verificar

1. BOMBAS PARA USO
AGROPECUARIOAGROPECUARIO

2. BIBLIOGRAFIA
• REBOSIO A. Elevación del agua por medios mecánicos..
Publicación de la Cátedra de Hidrología. Jun. 1983.
• SCHENZER, D. Bombas para Usos Agropecuarios Curso de
Actualización Profesional. Montevideo. 24 de junio al 9 de julio
de 1997.
• TARJUELO, J.M. El riego por aspersión y su tecnología.• TARJUELO, J.M. El riego por aspersión y su tecnología.
Madrid. España. 1995
• JENSEN, M.E. Design and operation of farm irrigation
systems. 1983
• PÉREZ FRANCO, D. Curso de Actualización: Selección de
Bombas y Tuberías para uso agrícola. Montevideo, Nov. 1998.

3. INTRODUCCIÓN
Son utilizadas en:
• Levantes desde fuentes de aguas superficiales
• Pozos
• Métodos de riego presurizados
Bombas: son máquinas que entregan energía a un líquido.

4. 2 3
1
4
Energía específica de la bomba = (Z+P+V2/2g)3 – (Z+P+V2/2g)2
HB = (Z3 – Z2) + (P3 – P2) + (V3
2/2g – V2
2/2g)
Z1 + P1 + V1
2/2g + HB = Z4 + P4 + V4
2/2g + hf
H3 – H2= HB Energía específica suministrada por la bomba
Energía específica = Energía/unidad de peso = carga = altura
HB = Z4 - Z1 + hf

5. CLASIFICACION
• De movimiento circular o rotodinámicas
Flujo radial o centrífugas:
Simples Eje horizontal
Eje vertical
Múltiples Eje horizontal
Eje vertical
SumergiblesSumergibles
Flujo mixto o helicoidales
Flujo axial o hélice
• De desplazamiento positivo o volumétricas
Movimiento rectilíneo alternativo: Embolo o pistón
Movimiento oscilante
Rotoestáticas: Engranaje
• Dispositivos elevadores o gravimétricas

6. Constitución de una bomba centrífuga

7. Rotor centrífugo
Rotor axial
Rotor helicoidal

8. EJE
UNIÓN
MOTOR
DESCARGA
TUBERÍA
COJINETE
FORRO
EMPAQUETADURA
Turbina de eje vertical
TAZA
FILTRO
IMPELENTE

9. UNIÓN
COJINETE
EJE
CAMISA
Detalle de columna y tubería de las bombas tipo turbina de eje
vertical
SOPORTE
LUBRICACIÓN POR AGUA LUBRICACIÓN POR ACEITE

10. Impulsión
Conductor trifásico
Bomba
Bomba sumergible
Filtro
Motor
Aspiración

11. CARGA O ALTURA TOTAL DE LA BOMBA
Hg
Hgi
Carga a la entrada de la bomba
H1= Patm - Hgs – hfs
Carga a la salida de la bomba
H2= Patm + Hgi + hfi
1
2
Hg
Hgs
HB = H2 –H1
HB = Hg + hfs + hfi + hop
varían con el Q2
HB = H2 –H1 = Patm + Hgi + hfi - Patm + Hgs + hfs

12. Curva del sistema
H
D1
D
Q
Hg
D
D2
D2>D>D1
Hinst.= Hg + ΣΣΣΣ Ki Q2
hf = f* L/D* v2/2g ; h loc = K v2/2g

13. ∆Hg
H
Curva del sistema
ΣΣΣΣKi Q2 (fricción)
Hinst.= Hgeom. + ΣΣΣΣ Ki Q2 +∆∆∆∆Hg (para ese Q)
Q
Hg
∆Hg
∆∆∆∆Hg = f(Q)

14. Cálculo de potencia
1 CV 75 Kgm/s
1 HP 76 Kgm/s
1KW 102 Kgm/s
1 CV 0.736 kW
Pu ( Kgm/s) = Q (l/s) * H (m) * γ (Kg/l)
Pu = potencia útil de la bomba
γ del agua= 1 Kg/l
P eje = Pu / ef bomba
ef bomba = Pu / Peje
1.Eficiencia volumétrica = Q / Qt ( 85 a 98 %)
2.Eficiencia hidráulica = H / Ht ( 80 a 90 %)
3.Eficiencia mecánica = Pt / Peje ( 95 a 98 %)
ef. bomba = efv * efh * efm
65 − 85 %

15. CURVAS CARACTERÍSTICAS DE BOMBAS
CENTRÍFUGAS
15
20
25
30
Carga(m)-Potencia(Hp)
50
60
70
80
90
Eficiencia(%)
21
79
0
5
10
15
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Caudal (l/s)
Carga(m)-Potencia(Hp)
0
10
20
30
40
Eficiencia(%)
Carga (m) Potencia (Hp) Eficiencia (%)

16. TIPO CARGA DE SUCCION CARGA TOTAL CAUDAL
Centrífuga Media Alta Medio
Flujo mixto Media-baja Media Medio-alto
Axial Baja Baja AltoAxial Baja Baja Alto
Axial de instalación vertical Axial sumergible

17. Bombas de flujo
mixto
Presión
Bombas axiales
Presión
H
Eficiencia
Eficiencia
H
Q
Potencia
Potencia
Eficiencia
Q

18. Punto de funcionamiento de la bomba
Curva del sistema
C.del sist. al cerrar la válvula
PI
P
∆h
P’
H1
H
Qp
H (rpm)
H (rpm’)
Peje
ef
Q1 Q
Hg

19. Cavitación
P atm
P min
Z1 Z2
a 1 2 b
H1= Patm+Z1-hfa-1 H2= Patm+Z2+hf2-b
P min
P atm
P min
P atm
P min
P vapor
cavitación

20. No cavita si se cumple que:
Inherente a la
instalación
Inherente a
la bomba
Npshdisp > Npshreq T(ºC) Pv (mca)
0 0.0623
5 0.0889
10 0.1252
15 0.1739
20 0.2387
Npsh req
20 0.2387
25 0.3239
30 0.4344
35 0.5768
40 0.7579
45 0.9868
50 1.2730
60 2.0657
Npsh
Npsh req
Npsh d
Es la 4ª curva característica
(viene en catálogos)
No cavita CavitaQ

21. Npshreq = altura o carga necesaria para llevar el agua hasta el rotor.
Npshdisp = P atm - Hg s - Pv – hfs
Npsh disp > Npsh req
Ejemplo: Q = 100 m3/h
Npshr = 2.8 m
Las pérdidas de carga y la diferencia de altura
10.33 - 0.125- Hgs - hfs> 2.8 m
7.4 m > Hgs + hfs
Las pérdidas de carga y la diferencia de altura
en la succión no pueden superar los 7m
Hg s
hfs
P atm

22. 2.8 m

23. •Disminuir las pérdidas de carga en la succión
•∅ suficientes
•codos de radio amplio
•disminuir la distancia entre la bomba y el nivel del agua
•Disminuir la altura geométrica en la succión
Formas de evitar la cavitación:
•Disminuir la altura geométrica en la succión
•Elegir una bomba que para el Q que requiero tenga una Npshr menor
•Disminuir el Q (si es admisible para mis requerimientos)

24. ALGUNAS CONSIDERACIONES ADICIONALES SOBRE LA INSTALACIÓN
DE LA BOMBA
• Impedir la entrada de aire a la bomba
• sumergencia adecuada
• montaje adecuado de la succión
•Evitar puntos altos en la succión
•Cono de reducción excéntrico
•Válvula de pie
•Debe estar cebada
•Se coloca agua por un orificio en la parte superior de la bomba
•Bomba de vacío
•Bombas autocebantes (rend. bajo no > 40%)
•Requisitos en la tubería de impulsión
•Válvula de retención
•Válvula de regulación de caudal (imprescindible en las centrífugas)

25. INSTALACION:
ESQUEMA DE INSTALACION :
1) Cono difusor excéntrico.
2) Tubería de aspiración ascendente.
3) Curva de radio amplio.
4) Válvula de pie con criba.
5) Válvula de compuerta.
6) Válvula de retención.6) Válvula de retención.
7) Cono difusor concéntrico.
8) Tubería de impulsión

26. Centrífuga
horizontal
Axial horizontal
Centrífuga horizontal
multietapas

27. Tipos de transmisión
Caja
multiplicadora

28. Sirven para:
1. Predecir el comportamiento de una misma bomba cuando le variamos las rpm.
2. Predecir el comportamiento de una bomba homóloga pero de distinto tamaño.
1. Una misma bomba al variar las rpm. Cuando D= D1.
Q / Q1 = rpm / rpm1
H / H1 = (rpm / rpm1)2
LEYES DE AFINIDAD O DE SEMEJANZA DE LA BOMBA
H / H1 = (rpm / rpm1)2
P / P1 = ( rpm / rpm1)3
Se cumplen para puntos de funcionamiento homólogos

29. Ejemplo: conozco la curva Q-H para rpm = 2900
y quiero conocer la curva rpm = 3150
Rpm =2900 Rpm = 3150
Q (m3/h) H (m) P (HP) Ef.(%) Q (m3/h) H (m) P (HP) Ef.(%)
Q
H
2900 rpm
3150 rpm
A
A1
B
B1
0 61 8.5 0 0 72 11 0
20 61 12 34 21.8 72 15.5 34
40 60.5 15 58 43.6 71.4 19 58
60 59 19 69 65.4 69.6 24.3 69
80 56.5 23 74 87.2 66.7 29.5 74
100 52 26 74 109 61.4 33.3 74
120 45 30 68 130.8 53 38.5 68
f = 1.09 f = 1.18 f = 1.28

30. 52
109
61.5
74

31. 2. Variar el tamaño del rotor de una misma bomba (o semejante)
(rpm =rpm1)
Q / Q1 = (D/D1)2
H / H1 = (D/D1)2
P / P1 = ( D/D1)4 se cumplen para puntos de
funcionamiento homólogos
•Se tornean sólo los álabes
•Máximo 15%
•Baja el rendimiento de la bomba

32. 46
69
15.5

33. ACOPLAMIENTO DE BOMBAS
Acoplamiento de bombas en paralelo
25
30
35
40
H(m)
0
5
10
15
20
25
0 20 40 60 80 100 120
Q (l/s)
H(m)
58
17

34. ACOPLAMIENTO DE BOMBAS
Acoplamiento de bombas en serie
40
50
60
0
10
20
30
40
0 10 20 30 40 50 60
Q (l/s)
H(m)
33

35. SELECCIÓN DE UNA BOMBA
1- Con el Q y H seleccionamos el tipo de bomba
Carga:
• Altura geométrica total
• hf (fricción y localizadas) en succión e impulsión
• Presión operativa del equipo de riego
Cañón autopropulsado de
Caudal:
•ETc (máx): 6.5 mm/d
•Area a regar: 7 hectáreas
•Jornada de riego: 18 h/d
•Eficiencia del método de riego: 0.66
38.3 m3/h= 10.6 l/s
Tubería de admisión: 4’’ de diámetro,
aluminio (2 m de largo)
50 m
300 m
Tubería de impulsión: 4’’ ∅, aluminio
Cañón autopropulsado de
233 m de tubería en el
tambor
Hg=7m
total
2 m
5 m
0,75m

36. Requerimiento de carga del sistema en las dos situaciones
Situación 1de mayor requerimiento
Q (m3
/s) Q(l/s) H entr.
cañón (m)
Hg 1 (m) Hf sit. 1
(m)
H total
Sit.1
0 0 0 7 0.0 7.0
0.0106 10.6 60 7 7.81 74.8
0.0118 11.8 74 7 9.51 90.5
0.0129 12.9 88 7 11.24 106.2
H total 1= 35483*Q1.852
+ Hg1+H ent. cañón
Situación 2 de menor requerimientoSituación 2 de menor requerimiento
Q (m3
/s) Q (l/s) H entr.
cañón (m)
Hg 2 (m) hf sit. 2 (m) H total
Sit. 2 (m)
0 0 0 2.75 0.0 2.75
0.0106 10.6 60 2.75 1.15 63.9
0.0118 11.8 74 2.75 1.41 78.16
0.0129 12.9 88 2.75 1.66 92.41
H total 2 = 5241.9*Q1.852
+Hg2+Hent.cañón

37. Curva de familias de bomba
38.2

38. 50
60
70
80
90
100
110
120
130
Hsist(m)
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Eficiencia
0
10
20
30
40
50
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Caudal (l/s)
0
0,1
0,2
0,3
Eficiencia
Q de riego

39. Motores
1) P eje bomba (Kgm/s) = Q (l/s) x H (m)
ef. bomba
Tipo de transmisión Eficiencia
Directa, cardán, unión flexible 1
Bandas planas 0.8
Correas en V 0.9
2) P eje motor = P eje bomba
Ef. transmisión
3) P cons.= P eje motor
ef. motor
Motores eléctricos Eficiencia
1 a 5 CV 0.86
5 a 10 CV 0.88
10 a 25 CV 0.89
> de 25 CV 0.90

40. Consumo en motores de combustión interna y
eléctricos
Se saca del catálogo del motor. “A título orientativo”, según Israelsen:
Motores a gas-oil 0.259 l/CV/h
Motores a nafta 0.339 l/CV/h
Motores eléctricos 0.858 KWh/CV/hMotores eléctricos 0.858 KWh/CV/h