Curso de bombas

August 24, 2017 | Author: irbis200 | Category: Gas Technologies, Mechanical Engineering, Dynamics (Mechanics), Mechanics, Fluid Dynamics
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Descripción: Curso de bombas de pulpa Weir-Indupaq...

Description

WEIR GROUP Product basket

Weir INDUPAQ ISO 9001:2000

CAE Ingeniería Diseño SISTEMAS y Desarrollo en ISO 9001:2000

CFX - BladeGen

Weir INDUPAQ PUMPS basket

ISO Line H

ISO Line A

ISO Line F

ISO Line V ANSI Line H

Booster Line H

ISO Line H 4

8 9

1

PVDF

CPVC

PVC

PP

PE

180 ºC

350 m3/h

120 mca

6

2

Fabricación en termoplásticos según standard dimensional de la norma ISO 2858.

20 % Sólidos

7

3

Bombas centrífugas horizontales especialmente diseñadas para operar con diversas soluciones corrosivas.

Parámetros Maximos de Operación

5

Materiales de Fabricación

10

Parte

Descripción

Material

1

Estructura Soportante (Bracket)

Fundición Nodular

2

Impulsor Abierto

Termo Polímero

3

Voluta

Termo Polímero

4

Sello Mecánico Interno

Metalurgias Exóticas

5

Caja Secundaria de Drenaje

Termo Polímero

6

Rodamiento Interno SKF

7

Rodamiento Externo SKF

8

Eje Macizo

SS 316

9

Caja Portarodamientos

Fundición Nodular

10

Tapón Magnético de Carter

Acero Inox. 420

ISO Line H Tamaño

Flange PN 16

Dimensiones en mm

DN d

A

DN s

32 / 125 32 / 160 32 / 200

B

C

D

112 140 32

50

160 180 180 225 100 500

40 / 160

132 160 80 40

65

160 180

385 100

40 / 250

180 225 100 500

50 / 200

160 200

50 / 250

50

80

50 / 315 65 / 200 65 / 250

100

80 / 200 80 / 250

80

100 / 315 125 / 315 125 / 400 150 / 250 150 / 400 200 / 400

200

125 500

250

225 280 125

B

385

A

180 225 100 180

80 / 315 100 / 250

180 225 225 280

65

C

132 160 80 385

32 / 250 40 / 200

E

500 125 140

250 315 225 280

100

250 315

125

150

150

200

200

250

280 355

140 530

315 400 280 375 315 450

160

670 180

370 470 200 700

D

E

ISO Line H

ISO Line V Bombas centrífugas de tipo vertical especialmente diseñadas para operar con diversas soluciones corrosivas.

Parámetros Maximos de Operación

Materiales de Fabricación

PVDF

CPVC

PVC

PE

PP

180 ºC

200 m3/h

70 mca

20 % Sólidos

Fabricación en termoplásticos según standard dimensional de la norma ISO 2858.

ISO Line V Parte 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Descripción Impulsor Abierto Polímero Mecanizado Carcaza - Voluta Polímero Mecanizado Camisa de Eje Polímero Tubo Rigidizante

7

9 6

Polímero Sello de Protección p/Vapores Caras de Carbón Caja Portarodamientos

8

10 11

5

Fundición Nodular Acoplamiento Elastomérico

4

Bracket de Conexión Acero Rodamiento Superior SKF Eje Macizo Inoxidable 316

3 2

Rodamiento Inferior SKF Tubo de Descarga Polímero

1

12

ISO Line V Tamaño

Dimensiones en mm

Fl. PN 16

DN d

A

32 / 125 32 / 160 32 / 200 40 / 160

50

G

H

I

405 345 630

570

202 517

730

560 460 870

770

280 685

630

405 345 630

570

202 517

F G

E

D

500 750 1.000

65

A 730

560 460 870

770

280 685

H I

1.250

C

1.500

80 / 200 80 / 250

F

110

50 / 315 65 / 250

E

40

50 / 200

65 / 200

D

630

40 / 250 50 / 250

C

32

32 / 250 40 / 200

B

80

80 / 315 100 / 250 100 / 315 125 / 315 125 / 400 150 / 250

100 1.000 150 1.000 800 1.450 1.250 500 1.150 125 150

B

ISO Line V

ISO Line F 3

Bombas centrífugas verticales flotantes diseñadas para operar con diversas soluciones corrosivas.

1

Materiales de Fabricación

10

PVDF

PVC

CPVC

11

PE

PP

180 ºC

200 m3/h

70 mca

20 % Sólidos

5

2

Fabricación en termoplásticos según standard dimensional de la norma ISO 2858.

Parámetros Maximos de Operación

4

9

8

7

1

Cono de Descarga

Polímero

2

Balsa Octogonal

Polímero

3

Base Conjunto Motor Bomba

Polímero

4

Base Motor

Polímero

5

Sello Dinámico

6

Tapa Carcasa

Polímero

7

Carcasa

Polímero

8

Impulsor

Polímero

9

Canastillo

Polímero

10

Eje Piloto Macizo

SS 316

11

Relleno de Boyantez

Polímero

6

ANSI Line H 4

Parámetros Maximos de Operación

DUPLEX

TITANIO

ALLOY 20

HASTELLOY

SS 316 C

250 ºC

400 m3/h

200 mca

12 % Sólidos

Bombas centrífugas horizontales especialmente diseñadas para operar con diversas soluciones corrosivas. Fabricación en metalurgias exóticas según standard dimensional de la norma ANSI B 73.1.

Materiales de Fabricación

5

3

6

7 8 9

2 10

1

11 Parte

Descripción

Material

1

Estructura Soportante (Bracket)

Fundición Nodular

2

Impulsor Abierto

Metalurgias Exóticas

3

Voluta

Metalurgias Exóticas

4

Sello Mecánico

Metalurgias Exóticas

5

Rodamiento Interno SKF

6

Conexión para Lubricación

7

Eje Macizo

8

Rodamiento Externo SKF

9

Perno de Ajuste Impulsor

10

Caja Portarodamientos

11

Conexión para Calefacción

Metalurgias Exóticas

Fundición Nodular

ANSI Line H Dimensiones en Pulgadas

Tamaño

DN s

DN d

1 / 1-1/2 / 6

1

1-1/2

1-1/2 / 3 / 6

1-1/2

3

2/3/6

2

3

1 / 1-1/2 / 8

1

1-1/2

1-1/2 / 3 / 8

1-1/2

3

3/4/7

3

4

11

2/3/8

2

3

9,5

3/4/8

3

4

11

1 / 2 / 10

1

2

1-1/2 / 3 / 10

1-1/2

3

2 / 3 / 10

2

3

9,5

3 / 4 / 10

3

4

11

4 / 6 / 10

4

6

13,5

1-1/2 / 3 / 13

1-1/2

3

2 / 3 / 13

2

3

3 / 4 / 13

3

4

12,5

4 / 6 / 13

4

6

13,5 16

A

B

5,25

6,5

8,25

8,5

C

D

E

13,5

C

B 3,75

4

A

19,5

10,5 10

11,5

6 / 8 / 13

6

8

8 / 10 / 13

8

10

6 / 8 / 15

6

8

8 / 10 / 15

8

10

19

4 / 6 / 17

4

6

16

14,5

18

6

27,875

5,25

D

E

ANSI Line H

Booster Line

Booster Line

Booster Line

Booster Line

Sistemas Especiales

Sistema compuesto por: •Bomba centrífuga vertical línea ISO de 125 HP @ 2.900 RPM. •Depósito de Acumulación para 17 m3 fabricado en sistema doble lámina (FRP-HDPE). •Fitting y Accesorios. •Comando electrónico de control 25 ºC

200 m3/h

180 mca

9 % Sólidos

ESTACION DE BOMBEO Sistema de Bombeo diseñado para elevar soluciones corrosivas a 180 metros de altura, con un caudal de 200 m3/hr.

Parámetros de Operación

Sistemas Especiales

-2 a 20 ºC

60 m3/h

30 mca

30 % Sólidos

BOMBA FLOTANTE PARA PULPA Sistema de Bombeo diseñado para transportar soluciones corrosivas con alto contenido de sólidos en suspensión Altura de descarga 30 mt., caudal de 60 m3/hr.

Parámetros de Operación

Sistema compuesto por: •Bomba flotante línea ISO •Agitadores verticales de pulpa •Sistema de disgregación hidráulico •Comando electrónico de control

Sistemas Especiales

20 ºC

30 m3/h

42 mca

5 % Sólidos

SISTEMA AUTONOMO DE BOMBEO Sistema de bombeo móvil, diseñado especialmente para el bombeo de soluciones corrosivas donde no se cuenta con infraestructura permanente.

Parámetros de Operación

Sistema compuesto por: •Bomba centrífuga horizontal autocebante •Motor de combustión interna •Carro de arrastre •Comando electrónico de control

BOMBA VERTICAL PORTATIL Equipo de bombeo de fácil operación y traslado, diseñado para procesos de bombeo secuencial en piscinas de fluidos corrosivos, donde por condiciones de operación y espacio físico, no es factible la utilización de un sistema de bombeo permanente en cada piscina del proceso. •Fabricación íntegra en Termoplásticos •Acoplamiento directo a Motor •Fácil Mantenimiento 42 ºC

20 m3/h

15 mca

5 % Sólidos

Sistemas Especiales

Parámetros de Operación

62 ºC

35 m3/h

20 mca

5 % Sólidos

Sistemas Especiales

Parámetros de Operación

BOMBA AUTOCEBANTE Equipo de bombeo orientado a aplicaciones donde el NPSH disponible tiene grandes fluctuaciones o es negativo, como por ejemplo succiones de pozos y control de derrames. •Fabricación de partes húmedas en termoplásticos •Acoplamiento directo a motor •Estanque de cebado fabricado en sistema doble lámina

BOMBA RECIRCULANTE Equipo de bombeo vertical, especialmente diseñado para la recirculación de soluciones corrosivas en estanques. •Fabricación de partes húmedas en termoplásticos •Acoplamiento directo a motor •Sistema de sellado dinámico asegura operación continua. 62 ºC

80 m3/h

50 mca

12 % Sólidos

Sistemas Especiales

Parámetros de Operación

Pump Assist

Mantenimiento integral de equipos y sistemas de bombeo, IMARC. (Integral Monitoring and Repair Contract)

Diseño, propuesta y aplicación periódica de un programa de mantenimiento predictivo sintomático, basado en análisis de vibraciones. Pump Assist es un programa de servicio integral, orientado a cubrir todas las necesidades que puedan requerir equipos o sistemas de bombeo.

Mantenimiento operativo y preventivo de equipos en terreno. Mantenimiento reparativo integral, y certificación de equipos en banco de prueba.

Manual de Ingeniería

Bombas Centrífugas SSELECCION, DISEÑO Y OPERACION

Manual de Ingeniería

Los movimientos de los fluidos en una Bomba Centrífuga son complejos. Los vectores velocidad no son paralelos a las paredes de los pasajes de los fluidos y ocurren movimientos secundarios apreciables cerca de la descarga del impulsor y en la sección de difusión. Estos detalles de los movimientos verdaderos de los fluidos no han sido bien comprendidos

Manual de Ingeniería

Una bomba centrífuga consiste de un juego de álabes rotatorios dentro de un alojamiento, o carcasa, que se utilizan para impartir energía a un fluido por medio de la fuerza centrífuga. Así, libre de todo refinamiento, una bomba centrífuga consiste de dos partes principales: 1) Un elemento rotatorio, que incluye un impulsor y un eje, y 2) 2) Un elemento estacionario formado por una carcasa, un alojamiento para empaque o sello mecánico y rodamientos.

Manual de Ingeniería Altura de Elevación

Incremento de energía útil adquirido por unidad de peso del fluido a su paso por la Bomba

Manual de Ingeniería Ecuación de Bernoulli para líquidos

Manual de Ingeniería

Energía de Posición: Proviene del peso propio de la partícula considerada, y se mide por la altura de la partícula respecto de un plano horizontal situado debajo de las misma.

Energía de Presión: La presión de una corriente representa también la posibilidad de producir un trabajo.

Energía Cinética: Proviene de la velocidad de la partícula y es considerada en la altura dinámica.

Manual de Ingeniería Energía Total

Es la suma de la Energía de posición, la energía de presión y la energía cinética. El contenido de energía de una partícula permanece invariable durante todo el recorrido, y debido al carácter permanente de la corriente, ocurre lo mismo a las demás partículas de la línea de corriente.

Manual de Ingeniería Impulsores

Teoría Elemental de Impulsores: Los impulsores se clasifican de acuerdo con la mayor dirección de flujo respecto al eje de rotación. Así las bombas centrífugas pueden tener: •Impulsores de flujo radial •Impulsores de flujo axial •Impulsores de flujo mixto

Manual de Ingeniería

De doble succión, con el líquido fluyendo hacia el impulsor en forma simétrica, de los dos lados y De succión simple, con una admisión simple a un lado

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería Teoría Unidimensional

En un punto cualquiera de la línea de corriente (color azul), que va del punto 1 al punto 2, designaremos por u velocidad tangencial, o velocidad de arrastre, es decir, la velocidad con la que se mueve un punto dentro del impulsor. c velocidad absoluta de la corriente, es decir, la velocidad respecto a lo circundante que está inmóvil w velocidad relativa de la corriente, es decir, respecto del punto del alabe considerado α ángulo que forman u y c β ángulo determinado por w y la dirección u

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería Triángulo de velocidades en la entrada (Punto 1)

w1

C1

β1 u1

Manual de Ingeniería Triángulo de velocidades en la salida (Punto 2)

C2

W2

β2 U2

Manual de Ingeniería Ejemplo de Cálculo Diseñar un impulsor para una bomba que opera con 196 m3/h y una altura efectiva de 100 mca. Con un motor disponible de 970 RPM. 1.Cálculo de la Potencia requerida para las condiciones dadas: Kg m m3 Pot = ρ ⋅ g ⋅ Q ⋅ H = 1000 3 ⋅ 9.81 2 ⋅ 0.0544 ⋅ 100 m = 53.405kW s m s

Eficiencias Esperadas: ηv es la eficiencia volumétrica, se estima siempre en 0.95 ηh es la eficiencia hidrodinámica, se puede estimar en 0.83 ηm es la eficiencia mecánica, se puede estimar en 0.98 σ es el factor de corrección de la eficiencia mecánica, se puede estimar en 0.04 ηt es la eficiencia total, se puede calcular multiplicando las eficiencias anteriores

Manual de Ingeniería

ηt = ηv ηh (η η m - σ) En este caso, ηt = 0.7405 Potencia de Accionamiento Pa:

Pa =

Pot

ηt

53.405 = = 72.05kW 0.7405

Momento de Torsión Transmitido al Eje:

M =

Pa

2π ⋅n 60

= 709.335 Nm

Manual de Ingeniería

Diámetro del Eje:

de = 3

16 ⋅ M = 3 π ⋅τ

16 ⋅ 709.335 Nm = 0.06702m = 67.02mm 2 N (100cm) ⋅ π ⋅ 1200 2 mm 1m 2

Se redondea el valor a 70 mm

Manual de Ingeniería

Número Específico de Revoluciones:

n s = 3.65 ⋅ n ⋅

Q H

1 2 3 4

= 3.65 ⋅ 970 ⋅

0.0544 100

3 4

1 2

= 26.12

Manual de Ingeniería

Cuadro de Selección Rápida: Impulsor Radial Impulsor Francis Impulsor Helicoidal Impulsor Axial

ns= 40-140 ns= 140-300 ns= 300-600 ns= 365-1800

En nuestro caso como ns= 26.12 < 40-140, la bomba debe poseer varios escalonamientos (mas de un impulsor).

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

 ns1 z =   ns 2

4 3

4 3

  40   =   = 1.76 ≈ 2  26.12  

Por criterios de experiencia, tomamos un ns= 90, con lo cual obtenemos 5 escalonamientos, con lo cual la altura efectiva será de 20 m.

Manual de Ingeniería

Cálculo de la velocidad u2:

u2 =

2⋅ g ⋅ H

ψ

=

2 ⋅ 9.8 ⋅ 20 = 20.313 0.95

Manual de Ingeniería

Cálculo del diámetro de descarga del impulsor d2: d = 60 ⋅ u 2 = 60 ⋅ 20.313 = 0.3999m ≈ 400mm 2

π ⋅n

π ⋅ 970

Valor actual de ns:

3 4

n s = 5 ⋅ 26.12 = 87.337 con lo cual d1=210 mm

Manual de Ingeniería

Cálculo de la velocidad u1:

u1 =

π ⋅ d1 ⋅ n 60

=

π ⋅ 210 ⋅ 10 −3 ⋅ 970 60

m = 10.665 s

Manual de Ingeniería

Cálculo de la velocidad en la Boca de Aspiración:

m C a = 0.2 ⋅ 2 ⋅ g ⋅ H = 0.2 ⋅ 2 ⋅ 9.8 ⋅ 20 = 3.959 s

Manual de Ingeniería

Cálculo del diámetro de cubo: dc = de + 12 mm = 82 mm Cálculo del diámetro de la Boca de Aspiración: 4 ⋅ Q" da = + d c2 = π ⋅ Ca

4 ⋅ 0.05498 + 0.082 2 = 155.64mm π ⋅ 3.959

Manual de Ingeniería

Cálculo del ancho de entrada:

Q b1 =

ηv

π ⋅ d1 ⋅ c1

= 21mm

Para el cálculo anterior se utilizó c1 = 1.025 Ca

Manual de Ingeniería

Triangulo de Entrada: Se considera una nueva velocidad c1 después del estrechamiento de los alabes, multiplicando el anterior valor por 1.175, con esto se obtiene un c1= 4.8175 m/s c1 4.8175 = ⇒ β 1 = 24.3° 4.8175 tgβ 1 = u1 10.665 β1 Cálculo provisional de β1:

10.665

Manual de Ingeniería Estimación de β2: Como primera aproximación se utiliza 30° Cálculo del número de alabes:

β1 + β 2 d 2 + d1 z = 6.5 ⋅ ⋅ sen = 9.52 d 2 − d1 2 Se seleccionan 9 álabes, con un espesor de 5mm

Manual de Ingeniería

Criterios para seleccionar el espesor: Para Fierro Fundido Para Bronce

5/32”< s < 7/16” 1/8” < s < ¼”

Manual de Ingeniería

Cálculo del Paso en la entrada del Impulsor:

t1 =

π ⋅ d1 z

= 73.3mm

Manual de Ingeniería

Cálculo del estrechamiento:

coeficiente

de

t1 ⋅ senβ 1 τ1 = = 1.1986 t1 ⋅ senβ 1 − s

Recálculo de β1: C1=τ1 C1=1.1986 x 4.1= 4.9142

c1 = 0.46 ⇒ β 1 = 24.739° tgβ 1 = u1

Manual de Ingeniería

Del triángulo de velocidades a la salida:

Q b2 =

ηv

π ⋅ d 2 ⋅ c2m

= 0.009279 m ≈ 10mm

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

En las consideraciones precedentes hemos tomado por base el impulsor radial. Ahora queremos ocuparnos también de las otras formas de impulsores, ya mencionados anteriormente, a objeto de delimitar sus campos de aplicación. La forma fundamental de impulsor radial aparece delimitado en la figura anterior. De ella puede deducirse las otras formas de impulsores mediante las siguientes consideraciones: No variaremos el ángulo de salida β2 No variaremos el ángulo de entrada β1 No variaremos las RPM

Manual de Ingeniería

Banco de Pruebas de Bombas

Manual de Ingeniería N° de medición

% cierre válvula descarga

Caudal medido (m3 / Hora )

Presión de descarga ( psi )

T.D.H. ( metros )

1

0

72

15,4

15.61

2

20

52

56

43.11

3

40

40

72

53.67

4

60

28

79

57.84

5

80

14

89

64.03

6

100

0

92

65.24

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Caudal (m3/h)

Cf

Hp(m)

Vel(m/s)

TDH(m)

5

1.283

1.759

0.67

8.835

10

4.626

6.342

1.339

13.643

15

9.793

13.427

2.009

21.106

20

16.675

22.863

2.678

31.068

25

25.197

34.547

3.348

46.185

30

35.305

51.433

4.017

58.118

35

46.956

64.38

4.687

75.072

Manual de Ingeniería

El caudal que moverá la Bomba sera el punto de intersección de la curva del Bomba previamente ensayada y la curva del sistema. Q= 30.53 m3/h, con TDH= 60.25 mca

Manual de Ingeniería El la pregunta anterior, se instala un impulsor de menor diámetro ¿Qué pasará con el flujo de descarga?

Manual de Ingeniería Si el cliente tiene poco dinero e instala una tubería de 1.5” en vez de 2” de diámetro interior ¿Qué pasará con el caudal y con el TDH?

Manual de Ingeniería Qué pasa si el cliente sobreestimó la altura estática. Porque realmente es sólo 5 metros.

Manual de Ingeniería

Se debe conceptualizar el problema desde terreno hasta la solución. • Hacer croquis o diagrama de flujo. • Llenar Data Sheet. • Completar información con datos adicionales : ¿ Quién decide ?, ¿ Cuándo ?, etc.

Manual de Ingeniería

Manual de Ingeniería

Cálculo y Selección • Cálculo del Caudal : • Caudal = Volumen / Tiempo • Caudal = 11,4 m3 / 0,5 Hora = • Caudal = 22,8 ( m3 / Hora )

Manual de Ingeniería

Cálculo del T.D.H. • T.D.H. : Total Dinamic Head = • TDH=H estática + P descarga + H pérdidas + Veloc.2 / 5,95 ( metros ) • Con • H estática = 17 metros • P descarga = atmosférica = 0

Manual de Ingeniería Cavitación y NPSH

Cuando un líquido fluye por una región donde la presión es menor que su presión de vapor, el líquido hierve y forma burbujas de vapor.

Manual de Ingeniería

Efectos causados por Cavitación • Perforaciones en los álabes • Disminución de la Eficiencia de la Bomba • Ruidos y Vibraciones

Manual de Ingeniería

Pérdidas de Peso en Materiales de Bombas sometidos a Cavitación Material Bronce Fundido

Pérdida de peso después de 2h en (mg) 5.8

Inoxidable Fundido 18% Cr 8%Ni Bronce al Manganeso Fundido Acero Fundido

13.0

Aluminio

124.0

Fierro Fundido

224.0

80.0 105.0

Manual de Ingeniería NPSH Altura Neta de Succión Positiva

• NPSHd: NPSH disponible en la instalación, por tanto depende de la altitud del lugar, de la temperatura del fluido, de la geometría de la tubería y de la posición de esta. • NPSHr: NPSH requerido de la Bomba, depende del ensayo hidráulico en un banco de pruebas.

Manual de Ingeniería Presión de Vapor en función de la temperatura Temperatura °C 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 85 90 95 100

Pv (m) 0.09 0.12 0.17 0.25 0.33 0.44 0.58 0.76 0.98 1.26 1.61 2.03 2.56 3.20 4.86 5.93 7.18 8.62 10.33

Manual de Ingeniería

Presión Atmosférica en función de la altitud Altitud (msnm)

Presión atmosférica (m)

0

10.342

500

9.761

1000

9.200

1500

8.659

2000

8.137

2500

7.634

3000

7.151

3500

6.687

4000

6.242

4500

5.817

5000

5.411

Manual de Ingeniería

NPSH disponible NPSHd = Pa – Pv – Zs - hf Pa : Presión atmosférica Pv : Presión de vapor Zs : altura del nivel libre a la succión hf : Pérdidas en la tubería de succión

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NPSH requerido Para calcular el NPSH de una bomba (requerido), se efectúa una prueba con el fin de determinar el máximo valor de Zs, sin que disminuya notablemente la su eficiencia y sin que se produzcan ruidos molestos

Zs

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Cálculo del NPSHd

Manual de Ingeniería El NPSH de la instalación (disponible) se calcula según la siguiente ecuación: NPSHd = (Pa-Pv) - zs - hf De la tabla 3. La Presión atmosférica a 3720 msnm. es Pa = 6.489 m De la tabla 2. La Presión de vapor a 26 °C es Pv = 0.346 m La altura estática Zs = 3.5 m Las Pérdidas hf se calculan de la siguiente manera:

10

− 1.85

Cf := 11.43810 ⋅ ⋅C

− 4.87

1.85

⋅D

+ L ⋅

Cf

⋅Q

Primero se calcula el coeficiente de fricción: Donde C= 130 por ser tubería plástica El caudal Q= 30 m3/h El diámetro interior D = 90 mm

Hp := ( Cc⋅ 2.5 + V⋅ 1.5) ⋅



Con estos valores se calcula Cf= 2.307 Se calcula ahora Hp, que representa altura pérdida, esta se evalúa con la siguiente ecuación: Donde Cc es el número de codos de la instalación de succión, en este caso 2 V es el número de válvulas, en este caso 2 L es la longitud total de la tubería, en este caso L = 6.5 m Con esto se evalúa Hp = 0.147 m Finalmente se evalúa con la siguiente expresión: donde la velocidad se calcula con la siguiente ecuación: hf= 0.601 m

2

Vel

hf := Hp +

Vel := Q⋅

5.95

353.8 2

D

D 83.3

 100

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NPSH requerido

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NPSHd y NPSHr NPSHd > NPSHr La Bomba no cavita NPSHd < NPSHr La Bomba cavita

En este ejemplo NPSHd=2.042 m y NPSHr = 5.895 m

Manual de Ingeniería Supongamos ahora que la misma bomba con la misma instalación, se colocara a nivel del mar. ¿ Aumentará o disminuirá la cavitación? Para responder esta pregunta debemos evaluar nuevamente las ecuaciones anteriores y verificar el NPSHd, ya que el requerido es el mismo. NPSHd = Pa – Pv – Zs – hf = 10.342 – 0.346 – 3.5 – 0.601 = 5.895 m NPSHd = 5.895 m Lo cual cumple la condición de NPSH d > NPSHr En este caso la Bomba no cavitará

Manual de Ingeniería En el caso anterior (a nivel del mar) se aumenta la temperatura del fluido de 26 °C a 80 °C. ¿ Cómo afecta esto al funcionamiento de la bomba? NPSHd = Pa – Pv – Zs – hf = 10.342 – 4.86 – 3.5 – 0.601 = 1.381 m

NPSHd = 1.381 m La Bomba bajo esta nueva condición cavita. Las conclusiones, de estos ejemplos, ahora son obvias.

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