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Bombas


Juan Andrés Sandoval Herrera
    Mecánica de Fluidos
Introducción
•   Definición
•   Finalidad
•   Clasificación
•   Características principales
•   Partes de una bomba
Definición
            Es un equipo o máquina que
              permite mover líquidos.

                    Finalidad
• Imprime presión y/o velocidad en el líquido por
  medio de la transformación de energía cinética en
  energía de presión.
• Permite vencer diferencias de presión, de altura o de
  área entre dos puntos de un sistema de transporte
  de fluidos, incluyendo las pérdidas de energía
  inherentes al mismo, por fricción con la tubería y por
  accesorios.
Clasificación
• Una de las tantas:




   (Mecánica de Fluidos, Robert L. Mott, 6 Ed. Prentice Hall, Pag. 402)
Características principales
• Tipo de bomba
• Tamaño de la bomba
• Diámetro de la succión y tipo de conexión (entrada)
• Diámetro de la descarga y tipo de conexión(salida)
• Velocidad (RPM)
• Tipo y características del impulsor
• Potencia requerida
• Otras
Partes de una bomba
• Tipo de bomba: centrífuga




                              1a. Carcasa
                              1b. Cuerpo de Bomba
                              2.Impulsor
                              3 Cuerpo de impulsión (voluta)
                              4.Sello Mecánico
                              5. Bastidor (carcaza)
                              6. Flecha(eje)
                              7 .Baleros
                              8 .Motor Eléctrico
Imágenes de otros tipos de bombas



Tomado de:
http://frenando.galeon.com
/album1929871.html

http://www.selsa.com/esp/
bombas/bomdiafragma.htm
l
http://www.cds-
johnblue.com/spanish/bom
ba-de-embolo-ngp.shtml
Impulsores para bombas cinéticas
CURVAS DE RENDIMIENTO
• Para bombas rotatorias de desplazamiento
  positivo
CURVAS DE RENDIMIENTO
• Para bombas centrífugas- General

                                        A mayor
                                     altura (carga),
                                     menor caudal
                                     (capacidad); a
                                     mayor caudal
                                     menor altura.
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• Para bombas centrífugas- incluyendo potencia y eficiencia
                                                   A mayor carga,
                           B.E.P                   mayor potencia
                                                    consumida; a
                                                    mayor caudal
                                                   mayor potencia
                                                     consumida.
                                                La eficiencia es una
                                                     especie de
                                                  parábola: puntos
                                                de baja carga y alta
                                                  capacidad tienen
                                                igual eficiencia que
                                                 otros de alta carga
                                                  y baja capacidad
Para bombas centrífugas (continuación)




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NPSH
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entrada de la bomba para evitar que se formen
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Varía en función de las condiciones de operación
de la bomba (para diferentes capacidades y
cargas); el fabricante lo especifica en las curvas de
rendimiento compuesto de la bomba.
NPSH
EFECTO DE LA VELOCIDAD SOBRE EL NPSHr
Si la velocidad de la bomba aumenta, también aumenta el NPSH r
por ésta, de la siguiente manera:



                 EJERCICIO DE NPSH
Determine el NPSH A para la bomba del sistema:
                                      PA= -20 kPa
                                      Patm = 100.5 kPa
                                      Altura del agua sobre la
                                      bomba: 5 m
                                      Tubería de acero cédula 40 1 ½
                                      pulgadas. Longitud: 15 m
                                      Codo estándar, válvula de
                                      globo abierta por completo
                                      Caudal: 100 L/min
SELECCIÓN DE UNA BOMBA
Pautas básicas:
1. Bombas recíprocas para Q>500 gpm y desde Ha bajos hasta
50000 pies.
2. Bombas centrífugas en aplicaciones de Q medias a altas.
3. Bombas centrífugas de etapa única a 3500 rpm son económicas a
bajos Q y Ha medias.
4. Bombas centrífugas de etapas múltiples son adecuadas para
cargas elevadas.
5. Para aumentar capacidad sin mejorar carga, conviene bombas
centrífugas en paralelo.
6. Bombas rotatorias (de desplazamiento positivo) a bajas y medias
capacidades y cargas grandes o para fluidos con viscosidades altas.
SELECCIÓN DE UNA BOMBA
.
SELECCIÓN DE UNA BOMBA
Curva para bombas centrífugas en paralelo
OTROS PARÁMETROS DE SELECCIÓN DE UNA BOMBA
Velocidad específica: velocidad de rotación de un impulsor de geometría similar
que bombee 1 gpm contra una carga 1 pie.


Diámetro específico: relación entre el diámetro y la altura elevada a la 1/4 sobre
la raíz de la capacidad.
Ejercicios de selección de bomba
• Para cada uno de los conjuntos de condiciones
  de operación siguientes seleccione al menos
  un tipo de bomba apropiado:
• A. 500 gpm de agua a 80 pies de carga total
• B. 8000 gpm de agua a 200 pies de carga total.
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Respuestas:
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B: Centrífuga a 1750 rpm               NOTA. Se utilizó la figura 13.47
C: Flujo axial.

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Bombas versión mejorada

  • 1. Bombas Juan Andrés Sandoval Herrera Mecánica de Fluidos
  • 2. Introducción • Definición • Finalidad • Clasificación • Características principales • Partes de una bomba
  • 3. Definición Es un equipo o máquina que permite mover líquidos. Finalidad • Imprime presión y/o velocidad en el líquido por medio de la transformación de energía cinética en energía de presión. • Permite vencer diferencias de presión, de altura o de área entre dos puntos de un sistema de transporte de fluidos, incluyendo las pérdidas de energía inherentes al mismo, por fricción con la tubería y por accesorios.
  • 4. Clasificación • Una de las tantas: (Mecánica de Fluidos, Robert L. Mott, 6 Ed. Prentice Hall, Pag. 402)
  • 5. Características principales • Tipo de bomba • Tamaño de la bomba • Diámetro de la succión y tipo de conexión (entrada) • Diámetro de la descarga y tipo de conexión(salida) • Velocidad (RPM) • Tipo y características del impulsor • Potencia requerida • Otras
  • 6. Partes de una bomba • Tipo de bomba: centrífuga 1a. Carcasa 1b. Cuerpo de Bomba 2.Impulsor 3 Cuerpo de impulsión (voluta) 4.Sello Mecánico 5. Bastidor (carcaza) 6. Flecha(eje) 7 .Baleros 8 .Motor Eléctrico
  • 7. Imágenes de otros tipos de bombas Tomado de: http://frenando.galeon.com /album1929871.html http://www.selsa.com/esp/ bombas/bomdiafragma.htm l http://www.cds- johnblue.com/spanish/bom ba-de-embolo-ngp.shtml
  • 9. CURVAS DE RENDIMIENTO • Para bombas rotatorias de desplazamiento positivo
  • 10. CURVAS DE RENDIMIENTO • Para bombas centrífugas- General A mayor altura (carga), menor caudal (capacidad); a mayor caudal menor altura.
  • 11. CURVAS DE RENDIMIENTO • Para bombas centrífugas- incluyendo potencia y eficiencia A mayor carga, B.E.P mayor potencia consumida; a mayor caudal mayor potencia consumida. La eficiencia es una especie de parábola: puntos de baja carga y alta capacidad tienen igual eficiencia que otros de alta carga y baja capacidad
  • 12. Para bombas centrífugas (continuación) BEP: Best eficciency point: Punto de máxima eficiencia
  • 13. Análisis de Curvas de rendimiento
  • 14. LEYES DE AFINIDAD PARA BOMBAS CENTRÍFUGAS Dentro de una misma carcaza se pueden alojar diferentes diámetros de impulsores, para variar propiedades de rendimiento en función de condiciones de proceso. Además, la velocidad de una misma bomba se puede variar, ajustando la potencia de salida del eje del motor acoplado a ésta. Según varíen el diámetro y la velocidad, existen reglas que permiten conocer la variación de la capacidad, la carga total y la potencia consumida por la bomba.
  • 15. LEYES DE AFINIDAD PARA BOMBAS CENTRÍFUGAS
  • 16. Datos del fabricante Para bombas centrífugas
  • 17. Gráfica del rendimiento compuesto (centrífugas)
  • 18. NPSH NPSHr: Carga de presión de succión positiva neta requerida. Es la condición mínima de presión a la entrada de la bomba para evitar que se formen burbujas de líquido, lo que conduciría a la cavitación y mal funcionamiento de la bomba. Varía en función de las condiciones de operación de la bomba (para diferentes capacidades y cargas); el fabricante lo especifica en las curvas de rendimiento compuesto de la bomba.
  • 19. NPSH
  • 20. EFECTO DE LA VELOCIDAD SOBRE EL NPSHr Si la velocidad de la bomba aumenta, también aumenta el NPSH r por ésta, de la siguiente manera: EJERCICIO DE NPSH Determine el NPSH A para la bomba del sistema: PA= -20 kPa Patm = 100.5 kPa Altura del agua sobre la bomba: 5 m Tubería de acero cédula 40 1 ½ pulgadas. Longitud: 15 m Codo estándar, válvula de globo abierta por completo Caudal: 100 L/min
  • 21. SELECCIÓN DE UNA BOMBA Pautas básicas: 1. Bombas recíprocas para Q>500 gpm y desde Ha bajos hasta 50000 pies. 2. Bombas centrífugas en aplicaciones de Q medias a altas. 3. Bombas centrífugas de etapa única a 3500 rpm son económicas a bajos Q y Ha medias. 4. Bombas centrífugas de etapas múltiples son adecuadas para cargas elevadas. 5. Para aumentar capacidad sin mejorar carga, conviene bombas centrífugas en paralelo. 6. Bombas rotatorias (de desplazamiento positivo) a bajas y medias capacidades y cargas grandes o para fluidos con viscosidades altas.
  • 22. SELECCIÓN DE UNA BOMBA .
  • 23. SELECCIÓN DE UNA BOMBA Curva para bombas centrífugas en paralelo
  • 24. OTROS PARÁMETROS DE SELECCIÓN DE UNA BOMBA Velocidad específica: velocidad de rotación de un impulsor de geometría similar que bombee 1 gpm contra una carga 1 pie. Diámetro específico: relación entre el diámetro y la altura elevada a la 1/4 sobre la raíz de la capacidad.
  • 25. Ejercicios de selección de bomba • Para cada uno de los conjuntos de condiciones de operación siguientes seleccione al menos un tipo de bomba apropiado: • A. 500 gpm de agua a 80 pies de carga total • B. 8000 gpm de agua a 200 pies de carga total. • C. 8000 gpm de agua a 12 pies de carga total. Respuestas: A: Rotatoria o centrífuga a 3500 rpm B: Centrífuga a 1750 rpm NOTA. Se utilizó la figura 13.47 C: Flujo axial.