Calculo de Bombas Aguas Residuales

 

4. Ejemplo de cálculo de bombeo. 4.1. Definición del pozo de bombeo.

(Qmax): 72 m3 /h

Caudal máximo de entrada Nº máximo de líneas en servicio

:1

Altura máxima útil del pozo de bombeo

(Hútil): 2,5 m

Altura mínima para sumergencia de bombas

(Hmín): 0,5 m

Altura total del pozo de bombeo

:3m

Cota máxima lámina de agua en pozo de bombeo Cota máxima de vertido

(Clmáx): 71,85 (Cvertido): 918

Cota solera pozo de bombeo

(Cpozo): 868,85

n la figura 1 se muestran las distintas cotas en el pozo de bombeo: (FALTAFIGURA)

4.2. Cálculo de la altura manométrica del bombeo.

La altura manométrica del bombeo se obtiene mediante la suma de la altura geométrica y la pérdida de carga en la impulsión: Hm = Hgeo + DHi donde: Hgeo: Altura geométrica DHi: Pérdida de carga en la impulsión

 a. Altura geométrica (Hgeo)  (Hgeo)   Cota máxima de vertido

: 918 m

Altura geométrica mínima

(Hgeo,min): 46,15 m

Altura geométrica máxima

(Hgeo,max): 48,65 m

 

 b. Pérdida de carga en la tubería de impulsión (DHi):  (DHi):  La pérdida de carga en una tubería viene dada por la siguiente expresión: En donde el primer término representa las pérdidas de carga debidas a la rugosidad de la propia tubería, y el sumatorio las debidas a los diversos accidentes en la impulsión. L: longitud de la tubería (km) i: pérdida de carga en la tubería (m/km) K: coeficiente de uso Ki: coeficiente de pérdida de carga de la singularidad v: velocidad del fluido (m/s) g: aceleración de la gravedad (m/s2)

 b.1 Datos de la impulsión  impulsión   Caudal unitario a bombear

: 72 m3 /h

Diámetro interior tubería

: 180 mm

Viscosidad cinemática del agua

: 0,000001302 m2 /s

 b.1.1 Tramo recto  recto  Longitud de la tubería

: 715 m

Rugosidad de la tubería

: 0,008 mm (PEAD)

Coeficiente de uso

: 1,1

 b.1.2 Accidentes  Accidentes  Accidente

Contracción brusca Expansión brusca Codos a 45º

nº und. Ki

1 1 9

0,5 0,5 0,19

 

Codos a 90º Válvula de compuerta Válvula de retención Compuerta canal abierto

8 1 1 0

0,33 0,3 2 0,3

Coeficiente total de accidentes: 7,65 CÁLCULO CURVAS DEL SISTEMA 1 Q

(m³/h) 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90

Q

v

J

Hm,min

Hm,max

(l/s) (m/s) (m/km) (m) (m) 0 0 0 46,15 48,65 2,5 0,09824379 0,07815538 46,2152325 48,7152325 5 0,19648758 0,26405489 46,3727325 48,8727325 7,5 0,29473138 0,54162496 46,609858 49,109858 10 0, 0,39297517 39297517 12,5 0,49121896 15 0,58946275 17,5 0,68770654 20 0, 0,78595034 78595034 22,5 0,88419413 25 0, 0,98243792 98243792

0,90414989 1,34747446 1,8686657 2,46550059 3,13621306 3,87935567 4,69371271

46,9213272 47,303872 47,7551856 48,2735195 48,8574849 49,5059432 50,2179384

49,4213272 49,803872 50,2551856 50,7735195 51,3574849 52,0059432 52,7179384

 c. Curvas del sistema Máxima y Mínima  Mínima   Las curvasydel sistema se obtienen con los datos de caudales y las alturas manométricas (máximas mínimas) Hm,mín: Curva del sistema con la máxima lámina de agua en el pozo de bombeo, esto es,

Hgeo, mín. Hm,máx: Curva del sistema con la mínima lámina de agua en el pozo de bombeo, esto es,

Hgeo, máx.

 d. Curva de la bomba seleccionada  seleccionada  3

Se elige una máxima bomba que sea capaz decalculada suministrar caudal máximo manométrica correspondiente en elelapartado c: 51,36 72 m. m   /h a la altura

 

En la tabla siguiente se indican algunos puntos de la curva característica de la bomba seleccionada. CURVA CARACTERÍSTICA  CARACTERÍSTICA  Bomba Qu (l/s) Qu (m3 /h) Hm (m)

12 18 20 22 24 26

43,2 64,8 72 79,2 86,4 93,6

50,3 49,2 48,8 48,5 48,1 47,7

e. Representación gráfica y cálculo de los puntos de trabajo extremos  extremos  Para determinar los puntos de trabajo extremos de funcionamiento de la bomba se representan gráficamente las curvas del sistema frente a la curva de la bomba seleccionada. El punto intersección de las curvas Hbomba y Hmáx representa el punto de funcionamiento de la bomba cuando el pozo de bombeo alcanza su nivel más bajo (Hgeo,máx). De igual manera, el punto de intersección de las curvas Hbomba y Hmín representa el funcionamiento de la bomba en el nivel máximo de agua en el pozo (Hgeo,mín). Entre estos dos niveles se desplaza el punto de trabajo de la bomba.