79420550 practica-11-banco-para-prueba-de-bombas

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA LAGUNA
Practica #11
Obtención de Curvas
Características en
Bombas Hidráulicas en
Banco para Prueba de
Bombas
Laboratorio de Ingeniería Química
Estudiante de Ingeniería
Irving Amaya Castro
Profesor:
Ing. Susana Margarita García Delgado
12/05/2011
El objetivo que se desea alcanzar es servir como equipo didáctico para una mejor compresión
acerca del desempeño de las bombas del líquido. Obtención de curvas características en bombas
hidráulicas.

Practica #11 OBTENCION DE CURVAS CARACTERISTICAS EN BOMBAS HIDRAULICAS
Instituto Tecnológico de la Laguna | Torreón, Coahuila. 2
Contenido
Introducción............................................................................................................................. 3
• Bombas de desplazamiento positivo o volumétrico............................................................. 3
• Bombas Volumétricas......................................................................................................... 3
• Bombas de Embolo............................................................................................................. 4
• Bombas Rotativas............................................................................................................... 4
• Bombas dinámicas o de energía cinética............................................................................... 5
• Bombas Centrífugas............................................................................................................ 6
• CAVITACIÓN............................................................................................................................ 6
• Banco para Prueba de Bombas .............................................................................................. 7
Objetivo ..................................................................................................................................... 8
Material y Equipo .................................................................................................................... 8
Procedimientos........................................................................................................................ 8
Imágenes, Diagramas y Flujos de Proceso.......................................................................... 9
Datos ........................................................................................................................................ 12
Cálculos.................................................................................................................................... 13
• Prueba 1 ............................................................................................................................... 13
• Prueba 2 ............................................................................................................................... 14
• Prueba 3 ............................................................................................................................... 15
• Prueba 4 ............................................................................................................................... 16
Conclusiones y Observaciones........................................................................................... 19
Bibliografía............................................................................................................................. 20

Introducción
Una bomba es un dispositivo empleado para elevar, transferir o comprimir líquidos y
gases, son máquinas que realizan un trabajo para mantener un líquido en movimiento.
Consiguiendo así aumentar la presión o energía
cinética del fluido.
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 como puede ser el
hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. 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.
La principal clasificación de las bombas según el funcionamiento en que se base:
Bombas de desplazamiento positivo o volumétrico
En las que el principio de funcionamiento está basado en la hidroestática, de modo que
el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían
su volumen. En esta categoría se encuentran por ejemplo las alternativas, rotativas y las
neumáticas, pudiendo decir a modo de síntesis que son bombas de pistón, cuyo
funcionamiento básico consiste en recorrer un cilindro con un vástago
• Bombas Volumétricas
En la bomba volumétrica el desplazamiento del líquido se realiza mediante un proceso, en
el que se verifica el desalojo periódico del líquido contenido en unas cámaras de trabajo,
mediante un dispositivo que las desplaza, que es un órgano de trabajo, (pistón,engranaje,
etc), con unos espacios que comunican, periódicamente, la cavidad de recepción del

líquido o cámara de aspiración, con la cavidad de descarga o cámara de impulsión,
pudiendo tener una o varias cámaras de trabajo.
El funcionamiento consiste en el paso periódico de determinadas porciones de líquido,
desde la cavidad de aspiración, a la de descarga de la bomba, con un aumento de presión;
el paso del líquido por la bomba volumétrica, a diferencia del paso por los álabes de una
bomba centrífuga, es siempre más o menos irregular, por lo que en general, el caudal se
considerará como el valor medio del caudal trasegado
• Bombas de Embolo
En las bombas de émbolo el líquido es desalojado de las cámaras de trabajo por el
movimiento alternativo de un pistón, mediante un mecanismo biela manivela, aunque
también se pueden utilizar otros mecanismos, como levas, excéntricas, etc.
En las bombas de émbolo más usuales existen válvulas de aspiración y de impulsión que
regulan el movimiento del líquido a través de la cámara de trabajo que, mientras se está
llenando, la válvula de aspiración permanece abierta y la de impulsión cerrada,
invirtiéndose la posición de las válvulas durante el desalojo o impulsión del líquido; estas
válvulas sólo se abren por la acción del gradiente de presiones, y se cierran por su propio
peso o por la acción de algún mecanismo con muelle. Según el número de cámaras de
trabajo se dividen en bombas de simple efecto, z = 1, y de doble efecto, z = 2.
Esquema de Bomba de embolo de simple efecto
• Bombas Rotativas
Las bombas rotativas pertenecen a una clase de bombas volumétricas que en la
actualidad tienen una amplia gama de aplicaciones en la construcción de maquinaria; las
diversas bombas que componen este grupo se diferencian sustancialmente en su diseño y
construcción, pero tienen muchas características comunes, como la traslación de las
cámaras de trabajo desde la cavidad de admisión de la bomba hasta la de impulsión, o el

movimiento absoluto giratorio, o el más complicado de avance y giro de los elementos
móviles.
Bombas dinámicas o de energía cinética
En este tipo de bombas la energía es comunicada al fluido por un elemento rotativo que
imprime al líquido el mismo movimiento de rotación, transformándose luego, parte en
energía y parte en presión. El caudal a una determinada velocidad de rotación depende de
la resistencia al movimiento en la línea de descarga
Fundamentalmente consisten en un rodete que gira acoplado a un motor. Entre ellas se
sitúan las regenerativas, las especiales, las periféricas o de turbinas y una de las más
importantes, las centrífugas

• Bombas Centrífugas
Las bombas centrífugas tienen un rotor de
paletas giratorio sumergido en el líquido. El
líquido entra en la bomba cerca del eje del
rotor, y las paletas lo arrastran hacia sus
extremos a alta presión. El rotor también
proporciona al líquido una velocidad
relativamente alta que puede transformarse en
presión en una parte estacionaria de la bomba,
conocida como difusor.
En bombas de alta presión pueden emplearse
varios rotores en serie, y los difusores
posteriores a cada rotor pueden contener
aletas de guía para reducir poco a poco la
velocidad del líquido.
En las bombas de baja presión, el difusor suele ser un
canal en espiral cuya superficie transversal aumenta de
forma gradual para reducir la velocidad. El rotor debe
ser cebado antes de empezar a funcionar, es decir, debe
estar rodeado de líquido cuando se arranca la bomba.
Esto puede lograrse colocando una válvula de retención
en el conducto de succión, que mantiene el líquido en la
bomba
cuando el
rotor no
gira. Si
esta
válvula pierde, puede ser necesario cebar la
bomba introduciendo líquido desde una
fuente externa, como el depósito de salida.
Por lo general, las bombas centrífugas
tienen una válvula en el conducto de salida
para controlar el flujo y la presión.
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 esta 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.
Banco para Prueba de Bombas
El banco de pruebas cubre tanto el campo de las bombas centrífugas como el de las de
desplazamiento positivo, e incluye toda la instrumentación necesaria para medir las
transformaciones de energía y eficiencias que se dan en el proceso de bombeo. Ofrece los
medios necesarios para hacer el ensayo elemental y completo de cada una de las bombas
y así obtener las curvas características de operación.
Las curvas características indican cual es el desempeño de la bomba en cuanto CT o H,
altura disponible total, potencia de accionamiento (Pa) y rendimiento o eficiencia total,
cuando el caudal Q se varia cerrando la válvula de descarga desde la apertura completa
hasta el cierre completo. Para cada ensayo se obtiene H, Pa y ntotal. En los gráficos se
toma Q como abscisa y como ordenadas H, Pa y ntotal. A la operación descrita
previamente se le da el nombre de ensayo elemental y se lleva a cabo sin variar la
velocidad de la bomba.

Objetivo
Servir como equipo didáctico para una mejor compresión acerca del desempeño de
las bombas del líquido.
Obtención de curvas características en bombas hidráulicas.
Material y Equipo
Banco para Prueba de Bombas
Procedimientos
1. Seleccionar la bomba a usar. Abra la válvula de succión y descarga de la bomba que se va a
utilizar (totalmente)
2. La conexión rápida del manómetro de succión general debe ser colocada en la toma de
presión de la succión de la bomba seleccionada. La bomba centrífuga 2 dispone de su
propio manómetro de succión, conectado permanentemente.
3. Ajuste la banda dentada entre la bomba escogida y su motor. La base del motor tiene un
mecanismo tensor que permite ajustar la banda girando las tuercas de apriete manual del
mismo a lo largo del tornillo sin fin. Una vez que se obtiene la tensión adecuada, apretar
ambas tuercas para fijar la base en esa posición.
4. Cerrar perfectamente las puertas de acceso a las bombas y motores.
5. Revise que el interruptor del motor esté en apagado y coloque el control de velocidad del
motor en mínimo.
6. Cierre los interruptores: general y el del motor (dar energía).
7. Ajuste a cero el Torquímetro correspondiente girando la perilla adyacente a este indicador
(el motor no debe estar girando)
8. Ponga agua en el depósito de alimentación y cuide de mantener en el, un nivel mínimo,
descargando los tanques de aforo para evitar que estos se derramen o bien con ayuda de la
línea. Una vez que se establece el flujo, el aparato queda listo para realizar el experimento.
9. Para realizar el experimento se fija la velocidad del motor en un determinado valor
(Ejemplo: la centrífuga 1 en 1100rpm, centrífuga 2 en 1600rpm, bomba de turbina 14 rpm,
bomba de engranes en 1066rpm, bomba de pistones 1750rpm). Entonces el gasto Q se
controla con la válvula de descarga llevándolo a un gasto mínimo y de ahí al gasto máximo
en incrementos, correspondientes a una mayor abertura de la válvula de descarga.
10. Para cada incremento mida los siguientes parámetros:
• Presión en el manómetro de succión (MS)
• Presión en el manómetro de descarga (MD)
• Gasto Q con el depósito de aforo y un cronómetro (de 10 a 40 litros, tomando el
tiempo respectivo) revise que los tiempos y los datos tomados sean lógicos, en
caso contrario repita las pruebas, según sea necesario.

• Par demandado T con el Torquímetro
• Velocidad angular (w) con el tacómetro
• Voltaje (V)
• Amperaje (A)
Imágenes, Diagramas y Flujos de Proceso
En el banco para pruebas de bombas del laboratorio de pesados se cuenta con:
• Bomba (tipo voluta) centrífuga 1
• Bomba (tipo voluta) centrífuga 2
• Bomba tipo turbina (60 psi=4.2 kg/cm2)
• Bomba rotatoria de engranes (90 psi=6.3kg/cm2)
• Bomba reciprocante de pistón (270 psi=19kg/cm2)
• Motor de ¾ HP velocidad variable hasta un máximo de 1800rpm
• Motor ¾ HP
• Mecanismos tensores para facilitar el cambio y ajuste de tensión de las bandas.
Los cuales se controlan mediante:
• Válvulas de succión
• Múltiple de sección
• Válvula de alivio
• Válvula de descarga
• Líneas de alivio
• Depósito de alimentación (74lts)
• Válvula de succión del depósito de la bomba centrífuga 1
• Dos válvulas de descarga, una para cada bomba centrífuga
• Depósito de aforo (divido en 2 secciones) cada uno con su válvula de drenado
• Mirilla de nivel
• Escala de la lectura
• Amperímetros
• Voltímetro
• Torquímetro
• Tacómetro
• Panel
• Interruptor general
• Interruptor de emergencia (on-off)
• Gabinete
• Conexión de energía eléctrica

Manómetros de
descarga y succión
Torquímetro
Ajuste 0, con
motor en paro
Tacómetro siempre
encendido
Paro/marcha
Control de velocidad
Amperímetro
Voltímetro
Válvulas de descarga y
líneas de alivio
Válvulas de succión

Válvulas de drenado del
depósito de aforo 1 y 2
Mirilla de nivel
sección 1
Mirilla de nivel
sección 2

Datos
A. Nº de prueba
B. Grado de abertura de la válvula de descarga
C. Volumen (lo que subió en el cubo de descarga)
D. Tiempo (seg)
E. Voltaje (volts)
F. Amperaje (Amper)
G. Presión de succión “Ms” (psi)
H. Torque T (Kg cm)
I. Tacómetro “W” (rpm)
A B C (cm) D (seg) E (volts) F (amp) G (mmHg) H (Kgf cm) I (rpm)
1 90° 10 21:37 126.5 2.3 10 -3.7 1200
2 70° 10 23:71 123.8 2.1 8 -38.8 1205
3 50° 10 27:36 124.2 2.12 5.5 -23.8 1207
4 30° 10 51:79 124.5 2.08 0.5 -32.4 1210
80 0.80
25 0.25
0.10 0.80 0.25 0.02 !
20

Cálculos
Prueba 1
0.02 !
21.37
9.4589 & 10'( !
)
*+,,-./
0+,,-./
9.4589 & 10'( 12
034
0.00131 5
0.7220 )
630,7847
630,7847
9.4589 & 10'( 12
034
0.00056 5
1.6890 )
:
;< = ;>
? ·
A
AB
C D< = D> C
E<
F
= E>
F
F ·
A
AB
:
1359,5057Kg
m2 = 0
K997.07Kg
m3L
C M. NO P C
0.72202
= 1.6890F
2 · K9.81 1
034QL
1.4346
R é 126.5 2.3 290.95 T
RU · V · · W K9.4589 & 10'( m!
seg) L 997.07 9.81 1.4346 m 13.2729 T
R7 Z . 0.3628 [ 1200 rpm 45.5908 T
^U
RU
R7
& 100
13.2729 T
45.5908
& 100 29.11%

Prueba 2
0.02 !
23.71
8.4352 & 10'( !
)
*+,,-./
0+,,-./
8.4352 & 10'( 12
034
0.00131 5
0.6439 )
630,7847
630,7847
8.4352 & 10'( 12
034
0.00056 5
1.5062 )
:
;< = ;>
? ·
A
AB
C D< = D> C
E<
F
= E>
F
F ·
A
AB
:
1087,6045Kg
m2 = 0
K997.07Kg
m3L
C M. NO P C
0.72202
= 1.6890F
2 · K9.81 1
034QL
1.1619
R é 123.8 2.1 259.98 T
RU · V · · W K8.4352 & 10'( !
) L 997.07 9.81 1.1619 m 9.5870 T
R7 Z . 3.805 [ 1200 rpm 478.1626 T
^U
RU
R7
& 100
9.5870 T
478.1626
& 100 2.00 %

Prueba 3
0.02 !
27.3
7.3099 & 10'( !
)
*+,,-./
0+,,-./
7.3099 & 10'( 12
034
0.00131 5
0.5580 )
630,7847
630,7847
7.3099 & 10'( 12
034
0.00056 5
1.3053 )
:
;< = ;>
? ·
A
AB
C D< = D> C
E<
F
= E>
F
F ·
A
AB
:
747,7281Kg
m2 = 0
K997.07Kg
m3L
C M. NO P C
0.5580
2
= 1.3053
F
2 · K9.81 1
034QL
0.8689
R é 124.2 2.12 263.304 T
RU · V · · W K7.3099 & 10'( !
) L 997.07 9.81 0.8689 m 6.2130 T
R7 Z . 2.3340 [ 1207 rpm 295.0098 T
^U
RU
R7
& 100
6.2130 T
295.0098
& 100 2.10 %

Prueba 4
0.02 !
51.79
3.8617 & 10'( !
)
*+,,-./
0+,,-./
3.8617 & 10'( 12
034
0.00131 5
0.2947 )
630,7847
630,7847
3.8617 & 10'( 12
034
0.00056 5
0.6895 )
:
;< = ;>
? ·
A
AB
C D< = D> C
E<
F
= E>
F
F ·
A
AB
:
67,9753Kg
m2 = 0
K997.07Kg
m3L
C 0.19 C
0.72202
= 1.6890F
2 · K9.81 1
034QL
0.1393
R é 124.5 2.08 258.96 T
RU · V · · W K3.8617 & 10'( !
) L 997.07 9.81 0.1393 m 0.5263 T
R7 Z . 3.1774 [ 1210 rpm 402.6109 T
^U
RU
R7
& 100
0.5263 T
402.6109
& 100 0.1307 %

A. Numero de prueba
B. Grado de abertura de la válvula de descarga
C. Flujo Volumétrico
D. Gasto
E. Tiempo
F. Voltaje
G. Amperaje
H. Presión de succión “Ms”
I. Presión de Descarga “Md”
J. Carga Total de la Bomba “H”
K. Potencia Eléctrica “Pe”
L. Potencia Hidráulica “Ph”
M. Potencia de accionamiento del eje “Pa”
N. Eficiencia Hidráulica de la Bomba “^U”
O. Torque “T”
P. Tacómetro “w”
` a b c
def
fgh
i j klm > mnA o pqklm r sPt : tmu v tmu w PBs x ysllm z ysllm { ysllm | % } xA~ BP ; •tP
1
90% 0.9458 20 21:37 126.5 2.3 1,9337 0
1.4346
290.95
13.2729 45.5908 29.11
-3.7 1200
2
70% 0.8435 20 23:71 123.8 2.1 1,5469 0
1.1619
259.98
9.5870 478.1626 2.00
-38.8 1205
3
50% 0.7309 20 27:36 124.2 2.12 1,0635 0
0.8689
263.304
6.2130 295.0098 2.10
-23.8 1207
4
30% 0.3861 20 51:79 124.5 2.08 0,0967 0
0.1393
258.96
0.5263 402.6109 0.13
-32.4 1210

Practica #11 OBTENCION DE CURVAS
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
0.2 0.3
Presion(mca)
Curva Caracteristica de Presion
Bomba Centrifuga 1 a 1205 rpm
0
100
200
300
400
500
600
0.3 0.4
PotenciadeAccionamiento(W)
Curva Caracteristica de Potencia
OBTENCION DE CURVAS CARACTERISTICAS EN BOMBAS HIDRAULICAS
Instituto Tecnológico de la Laguna | Torreón, Coahuila.
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Gasto (lts/min)
Curva Caracteristica de Presion
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Gasto /lts/min)
Curva Caracteristica de Potencia
OMBAS HIDRAULICAS
| Torreón, Coahuila. 18
1
1

Practica #11 OBTENCION DE CURVAS
Conclusiones y Observaciones
La utilización de bombas hidráulicas, centrifugas, de vacío, compresores, etc., es una
operación fundamental en el trabajo de los ingenieros químicos.
Con el banco de pruebas de bombas se puede apreciar el funcionamiento,
mantenimiento y la información práctica necesaria relacionada
funcionamiento de bombas.
Se observaron los fenómenos que ocurren a diferentes presiones y vacio
puede transportar un flujo de un punto a otro e un proceso, apreciando las velocidades
del flujo, el tiempo transcurrido para transportar un determinado volumen, las presiones
en la succión y en la descarga del fluido, las distancias entre
punto de entrega del liquido, todo esto utilizando la ecuación de Bernoulli.
Se tuvo un grado de complejidad importante para el manejo de las unidades para los
diferentes parámetros que se midieron, todo esto con la finalidad de
resolverse los análisis dimensionales.
En el transcurso de la practica hubo confusión con respecto a la toma de medidas
correspondientes en el manómetro de descarga, ya que al indicar una presión inicial de
cero, se supuso que las presiones
ya que conforme se realizaban las pruebas fue variando la presión de descarga, pero para
los análisis correspondientes en el desarrollo de la practica se tomo como presión = 0 en la
descarga.
0
5
10
15
20
25
30
35
0.3 0.4 0.5
Eficiencia
Curva Caracteristica de Eficiencia
OBTENCION DE CURVAS CARACTERISTICAS EN BOMBAS HIDRAULICAS
Instituto Tecnológico de la Laguna | Torreón, Coahuila.
Conclusiones y Observaciones
operación fundamental en el trabajo de los ingenieros químicos.
mantenimiento y la información práctica necesaria relacionada con el mecanismo de
Se observaron los fenómenos que ocurren a diferentes presiones y vacio, y del cómo se
en la succión y en la descarga del fluido, las distancias entre el punto de succión y en
punto de entrega del liquido, todo esto utilizando la ecuación de Bernoulli.
diferentes parámetros que se midieron, todo esto con la finalidad de
resolverse los análisis dimensionales.
cero, se supuso que las presiones en las diferentes pruebas serian igual a cero y no era asi
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Gasto (lts/min)
Curva Caracteristica de Eficiencia
OMBAS HIDRAULICAS
| Torreón, Coahuila. 19
el mecanismo de
, y del cómo se
el punto de succión y en
diferentes parámetros que se midieron, todo esto con la finalidad de que puedan
en las diferentes pruebas serian igual a cero y no era asi
Series1

Bibliografía
Manual de prácticas de laboratorio de pesados
Sistemas Oleo hidráulicos
Departamento de Diseño Hidráulico
• http://www.fing.edu.uy/iimpi/academica/grado/sistoleo/teorico/04-
Bombas.pdf
http://avdiaz.files.wordpress.com/2008/10/tipos-de-bombas.pdf
Bombas Agroindustriales de la Laguna
• http://bombasymotoresmundiales.com/index.php?gclid=CIWY7JjJ7KwCFQ
heTAodaTlndg
http://www.bombastorres.com/fichas/fichasproducto/bm.htm
Curso de Aguas
Máster en ingeniería del agua
• http://www.industriascemu.com/DATOS%20TECNICOS%20DE%20BOMBA
S/cursodebombas.pdf

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