálculos que incluye se muestran en la TABLA N°13
4) CÁLCULO DEL NPSH REQUERIDO:
Se tiene que:
Dónde:
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química
NPSH requerido=0 .00125 (Qn2 )0 .67
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
Para el caudal de la primera medición:
- n=3450RPM
- Q=0.002286m3
s
NPSH requerido=0.00125(0.002286 m3
s× (3450 RPM )2)
0.67
NPSH requerido=1.1701m
Los resultados de NPHS se muestran en la TABLA N°14
5) CÁLCULO DE LA POTENCIA ÚTIL:
Se tiene que:
Dónde:
Para el caudal de la primera medición:
Pútil=(0.002286 m3
s )x 997.62 kgf
m3 x 9.81ms
x8.61m
Pútil=192.715W
Los resultados de la Potencia Útil se muestran en la TABLA N°15
6) CÁLCULO DE LA POTENCIA REAL:
Se tiene que:
Dónde:
Para el caudal de la primera medición:
Preal=4.60 A x 220Vx 0.8
Preal=809.60W
Los resultados de la Potencia Real se muestran en la TABLA N°16
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química
Pútil(W )=Q× ρ× g×H
Preal(W )=I ( Amperio ) xV ( voltio ) xcos θ
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
7) CÁLCULO DE LA EFICIENCIA:
Se tiene que:
Dónde:
Para el caudal de la primera medición:
n=192.715809.60
x100%
n=23.80%
Los resultados de la Eficiencia se muestran en la TABLA N°17
II. GRÁFICAS
1. Gráfica N°1: Carga total Hidráulica (H) vs. Caudal (Q)
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química
n=Pútil
Preal
x100%
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004 0.0045 0.0050.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
9.3210.47
11.6312.2412.84
P Succión cte: H(m) vs Q(m3)
H(m) vs Q(m3) Polynomial (H(m) vs Q(m3))
Q(m3)
H(m
)
0.0026 0.0028 0.003 0.0032 0.0034 0.0036 0.0038 0.004 0.004210.00
10.50
11.00
11.50
12.00
12.50
10.8511.13
11.3911.66
11.9312.22
P Descarga cte: H(m) vs Q(m3)
H(m) vs Q(m3) Polynomial (H(m) vs Q(m3))
Q(m3)
H(m
)
2. Gráfica N°2: NPSH requerido y disponible vs. Caudal (Q)
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004 0.0045 0.0050123456789
10
P Succion cte: NPSHR (m), NPSHD (m) v.s. Q(m³/s)
NPSHDNPSHR
Q(m³/s)
NPS
HD (m
), N
PSHR
(m)
0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004 0.0045 0.0050123456789
10
P descarga cte: NPSHR (m), NPSHD (m) v.s. Q(m³/s)
NPSHDNPSHR
Q(m³/s)
NPS
HD (m
), N
PSHR
(m)
3. Gráfica N°3: Eficiencia (n) vs. Caudal (Q)
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
0.002 0.0025 0.003 0.0035 0.004 0.0045 0.00545.0046.0047.0048.0049.0050.0051.0052.0053.0054.00 53.0052.69
50.7149.80
48.02
P Succión cte: n(%) vs Q(m3)
n(%) vs Q(m3) Polynomial (n(%) vs Q(m3))
Q(m3)
n%
0.0026 0.0028 0.003 0.0032 0.0034 0.0036 0.0038 0.004 0.004250.0050.5051.0051.5052.0052.5053.0053.5054.0054.50
53.9353.56
52.9752.57
52.20
51.38
P descarga cte: n(%) vs Q(m3)
n(%) vs Q(m3) Polynomial (n(%) vs Q(m3))
Q(m3)
n%
4. Gráfica N°4: Potencia útil (W), Potencia real (W) vs. Caudal (Q)
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
0.00 0.010.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
600.00
700.00
800.00
900.00 809.60774.40704.00668.80
598.40
0.00
429.13408.04357.01333.04
287.33
0.00
P Succión cte: P util (W), P real (W) vs Q(m3)
P util (W) P real (W)
Q(m3)
P (W
)
0.00 0.010.00
100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.00900.00
792.00
774.40
739.20704.00
668.80633.60
0.00
427.13
414.74391.58
370.06349.13
325.55
0.00
P descarga cte: P util (W), P real (W) vs Q(m3)
P util (W) P real (W)
Q(m3)
P (W
)
5. Gráfica N°5: Curvas características de la bomba
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química
Laboratorio de Ingeniería QuímicaBombas Centrífugas
Ing. Raúl Pizarro Cabrera
0.00 0.00 0.010
50
100
150
200
250
300
350
400
450
P descarga cte: Q(m³/s) vs H(m),n(%), Putil (W), NPSHD
NPSHD(m)n(%)H(m)Putil (W)
Q(m3)
H(m
), n(
%),
Putil
(W),
NPS
HD (m
)
0.00 0.00 0.010.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
400.00
450.00
500.00
P Succión cte:Q(m³/s) vs H(m),n(%), Putil (W), NPSHD
NPSHD(m)n(%)Putil (w)H (m)
Q(m3)
H(m
), n(
%),
Putil
(W),
NPS
HD (m
)
Universidad Nacional Mayor de San Marcos | Facultad de Química e Ingeniería Química