Eje Bomba Centrifuga

1. Para una bomba centrifuga a) Demostrar que el grado de reacción puede evaluarse de la siguiente expresión

        

b) Qué condiciones particulares han sido aplicados para la demostración anterior Solución: (a)

(b) Se asumió:

                           [    ]    [    ]    ]    [              [   ]             ⁄

2. Una bomba centrifuga que opera con un caudal de 300 Tiene las siguientes características:

 y una altura efectiva de 60mts.

  ⁄           

 y entrada radial,

calcular las RPM, la eficiencia hidráulica y el torque Datos:

⁄ ⁄                         

        Solución

                                                                               

3. (Revisar datos) El rotor de una bomba centrifuga posee los ángulos de sus alabes de modo que  además  y =100mm. Para una altura de elevación teórica de 28.5m de agua y un caudal de 30lt/s en el punto de máxima eficiencia. Determine Ud. los ángulos de los alabes y la velocidad de rotación del rotor en RPM. Fundamente e ilustre Datos:

              ⁄  

Solución

Del grafico

                                                                                                                  

4. Una bomba que gira a 1800RPM tiene las siguientes dimensiones:

          

 ⁄ 

Para un ingreso al rotor sin componentes de vórtice y asumiendo condiciones ideales (  etc) deermine: a) Caudal de la bomba en lt/min b) Altura efectiva de la bomba en m c) Numero espesifico de revoluciones de caudal y la cifra de presión d) Sin variar los datos básicos de la bomba excepto el angulo  para el cual la bomba no transfiere energía al agua (UTILIZAR EL CAUDAL DE LA RESPUESTA a)



Datos:

                Solucion:

(a) (b)

                                            ⁄   ⁄        

(c)

                             √       ⁄ ⁄                        ⁄

(d) Si la bomba no transfiere energía implica que

5. Una bomba centrifuga descarga 0.56  de agua en una altura total (atura efectiva), de 12m y gira a 750RPM la eficiencia hidráulica es 0.8, la perdida de altura debido a la fricción se asume igual a 0.0276 del cuadrado de la velocidad con la cual el agua abandona el rotor, el agua ingresa al rotor sin rotación y la componente meridiana de velocidad es constante atraves del rotor e igual a 2.7m/s. Despreciando el efecto del vórtice relativo y del espesor, determine: a) Diámetro externo del rotor b) Ancho externo del rotor c) Angulo del alabe en la periferie externa del rotor d) Cifra de presión y la cifras

  

Datos:

⁄                                

                                                       ⁄ 

6. Una bomba tiene los siguientes datos:

a) El caudal de bomba en lt/s b) La pérdida pro fricción y por choque para el caudal de diseño de la bomba c) Porcentaje de caudal, referido al diseño, para el cual suma de las perdidas por fricción y por choque asciende al 1.57m de agua Datos:

              Solucion: (a)

          

                   ⁄ ⁄  ⁄                (b)

      De la grafica

Para el cálculo de diseño

                  

Luego

                     (c)

     7. La figura nos muestra las curvas características de una bomba centrifuga de la instalación de bombeo ilustrada para el punto de máxima eficiencia de la bomba. a) Determine el caudal, la altura de bombeo, la eficiencia, la potencia y las perdidas en el sistema de tuberías. b) Verifique si la altura geodésica de succión es correcta o no, y en caso de no serla cuál es su solución al caso. Asumir que la temperatura del agua es de 40°C (Pv=0.0752kg/cm abs) y que las pérdidas en el tubo de succión asciende a 0.75m de agua. c) Determine el valor de la presión total en mt de agua de la brida de ingreso a la bomba Datos:

    

Del grafico

                 

También del grafico

   Sabemos que

    ∑ ⁄    ⁄            (c) en el ingreso de la bomba se cumple

                    ⁄ ⁄

8. Una bomba centrifuga tiene una característica dada por la siguiente ecuación

Donde: H en mts, N en RPM y Q en m3/s La bomba opera en un sistema de tuberías donde la altura geodésica es 30mts y las perdidas están dadas por la ecuación

∑  a) Determinación grafica del caudal del sistema de bombeo cuando la bomba gira a 1200RPM indispensable incluir tablas de valores para el trazo de las curvas. b) Si la eficiencia total de la bomba es de 0.8 calcular la potencia del motor de accionamiento

c)

Calcular y representar gráficamente el caudal y la potencia de la bomba cuando esta ópera a 1000RPM d) Determinar la potencia desperdiciada si el caudal de la pregunta anterior se hubiera obtenido mediante el método de estrangulamiento.

⁄ ∑

0 93.6 0

H (m)

  ⁄ ⁄ 0.06 85.68 3.6

(a)

(c) en 1000RPM

H (m)

0 65

De la grafica

   

(d)

0.13 54.6 16.9

0.16 34.08 25.6

0.18 18 32.4

0.2 0 40

 ⁄             

(b)

⁄

1.0 70.8 10

0.06 56.96

0.08 50.44

0.1 42

0.14 19.36

0.16 5.16

⁄               ⁄                ⁄

 (estrangulamiento)

9. Una bomba centrifuga opera con un caudal de  de agua elevándola a una altura de 42mts y girando a 2200RPM la tubería de succión es de 100mm el diámetro y su longitud es de 12mts (incluye la longitud equivalente de codos y válvula de pie con canastillas) determine la altura geodésica de succión  si la bomba trabaja en Arequipa (2400m.s.n.m) con agua caliente a 80°C (Ev=0.4829 abs) utilice la siguientes formulas.



Datos:

⁄ ()⁄      ⁄ ⁄  

           ⁄⁄    ()         √       ⁄ ⁄    ⁄            ∑                  ∑     ⁄     ⁄       ∑    

Sabemos que



10. (Foto)La figura nos muestra dos bombas gemelas que trabajan en paralelo descargando agua a una tubería y a un tanque elevado. La cura característica de una bomba es:

      ⁄

Determine gráficamente el punto de operación de las bombas indicando cual es el valor de la altura de bombeo del caudal y calcule la potencia hidráulica en KW. Use como escala un cuadrado de papel.

11. En una planta de bombeo opera una bomba centrifuga que eleva agua a una altura geodésica de 20mts atreves de una tubería de 2.180mts de longitud y 500mm de diámetro los datos de la curva característica de la bomba gira a 960RPM son:

 

H (m)

0

50

100

150

200

250

300

34

35

36

35

33

30

21

a) Determinación grafica del punto de operación indicando la altura de bombeo, el caudal, potencia hidráulica en kW y la altura de pérdidas en la tubería para dicho punto. b) Determinación grafica de un nuevo punto de operación si se reduce el caudal a la mitad mediante estrangulación indicando el incremento de perdida de carga en la válvula c) Determinar la nueva velocidad de rotación de la bomba si se desea aumentar el caudal obtenido en el acápite a en un 30% determine además la potencia hidráulica en kw Datos:

 

H (m)

                            0

50

100

150

200

250

300

34

35

36

35

33

30

21

          

 

0

0.05

0.10

0.15

0.2

0.25

0.3

H (m)

0

0.289

1.156

2.6

4262

7.25

10.4

(a) De la grafica

          

(b)

       (c)

      Trazaremos la curva homologa

       

⁄  

0.05 0.71

0.1 2.84

0.2 11.36

0.3 25.5

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