1. Bombas.pdf

IES-SEP Comte de Rius

Cicle Formatiu de Grau Superior

Química industrial

MÒDUL 2/UF1/NF3

BOMBES

2

ELEMENTS D’IMPULSIÓ ÍNDEX

1. INTRODUCCIÓ ...................................................................................................... 3

2. CRITERIS PER ESCOLLIR UNA BOMBA ........................................................ 3

3. CARACTERÍSTIQUES DE LES BOMBES ........................................................ 3

4. TIPUS DE BOMBES ............................................................................................. 3

4.1 Bombes centrífugues .................................................................................... 5 4.1.1 Descripció ............................................................................................... 5 4.1.2 Funcionament ......................................................................................... 7 4.1.3 Formes de treballar la bomba .............................................................. 9 4.1.4 Alçada neta positiva de l’aspiració (NPSH) ..................................... 12 4.1.5 Elements auxiliars ................................................................................ 13 4.1.5 Tipus de rodets ..................................................................................... 14 4.1.6 Empeny ................................................................................................. 15 4.1.7 Empaquetadures i tancaments mecànics ........................................ 18 4.1.8 Acoblament entre bombes ................................................................. 23 4.1.9 Bombes centrífugues d’engranatges ................................................ 24 4.1.10 Bombes de múltiple efecte o multifàsiques ..................................... 25 4.1.11 Bombes centrífugues d’arrossegament magnètic .......................... 27 4.1.12 Bombes centrífugues hermètiques ................................................... 27 4.1.13 Corbes característiques ...................................................................... 28 4.1.14 Efecte de la densitat del líquid impulsat ........................................... 30 4.1.13 Relacions entre les variables ............................................................. 30 4.1.14 Lleis d’afinitat ........................................................................................ 31 4.1.15 Posada en marxa de la bomba centrífuga ....................................... 31 4.1.16 Parada de la bomba centrífuga ......................................................... 32 4.1.16 Comprovar una centrífuga en treball ................................................ 32 4.1.17 Incidències ............................................................................................ 32

4.2 Bombes de hèlix ........................................................................................... 34 4.3 Bombes alternatives .................................................................................... 34

4.3.1 Funcionament ....................................................................................... 34 4.3.2 Engegada .............................................................................................. 38 4.3.3 Parada ................................................................................................... 40 4.3.4 Incidències ............................................................................................ 40 4.3.5 Avantatges ............................................................................................ 40 4.3.6 Desavantatges ..................................................................................... 41 4.3.7 Corba característica ............................................................................ 41 4.3.8 Bombes de membrana ........................................................................ 42

4.4. Bombes rotatives ......................................................................................... 44 4.4.1 Funcionament ....................................................................................... 44 4.4.2 Engegada .............................................................................................. 44 4.4.3 Parada ................................................................................................... 44 4.4.4 Comprovacions .................................................................................... 44

5. QUADRE RESUM ............................................................................................... 49

CFGS QUÍMICA INDUSTRIAL MÒDUL 2/UF1/NF3 –BOMBES

3

1. INTRODUCCIÓ Les bombes són màquines utilitzades per mantenir els líquids en moviment a lo llarg de canonades i aparells. El funcionament d’aquests aparells exigeix el consum d’energia o treball que es subministra a partir de motors elèctrics o turbines. 2. CRITERIS PER ESCOLLIR UNA BOMBA

1. Naturalesa del líquid : viscositat, densitat, capacitat de corrosió 2. Capacitat de bombeig (flux) 3. Condicions del costat de succió (entrada del líquid) 4. Condicions del costat descàrrega (sortida del líquid) 5. Cap total. Terme Hb de l’equació d’energia 6. Tipus de sistema al que la bomba dóna el líquid 7. Font d’alimentació: motor elèctric, motor diesel, turbina 8. Limitacions d’espai, pes i posició 9. Condicions ambientals 10. Cost de la bomba i instal·lació 11. Cost de l’operació 12. Codi i Standards del fabricant

3. CARACTERÍSTIQUES DE LES BOMBES Capacitat : es la quantitat de líquid descarregat per unitat de temps. Es mesura en l/min, l/h, ó m3/h

Carrega: és l’augment de la pressió proporcionat al líquid dividit pel pes específic del mateix. Representa l’energia donada al líquid.

Potència: energia consumida per la màquina en la unitat de temps

Rendiment: quocient entre l’energia donada al líquid i l’energia absorbida per la màquina. Normalment els rendiments de les bombes es troben entre 0,4 i 0,8. 4. TIPUS DE BOMBES

• Bombes de desplaçament positiu: donen una quantitat fixa de líquid en cada revolució del rotor del motor.

o Rotatòries: llum mínima entre l’element rotatiu i la carcassa. � Engranatges: � Paletes � Cargols � Cavitat progressiva � Lòbuls


4

Figura 1

o Reciprocantes o alternatives: Bombes que actuen amb un moviment d’avanç i retrocés de forma que el primer aspira el líquid a bombejar fins la càmara, obligant-lo a sortir per l’acció de l’èmbol.

� Pistó: per dosificar additius � Immersió o buzo: l’eix esta empaquetat i fa de pistó. Molt

poca capacitat. Per dosificar. � Diafragma: com que no tenen peces que friccionin

s’utilitzen per impulsar líquids contaminats amb sòlids.

Figura 2

• Cinètiques: donen energia al fluid accelerant-lo a través de l’acció d’un

impulsor giratori o Centrífugues. Flux radial o Impulsor o hèlix: flux axial o De flux mixt o Centrífugues d’engranatges


5

4.1 Bombes centrífugues La característica principal de les bombes centrífugues es la de convertir la energia d’una font de moviment, un motor, primer en velocitat, energia cinètica, i segon en energia de pressió. Les bombes centrífugues impulsen el líquid fins a una pressió determinada límit a partir de la qual el cabal és zero. 4.1.1 Descripció

Figura 3

Són les més utilitzades.

Estan formades per:

• IMPULSOR o RODET : format per una sèrie de aletes de diverses formes que giren dintre de la caixa circular.

El líquid entra al rodet pel seu centre i es recollit per les aletes que el llancen a la perifèria del rodet per efecte de la força centrífuga amb gran velocitat. El rodet va unir solidàriament a l’eix i es la part mòbil de la bomba.

• CARCASSA : al voltant del rodet hi ha una carcassa en espiral de

forma que la separació entre el rodet i la carcassa és mínima en la


6

part superior esquerre i va augment fins que les partícules es troben l’obertura d’impulsió.

Figura 4

• VOLUTA : nom que rep la disposició en espiral de la carcassa. La

finalitat de la voluta es recollir totes les partícules dotades de gran velocitat i canviar-les la direcció. Al augmentar la secció es produirà una disminució de la velocitat i un augment de la pressió del líquid.


7

Figura 5

En funció de la disposició de l’eix respecte al terra tenim: horitzontals i verticals. 4.1.2 Funcionament

Aspiració : una bomba centrífuga pot donar una gran pressió al costat de impulsió però no és capaç d’aspirar el líquid. Cal fer arribar el líquid i omplir–la perquè la bomba comenci a funcionar.

CEBADO : omplir completament la bomba amb el líquid que es vol bombejar

Si la bomba està submergida en el líquid (bomba vertical submergida) estarà sempre cebada. Cal obrir la vàlvula d’aspiració i la vàlvula de purga per deixar escapar l’aire. Quan el líquid comença a sortir per la línia de purga la bomba ja estarà cebada.

Si la bomba no està cebada podem fer malbé la bomba ja que és el líquid qui refrigera i lubrica la bomba. Es pot cebar la bomba omplint directament la carcassa

Figura 6

O utilitzant un tanc de cebado que obligui al líquid a entrar dins de la bomba a través de la línia d’aspiració


8

Figura 7

LUBRICACIÓ: en qualsevol equip que impliqui un moviment mecànic (eix accionat pel motor en les bombes centrífugues) es necessari assegurar una correcta lubricació per a:

• Reduir la fricció • Refrigerar • Netejar • Evitar la corrosió • Tancar (Sellar) • Transmetre potència • Aïllar elèctricament

Actualment en lloc dels sistemes clàssics de lubricació (dipòsit de oli individual per a cada bomba) s’utilitza la tècnica de lubricació per boira (niebla de aceite). Es tracta d’un sistema de lubricació centralitzat que atomitza l’oli en petites partícules i subministra la quantitat correcta de lubricant, nou, net i sec a totes les superfícies i rodaments. Aquest mètode assegura una òptima lubricació reduint la fricció i incrementant l’eficiència energètica i la durabilitat de l’equip. Aquest mètode de lubricació genera una fina boira d’oli amb una petita pressió positiva (30 polsades d’aigua). L’oli que surt de la zona de lubricació passa per un filtre abans de tornar al dipòsit. Aquest mètode evita la formació de grumolls en la zona de lubricació. L’operador només té que retirar l’oli que condensa en un petit recipient. La generació de la boira es pot fer mitjançant una petita tobera que té a l’estretament un tub connectat al dipòsit d’oli. Al fer passar aire a través de la tobera es produeix l’efecte venturi que genera una depressió que serveix per succionar l’oli del dipòsit en forma de boira. Un altra forma de generar la boira d’oli és mitjançant el principi vòrtex. Aquest sistema permet lubricar la bomba encara que no estigui en funcionament evitant la corrosió en llargues parades. REFRIGERACIÓ: les bombes per les que circulen líquids molt calents es poden refrigerar mitjançant una camisa exterior d’aigua. Totes les parts de la bomba que estan sotmeses a altes temperatures com l’eix o les empaquetadures on el calor generat per la fricció és molt gran i no pot reduir-se mitjançant l’aire o l’oli de lubricació s’han d’equipar amb camises d’aigua.


9

ALINEAMENT I VIBRACIÓ : la bomba i el motor tenen que estar perfectament alineats per evitar vibracions excessives. Una alineació incorrecta provoca sobreesforços que causen avaries en eixos i coixinets. 4.1.3 Formes de treballar la bomba Els indicadors marquen la pressió d’aspiració i d’impulsió. L’alçada de l’aigua a la línia d’aspiració dóna una pressió de Ps, que degut a que l’alçada en el costat d’impulsió és major Pd/i cal que la bomba doni pressió al líquid.

Figura 8

Sense bomba l’aigua només podria arribar fins el punt 2

Figura 9

Cal comentar que l’alçada d’aspiració o pressió d’aspiració és major que l’alçada de l’aigua degut a la pressió sobre la superfície del líquid.


10

Figura 10

• Càrrega d’impulsió És la càrrega mesurada en la brida d’impulsió Diferència de nivell del dipòsit de descàrrega i la bomba

Pèrdues de fregament (cal sumar-les si la càrrega és negativa, i restar-la si és positiva) Pressió en el punt de descàrrega, pressió manomètrica (zero si la descàrrega és a l’aire lliure) Carrega aspiració: Ha=S-hp Carrega impulsió: Hi=D+ hp Carrega total: H=Hi-Ha

On hp són les pèrdues fer fregament, S l’alçada del dipòsit respecte a la brida d’entrada, fregament i D és l’alçada del dipòsit de descàrrega respecte a la brida d’impulsió.


11

Figura 11

• Càrrega d’aspiració És la càrrega en la brida d’aspiraciò

Diferència de nivell del dipòsit d’aspiració i la bomba (positiva, si la bomba està per sota; negativa si la bomba per dalt) Pèrdues de fregament (cal sumar-les si la càrrega és negativa, i restar-la si és positiva) Ha=-S-hp Hi==D+ hp

Carrega total: H=Hi-Ha

On hp són les pèrdues fer fregament i D és l’alçada del dipòsit de descàrrega respecte a la brida d’impulsió.


12

Figura 12

4.1.4 Alçada neta positiva de l’aspiració (NPSH) ALÇADA NETA POSITIVA DE L’ASPIRACIÓ (NPSH) en metres de líquid: la diferència entre la càrrega neta d’aspiració en la brida d’aspiració i la pressió del vapor del líquid que s’està bombejant en aquest punt i a la temperatura de succió.

Un valor molt petit de NPSH por donar problemes d’aparició de bosses de vapor que originen el fenomen de la CAVITACIÓ. La CAVITACIÓ que es manifesta per un soroll que fa la màquina com si estiguessin en el seu interior pedretes, provoca vibracions del rodet que si són persistents poden provocar el seu deteriorament.


13

Per evitar la CAVITACIÓ es pot refredar el líquid abans d’entrar a la línia d’aspiració. Cal garantir una línia d’aspiració ampla evitant els colzes i vàlvules innecessàries. Els fabricants de bombes donen dades sobre el valor de NPSH necessari per una operació satisfactòria. La persona encarregada té que assegurar-se de que el sistema té un NPSH disponible major que el NPSH necessari.

NPSH disponible > NPSH necessari

NPSH disponible = hsp±hs-hf-hvp On hsp: cap de pressió estàtica del fluid en metres de líquid hs: diferència d’elevació des de el nivell del fluid en el dipòsit fins l’entrada de la bomba, expressada en metres de fluid hf: pèrdues per fricció en metres de fluid hvp: pressió vapor a la temperatura de treball en metres de fluid A vegades al posar una bomba en marxa amb un líquid calent si no s’obre ràpidament la impulsió la bomba pot cavitar ja que el líquid s’escalfa i es formen bombolles de vapor. La solució es remullar la bomba amb aigua de servei per refredar-la, ja que quan s’obri la vàlvula d’impulsió ja no tindrem el problema d’escalfament del líquid.

4.1.5 Elements auxiliars

• Línia de Succió

Només si el líquid és molt net no caldria instal·lar un filtre a l’entrada de la bomba

Una vàlvula de peu a l’entrada de la bomba que es tanca quan la bomba es para i s’aconsegueix mantenir una columna de líquid dins la bomba cosa que permet que no calgui purgar la bomba cada vegada que s’engega

La canonada d’entrada mai té que ser més petita que la connexió d’entrada a la bomba. Pot ser més gran per reduir la velocitat i disminuir les pèrdues per fricció.

La canonada té que evitar colzes i estar ben alineada per eliminar la possibilitat de formació de bombolles.

• Línia de descàrrega

Tant curta i directa com sigui possible per minimitzar el cap de la bomba Es necessari una vàlvula a prop per poder tancar la línia i reemplaçar o reparar la bomba. Normalment s’utilitza una vàlvula de baixa resistència, comporta o papallona.


14

Per regular el flux s’utilitzen vàlvules de seient que permeten un ofegament de la descàrrega Una vàlvula de seguretat per protegir la bomba i la resta d’equips d’un bloqueig de flux. Per evitar el retrocés o que la bomba giri en sentit contrari quan està acoblada a altres bombes es posa en la sortida una vàlvula antiretrocés.

Figura 13 Figura 13

4.1.5 Tipus de rodets Radials: llancen les partícules a la perifèria Axials: llancen les partícules en la mateixa direcció de l’eix Mixtos: efecte combinat radial i axial Tancats: Oberts: Semioberts:

Figura 14

Filtre

Válvula antiretrocés

Manòmetre

Vàlvula Vàlvula

Válvula de bypass


15

Figura 15

TIPUS TRAJECTÒRIA CABAL PRESSIÓ Obert Axial Molt alt Molt baixa

Semi obert Radial Alt Baixa Semi obert Mixta Mig Mig

Tancat Radial Baix Alt Tancat Mixta Molt baix Molt alt

Els rodets tancats s’acostumen a utilitzar per a líquids nets mentre que els rodets semioberts i oberts s’utilitzen per a líquids bruts o molt bruts que puguin provocar incrustacions als rodets. 4.1.6 Empeny Hi ha dos tipus de forces durant el funcionament d’una bomba: • Empeny radial: o perpendicular a l’eix. Quan una bomba està operant a alta

pressió i baix cabal fa un fort empeny radial en direcció oposada a l’obertura d’impulsió. Per evitar el trencament de l’eix cal que aquest sigui suficientment gruix i es minimitzi l’empeny radial amb coixinets. En les bombes múltiples les volutes estan alternades per compensar aquesta força d’una bomba amb la de l’altra.

El coixinet de boles radial permet controlar l’empeny radial. Els coixinets de boles giren lliurement quan l’eix gira. És molt important una correcta lubricació del coixinet per refredar tant l’eix com el mateix coixinet.


16

Figura 16

A les bombes grans s’utilitzen coixinets de manguito per a grans càrregues. Un coixinet de manguito té més superfície que un de boles i pot utilitzar-se amb eixos molt grans i pesats. El coixinet es fabrica amb un metall de baixa fricció (babbit: terme genèric per designar aleaccions suaus amb base de estany i plom. Los babbit tenen capacitat embebedora (incorporar dintre de si partícules estranyes) i conformabilitat (plasticitat)) i es lubrica amb oli a alta pressió a través de les ranures de la superfície del coixinet per assegurar que treballant amb molta càrrega l’eix no pugui expulsar l’oli.


17

Figura 17

L’oli es pot subministrar mitjançant un anell de lubricació (anell al eix que al girar recull l’oli de lubricació d’un dipòsit inferior) o mitjançant una bomba d’oli.

• Empeny axial: la pressió en cada costat del rodet sol ser diferent. Això

produeix un empeny en la direcció de l’eix que té que compensat pe l’ús de coixinets. En les bombes de múltiples efectes aquests empenys es poden contrarestar disposant els rodets en posicions oposades.

Per controlar l’empeny axial es poden utilitzar també coixinets de boles.

Figura 18

Les bombes amb molt d’empeny axial s’utilitzen coixinets d’empeny recoberts de babbit (metall antifricció)


18

Figura 19

4.1.7 Empaquetadures i tancaments mecànics • Empaquetadures: són dispositius que redueixen la quantitat de fluid que es

perd per fuites entre una part en moviment i una part fixa d’un equip. Si les característiques del líquid ho permeten no s’arriba al tancament total ja que el líquid pot servir de lubricant de les parts mòbils. Són ideals per líquids inerts. Actualment estan en desús.


19

Figura 20

Estan formades per varis anells d’un materials flexible inerts de baixa fricció que no sigui abrasiu (tefló tensat, grafoil) inserits dintre d’una camera circular que es diu caixa de empaquedatura. Es tracta d’un anell circular que es manté mitjançant pernos ajustables (prensaestopes) que exerceix una pressió sobre els anells aprestant-los sobre l’eix. Per evitar les fuites totalment es pot inserir entre els anells flexibles un anell llanterna ple d’oli que ens indica si es produeixen fuites (si el nivell d’oli puja). Aquest oli també permet lubricar l’eix quan el líquid que es bombeja no es apte per la lubricació.


20

Figura 21

Un altra forma d’evitar fuites per un fluid corrosiu es fent el buit a l’anell de forma que així s’extrau el líquid a un lloc de seguretat abans que passi a la segona empaquetadura. També es pot fer circular aigua a pressió dins de l’anell per assegurar-nos que no hi ha fuites. Els anells llanterna també s’utilitzen en bombes que treballen a menys pressió que l’atmosfèrica fent que el líquid de lubricació de tancament tingui una pressió superior a l’atmosfèrica per evitar que entri aire a la bomba. Cal tenir en compte que les empaquetadures noves s’inflen quan es mullen o s’escalfen i per tant s’ha d’afluixar el pernos. Cal accionar els pernos poc a poc i per igual.

• Tancaments mecànics: està format per dos seients amb superfícies

polides que freguen l’un contra l’altre, i ajudats a mantenir-se en contacte per mitja de ressorts

o Anell 1: denominat seient és normalment estàtic i es troba a la tapa de la càmara del segell. Acostuma a ser de carbó.

o Anell 2: denominat cara i gira solidari a l’eix. Acostuma a ser d’acer al carboni amb la cara de contacte perfectament polida.


21

Figura 22

A la terminologia del sellat existeixen tres punts essencials:

o Sellat primari: el que es realitza a l’àrea de contacte entre la cara i el seient

o Sellat secundari: el que es realitza a l’àrea de contacte de la cara amb l’eix.

o Sellat terciari: el que es realitza entre el seient i la tapa on es troba allotjat.

Es poden trobar diferents configuracions i tipus de tancaments mecànics en funció dels requeriments del procés. Aquestes configuracions estan definides per les normes API de recirculació del fluid de refrigeració dels tancaments. Aquestes configuracions es poden utilitzar individualment o poden combinar-se.

o Plan 11: tancament senzill; és el més comú. Circulació del producte des de la descàrrega de la bomba a través d’un orifici ( 2 mm) fins la caixera per refrigerar i lubricar les cares del tancament. És molt senzill.

Figura 23

o Plan 23: tancament senzill; circulació del producte des de la caixera, per mitjà d’un anell de bombeig fins a un bescanviador de calor, i de nou a la caixera del tancament. És el Plan recomanat per aplicacions


22

calentes. Al reduir la temperatura, millora la lubricació i redueix la possibilitat d’evaporació.

Figura 24

o Plan 52: tancament dual no pressuritzat; utilitza un dipòsit extern

(gasoil, oli, ..) per a proporcionar fluid auxiliar (“buffer”) al tancament extern d’un conjunt dual sense pressuritzar. Es pot refrigerar amb un serpentí al dipòsit el fluid auxiliar. És un segell de seguretat que impedeix fuites i amés permet monitoritzar l’estat del sistema.

o Nivell del dipòsit puja: fuites producte o Nivell baixa: entrada buffer al sistema o Puja pressió: fuites producte

Figura 25

o Plan 72: tancament secundari de contenció; utilitza un gas barrera

extern de baixa pressió, normalment nitrogen, regulat per un pannell de control que ho injecta al tancament extern del sistema dual no pressuritzat. Evita les fuites i la formació de gel.


23

Figura 26

o Plan 76: tancament secundari de contenció; es pot utilitzar

conjuntament amb el Plan 72. Desvia la fuita del tancament primari, sense condensats, cap la torxa, o a un sistema de recuperació de vapor.

Figura 27

4.1.8 Acoblament entre bombes

• Acoblament en sèrie


24

Figura 28

Quan la impulsió de la primera bomba és l’aspiració de la segona. Les capacitat de bombeigs tenen que ser iguals, o com a molt igual a la capacitat de la més petita. La carcassa de la bomba en darrera posició té que ser forta per resistir la pressió final desenvolupada. Respecte a una bomba individual la càrrega total i les potències mecàniques i hidràuliques es dupliquen (si les dos bombes són iguals) mentre el rendiment roman constant per un mateix cabal

• Acoblament en paral·lel

Figura 29

Serveix per augmentar la capacitat total de bombeig que serà la suma dels cabals parcials de cada bomba. En aquest cas permet mantenir la càrrega total amb poques variacions quan augmenta el cabal. Pel contrari per un mateix cabal la potència mecànica es duplica.

4.1.9 Bombes centrífugues d’engranatges Els motors asincronos no acostumen a donar més de 3000 rpm. Les bombes centrífugues d’engranatges permeten mitjançant un sistema d’engranatges augmentar el nombre de revolucions i per tant la càrrega de la bomba. Tot el sistema d’engranatges que es troba per sobre del rodet està lubricat per una bomba interna que s’ha de posar en marxa abans de engegar la bomba.


25

Figura 30 Els rodets d’aquests tipus de bombes són cònics helicoidals. Aquest tipus de bombes no permeten tractar grans cabals. En la posada en marxa d’aquestes bombes es recomana mantenir la impulsió oberta per evitar els esforços mecànics del segell que separa la part del rodet de la zona d’engranatges. Combinant diferents engranatges i variant la velocitat del motor es pot aconseguir les revolucions desitjades. 4.1.10 Bombes de múltiple efecte o multifàsiques Per aconseguir càrregues més gran s’utilitzen bombes de múltiple efecte. Es tracta de bombes que tenen sobre el mateix eix varis rodets, el primer rodet impulsa el líquid al segon i així successivament. La pressió total és la suma de les pressions desenvolupades per cadascú dels rodets. Aquestes bombes ocupen menys espai que les d’una sola etapa. Els costos d’operació són inferiors a la de bombes petites operant en sèrie


26

Figura 31

A la figura es pot veure una bomba multifàsica amb quatre rodets. El fluid entra per l’aspiració al primer rodet, d’aquest al segon i per una recirculació interna passa al quart i d’aquest al tercer. D’aquesta forma s’aconsegueix contrarestar l’empeny axial. Les bombes multifàsiques s’engeguen amb la recirculació externa oberta i es van tancant a mesura que volem augmentar el cabal d’impulsió. Aquesta recirculació permet mitjançant una vàlvula amb una gran pèrdua de càrrega (passa de l’alta pressió d’impulsió a una pressió més baixa) enviar el fluid al dipòsit d’aspiració. La vàlvula es pot accionar de forma manualment o lo més normal automàticament. Quan la bomba ja està en marxa es pot anar tancant la recirculació i obrint la vàlvula d’impulsió. Sense aquesta recirculació podrien tenir un retrocés de fluid a molt alta pressió cap a la bomba fent malbé l’equip.


27

A més per evitar el fort empeny axial normalment els motors elèctrics que accionen aquests tipus de bombes s’engeguen en dos temps, primer a baixa revolucions i després a les revolucions de treball. 4.1.11 Bombes centrífugues d’arrossegament magnètic Gràcies al seu acoblament magnètic, on la transmissió es realitza amb imants oposats, i a l’absència de tancaments mecànics o empaquetadures s’eviten qualsevol pèrdua de líquids de forma que es garanteix la seguretat de les operacions de bombeig i un mínim manteniment. Aquest tipus de bombes s’utilitza amb líquids químicament agressius, corrosius o tòxics, evitant qualsevol tipus de pèrdues. Un parell d’electroimants constitueix la connexió bomba-motor, de forma que l’imant de l’eix del motor transmet per inducció el moviment de rotació a l’altre imant que està unit al rodet. L’estructura de la bomba d’acoblament magnètic suprimeix els segells i les tancaments mecànics, ja que el cos de la bomba està protegit per una camisa i el rodet està operat pels imants. El par d’acoblament de l’imant conductor i l’imant rodet es suficient per ser operat per parell d’engegada del motor. Com qualsevol bomba centrífuga només és apte per a líquids sense sòlids en suspensió.

Figura 32

Aquestes bombes presenten com a inconvenient que quan es produeix un desacoplament entre els dos imants la bomba no dóna la càrrega prevista encara que el motor estigui funcionant. 4.1.12 Bombes centrífugues hermètiques Les bombes hermètiques al igual que les magnètiques s’utilitzen per a impulsar:

• líquids perillosos (àcids, òxid d’etilè, benzè


28

• fluids amb grans pressions vapors (butà, propà) • fluids amb temperatures molt baixes o altes en el rang –120 ºC i

480ºC • fluids amb molt baixes viscositats (<0,1 cP) • líquids radioactius

ja que degut a l’absència de segells o tancaments mecànics es poden evitar totalment les pèrdues. Aquestes bombes no presenten el problema de desacoplament com les bombes magnètiques, i per tant mentre el motor funcioni la bomba donarà la càrrega prevista. Les bombes hermètiques, també anomenades encapsulades, es caracteritzen per situar el motor elèctric que acciona el rodet dintre de la carcassa de la bomba. Aquestes bombes disposen d’un primer rodet principal d’impulsió unit directament al rotor del motor mitjançant un eix. Entre el rodet i el eix hi ha un coixinet de carboni per absorbir l’empeny axial del rodet. A més sobre l’eix hi ha un segon rodet més petit que impulsa una petita part del líquid a través de la carcassa que envolta el rotor del motor. El líquid retorna al cos de la bomba a traves de l’eix. Aquest líquid actua com a lubricant de l’eix. Unit a la carcassa es troba l’estator del motor.

Figura 33

4.1.13 Corbes característiques


29

La corba de la càrrega total en funció del cabal és la corba característica de la bomba. Aquesta corba i la del rendiment són les més importants per conèixer el funcionament de la bomba i són proporcionades pel fabricant.

Figura 34


30

No és bon treballar a cabals molt petits: El líquid refrigera la bomba No es bo treballar a cabals molt grans:

Les pèrdues de pressió en la línia de succió poden ser molt grans i fer que la pressió a l’entrada sigui igual a la pressió vapor del líquid, NPSH quasi zero. Problemes de cavitació.

La potència consumida augmenta amb el cabal, per tant a cabals grans podem sobrecargar el motor. El cabal de bombeig depèn de la pressió. A grans pressions d’impulsió menys cabal bombejat. Tot això delimita la zona d’operació de la bomba. 4.1.14 Efecte de la densitat del líquid impulsat La capacitat i l’alçada de impulsió en metres d’un líquid depenen de la velocitat de gir del rodet. Per tant si es canvia la densitat del líquid les dos corbes es mantindran constants. Si tenim dos columnes de igual alçada de dos líquids amb diferent densitat pesarà més la columna del líquid més dens, i per tant la pressió en el fons serà més gran. El treball per pujar una determinada quantitat de líquid a una mateixa alçada serà major quan més pesat sigui el líquid. En definitiva, la variació de la pressió farà variar la potència de la bomba i la pressió en la brida d’impulsió. 4.1.13 Relacions entre les variables Imaginem un sistema com:

Figura 35 Si obrim la vàlvula d’aspiració augmenta la pressió abans de la bomba, disminuint la pressió diferencial i la càrrega neta, augmentant el cabal. Per tant, regulant la pressió darrera de la bomba aconseguint la cabal desitjat. Una pujada del cabal suposa un major esforç per bombejar a la mateixa velocitat i per tant un augment de la potència. Al instant d’engegar el motor la potència consumida pel motor és màxima però la utilitzada per la bomba és mínima, i per tant el cabal és mínim.

Pi Pa

Tanc


31

S’ha de evitar que el cabal baixi per sota d’uns mínims per evitar escalfaments i que pugi molt per evitar problemes de cavitació. Un augment del cabal es pot produir per una disminució excessiva de la pressió de sortida o per un augment excessiu de la pressió d’entrada. 4.1.14 Lleis d’afinitat La major part de les bombes centrífugues poden treballar a diferents velocitats per obtenir capacitat variades. Les lleis d’afinitat determinen la variació de la potència, càrrega i cabal quan varia la velocitat de rotació. Quan varia la velocitat varia La capacitat varia directament amb la velocitat

N

N

Q

Q

2

1

2

1 =

El cap total varia amb el quadrat de la velocitat

=

N

N

h

h

2

1

2

2

1

La potència necessària varia amb el cub de la velocitat

=

N

N

P

P

2

1

3

2

1

Quan varia el diàmetre de l’impulsor

La capacitat varia directament amb el diàmetre

D

D

Q

Q

2

1

2

1 =

El cap total varia amb el quadrat del diàmetre

=

D

D

h

h

2

1

2

2

1

La potència necessària varia amb el cub del diàmetre

=

D

D

P

P

2

1

3

2

1

4.1.15 Posada en marxa de la bomba centrífuga


32

1. Comprovar tots els purgadors, brides, línies assegurant-se de que no hi ha cap junta cega.

2. Si la bomba acaba d’instal·lar-se assegurar-se de que pot girar sense dificultat, girant-la amb la mà. Comprovar que el sentit de rotació del motor és el correcte (cal fixar-se en l’entrada de la impulsió i la sortida de la impulsió)

3. Comprovar la lubricació dels coixinets 4. Comprovar els tancaments líquids 5. Tancar la vàlvula d’impulsió, i obrir la d’aspiració lentament i omplir de líquid

la carcassa. Purgar el vapor amb el purgador situat en la part més alta de la carcassa Si el líquid que anem a bombejar és calent deixar fluir fins que la carcassa estigui calenta.

6. Si la bomba està accionada per una turbina, cal purgar la línia de vapor a traves de la mateixa per escalfar-la i eliminar condensats. Comprovar la lubricació

7. Posar en marxa la bomba fins assolir la pressió normal i llavors obrir la vàlvula d’impulsió lentament assegurant-se de que la pressió manté el seu valor. Si s’obre molt ràpid es pot produir una pèrdua de succió.

4.1.16 Parada de la bomba centrífuga � Tancar la vàlvula d’impulsió. Això redueix la càrrega del motor i evita el

retrocés si la de la vàlvula de retenció no funciona. � Parar el motor o la turbina � Deixar la bomba plena de líquid menys si el producte té un punt de

congelació alt o una alta viscositat. En aquest cas buidar la bomba tancant prèviament la vàlvula d’aspiració. Obrir la purga de pressió de la bomba. Tornar a tancar la purga. Si la bomba es deixa prepara per entrar en servei, deixar l’aspiració oberta.

� Si existeixen línies que lo permeten mantenir calentes les bombes de reserva

� Si es va fer una reparació, tancar totes les vàlvules i buidar la bomba. 4.1.16 Comprovar una centrífuga en treball � Comprovar la pressió de descàrrega � Comprovar la empaquetadora

o Si té anell empaquetador comprovar que no està calent o comprovar la pressió si té greix d’anell

o Si el tancament és mecànic no cal ajust � Comprovar el nivell del lubricant � Comprovar amb la mà tota excessiva vibració o excessius sorolls. 4.1.17 Incidències � El motor no funciona

o Comprovar el polsador principal o Provar de fer girar l’eix amb la mà


33

o Si és nota un brunzit no accionar més de 5 segons el botó d’engegada

� El motor triga en assolir la velocitat o Tocar els coixinets o Provar de moure amb la mà i veure si l’empaquetadura està massa

fort � El motor es dispara contínuament quan està en marxa

o No provar de posar-lo en marxa més dos o tres vegades seguides o No utilitzar cap estri per bloquejar el botó d’engegada

� El motor fa fum o Parar-lo immediatament

� La bomba no dóna líquid o No està ben cebada. Cal omplir-la totalment de líquid expulsant tot

l’aire o Velocitat de gir massa baixa i l’alçada assolida no és suficient per

vèncer la càrrega de la bomba o Rotor o línia d’aspiració obstruïts o Entra aire a la bomba o La succió no és suficient o La bomba gira en sentit contrari

� Dóna líquid però no el suficient o Raons anteriors o Rodet parcialment obstruït o Defectes mecànics: juntes, brida ....

� Pressió insuficient o Velocitat baixa o Vapor o aire en el líquid o Diàmetre del rodet massa petit o Sentit de gir invertit o Anells gastats

� Fallo de la bomba al ficar-la en marxa o Bosses d’aire en l’aspiració o Succió insuficient o Empaquetadures espatllades i entrada d’aire

� La bomba consumeix massa potència o Velocitat excessiva o Sentit de gir invers o Eix combat, empaquetadues massa fortes

� Sorolls anormals o Cavitació o Defectes mecànics: eix doblegat, coixinets desgastats, espais en les

parts giratòries � Trencament de l’eix

o Cavitació o Mal alineament

� Fallo repetit dels coixinets o Lubricació dolenta o Mal alineament (genera càrregues radials excessives que

sobrecàrrega l’eix) o Cavitació


34

o Mala instal·lació � Excessives fuites del líquid pel premsaestopes

o Empaquetadures espatllades o lubricació insuficient o Empaquetadures mal col·locades o Manguitos descentrats o Eix tort o doblegat

4.2 Bombes de hèlix Es tracta de un tipus de bomba cinètica d’impulsió axial. Tenen un comportament similar a les bombes centrífugues però les pressions de treball són menors. Es tracta d’una hèlix de pales d’empeny axial confinada amb poc espai en un cos cilíndric. Aquesta hèlix al girar empeny el líquid cap a la sortida. Aquestes bombes s’utilitzen quan la bomba està submergida on sota del nivell del líquid a bombejar i es necessiten grans cabals a baixes pressions.

Figura 36

4.3 Bombes alternatives 4.3.1 Funcionament Són totes les bombes que actuen amb un moviment d’avanç i retrocés de tal forma que el primer aspira el líquid a bombejar fins la càmara, i el segon l’obliga a sortir per l’acció de l’èmbol. El moviment de rotació del motor té transformar-se a moviment alternatiu per accionar una bomba alternativa mitjançant una biela i ciguenyal.


35

Figura 37 Es poden classificar en dos grups:

• Accionades per vapor (caballitos) • Accionades per turbines o motors elèctrics

La major part de les bombes alternatives pertanyen al primer grup i només les bombes grans necessiten de turbines i motors elèctrics. Les bombes alternatives de vapor actuen per la força exercida pel vapor d’aigua sobre el pistó.

Figura 38

La pressió d’impulsió por ser major que la pressió del vapor d’aigua sempre que el pistó del líquid sigui de menor tamany que el pistó de vapor.


36

Una bomba que tingui una sola càmara d’impulsió o succió s’anomena Simplex, si té dos duplex, si té tres triplex, .... Les bombes simplex tenen una càmara que fa d’impulsió i de succió alternativament.

Figura 39

Aquestes bombes tenen una sortida intermitent que moltes vegades pot ser poc útil.

Figura 40

Si el pistó és de doble acció o duplex, un cilindre o càmara dóna el fluid mentre que l’altre el succiona.

Figura 41

En la representació del cabal front el temps d’una bomba alternativa duplex es pot veure com s’ha eliminat la intermitència de la simplex.


37

Figura 42

Com es pot veure en la figura les vàlvules d’aspiració estan en la part inferior i les de descàrrega en la part superior.

Figura 43

Les bombes de desplaçament positiu poden tenir amorteidors de la pressió per absorbir els xocs i evitar els cops d’ariete del líquid bombejat sobre la bomba i la canonada.


38

Figura 44

L’armorteidor és un cilindre parcialment ple de líquid que està connectat a la línia de descàrrega de la bomba. El gas utilitzat al cilindre és aire o nitrogen. Mentre la bomba està descarregant, el líquid es obligat a entrar a la càmara del cilindre. Si el pistó es mou cap enrera el gas s’expansiona contra el líquid. Degut a que el gas de la càmara es comprimeix, l’amorteidor pot minimitzar qualsevol augment brusc de la pressió a la línia de descàrrega. El gas una vegada comprimit pot proporcionar força pressió i obligar al líquid a sortir de la càmara i per tant minimitzar qualsevol disminució brusca de la pressió a la línia de descàrrega. 4.3.2 Engegada

• Comprovar brides, juntes, empaquetadures, línies


39

Figura 45


40

• Obrir les purgues en tots dos costats i treure l’aigua i altres substàncies no desitjables. Comprovar els purgadors de vapor

• Obrir la vàlvula del vapor de sortida • Obrir la vàlvula d’entrada del vapor lentament i deixar que el vapor

surti per les purgues per netejar i preescalfar la bomba. Tancar les vàlvules de purga i l’entrada de vapor.

• Comprovar el sistema de lubricació • Obrir la vàlvula d’aspiració lentament amb l’impulsió tancada perquè

el líquid expulsi per la purga l’aire tancat a la màquina. Quan comenci a sortir el líquid per les purgues tancar-les.

• Obrir les vàlvules d’aspiració e impulsió completament • Obrir el vapor lentament • Comprovar la pressió de descàrrega i que es bombeja el líquid • Si la bomba disposa d’un regulador de pressió, comprovar el bon

funcionament • Observar el bon funcionament de la vàlvula • Si és necessari ajustar empaquetadures i tancaments per reduir

pèrdues 4.3.3 Parada

• Tancar la vàlvula d’entrada de vapor • Tancar la vàlvula d’impulsió • Si el líquid bombejat es viscós i d’alt punt de congelació s’ha de treure

de les línies de succió i descàrrega • Obrir les purgues per eliminar el condensat • Bloquejar l’aigua de refrigeració a la caixa de premses.

4.3.4 Incidències

• Sobrevelocitat: es gasta més vapor al bombejar amb velocitat excessiva. Trencament de vàlvules de molla, pernos, disc de vàlvules o estructures.

Les condicions de disseny de la màquina fixen la velocitat òptima de funcionament que ve donada pels tamanys d les vàlvules, propietats del líquid a bombejar, densitat, viscositat.

• Control de flux per la vàlvula de descàrrega: el tancament parcial de la

vàlvula de descàrrega donarà lloc al trencament de vàlvules i anells del pistó.

• Vàlvules de descàrrega i aspiració defectuoses: si la bomba ha perdut

aspiració funcionarà a una velocitat amb el perjudicis sobre la bomba i l’estructura. Atenció als nivells dels tancs i les relacions de bombeig per detectar ràpidament els possibles problemes.

4.3.5 Avantatges

• Possibilitat de donar grans alçades a petits cabals


41

• Poden operar a baixes pressions de succió o elevacions d’aspiració altes

Figura 46

• Facilitat de treballar en un ampli marge de pressions de descàrrega • Bon funcionament amb líquids de diferents viscositats • Degut a que creen una aspiració positiva no cal que estiguin

cebades, tenen autocebado. No obstant el fabricant recomanen cebarles per evitar fregaments.

4.3.6 Desavantatges

• Es disparen si perden succió. Perillós perquè poden fer malbé la línia • Necessitem força espai • Subjectes a fuites de vapor • No mantenen una velocitat constant al variar l’alçada d’impulsió

sense ajustar el vapor • Dificultats de tancament amb hidrocarburs lleugers • Protegir el costat del líquid contra possibles augments forts de la

pressió per una vàlvula de seguretat. 4.3.7 Corba característica Com el cabal es fix la corba característica és una línia vertical. No obstant a mesura que s’augmenta la pressió que es demana a la bomba augmenten les fuites i per tant la corba s’inclina cap l’esquerra. Aquestes bombes al no tenir límit màxim de pressió d’impulsió pot representar un perill si el conducte d’impulsió no està obert. Les bombes alternatives són aptes per:


42

• Cabals constants • Cabals petits • Altes pressions • Líquids nets • Líquids viscosos

Figura 47

4.3.8 Bombes de membrana

Per a líquids bruts o corrosius es poden utilitzar bombes de membrana on l’èmbol està protegit per mitjà d’una membrana flexible de cautxú.


43

Figura 48

La membrana va cargolada sobre a una brida sobre el cilindre. Si la NPSH disponible es baixa es pot utilitzar una bomba de membrana. Per altes pressions es pot utilitzar una bomba de membrana d’alta pressió on un èmbol desplaça el fluid hidràulic, aquest desplaça la membrana i la membrana desplaça el líquid de la bomba.

Figura 49


44

4.4. Bombes rotatives 4.4.1 Funcionament Tenen un espai molt petit entre l’element rotatori i la carcassa. El fluid bombejat actua com lubricant. La bomba mai té que girar en sec, ja que això originarà molta calor degut a la fricció fent-se malbé la bomba. Necessiten de filtres en la línia de succió. Normalment s’accionen per un motor elèctric o una turbina de vapor i giren a gran velocitat. 4.4.2 Engegada

• Comprovar tots els purgadors, brides, línies, ... • Tancar la vàlvula de descàrrega, obrir l’aspiració una mica i deixar que el

líquid ompli la bomba. Purgar el líquid fins que sorti tot el l’aire i fins que la carcassa estigui a la temperatura de bombejar el líquid. Tancar fortament el purgador.

• Obrir del tot la vàlvula d’aspiració i comprovar amb la mà que la bomba pot girar

• Comprovar totes les connexions d’aigua i oli • Obrir la vàlvula de descàrrega • Engegar el motor comprovant la pressió de descàrrega i que la bomba

està bombejant.

4.4.3 Parada • Parar el motor • Tancar la vàlvula de succió fortament • Tancar la vàlvula de descàrrega • Obrir el purgadors en la càmara del líquid • Tancar connexions oli i aigua.

4.4.4 Comprovacions

o Comprovar que les empaquetadures no estan excessivament fortes o Comprovar pressió de descàrrega o Comprovar nivell d’oli dels coixinets o Comprovar sorolls i vibracions

Bomba d’engranatges externs

Aquest tipus de bombes s’utilitzen en l’impulsió d’olis lubricants en màquines i sistemes d’accionament hidràulic.


45

Figura 50

Bomba d’engranatges interns

Figura 51

Bombes lobulars

Figura 52


46

Bomba de cargol

Figura 53

Bomba de cargol doble

Figura 54

Bomba d’aletes

Figura 55


47

Bomba peristàltica

Figura 56


48

Figura 57


49

5. QUADRE RESUM

FA

MÍLIE

S

TIP

US

NO

MS

CÀ

RR

EG

A

CA

BA

L

FLU

IDS

V

ISC

OS

OS

FLU

IDS

B

RU

TS

CA

VIT

A

DO

SIF

ICA

CINÈTIQUES CENTRÍFUGUES CENTRÍFUGUES BAIXES (200

kg/cm2) ALT NO SI SI NO

DESPLAÇAMENT POSITIU

ROTATIVES PALETES

MITJANES MIG SI NO NO BONES PISTÓ CARGOL

ALTERNATIVES PISTÓ ALTES (2000

kg/cm2) BAIX SI NO NO

MOLT BONES

En definitiva les bombes centrífugues es caracteritzen per:

• Utilitzades per cabals alts • Costos d’operació baixos • Flux no polsant • Regulació de la impulsió senzilla • No permeten impulsar líquids a més de 200 cp de viscositat • Són sensibles a la cavitació • No són reversibles • No són adequades per impulsar líquids amb sòlids en suspensió

I les bombes de desplaçament positiu es caracteritzen per: • Tenen una gran exactitud en el cabal impulsat • Poden tenir pressions de descàrrega molt altes • Tenen limitacions de cabal. No poden impulsar gran cabals • Fluxos polsants • Costos d’operació i manteniment alts • Permeten impulsar líquids viscosos • Són sensibles als sòlids en suspensió • Regulació costosa


50

PROBLEMES

1. Calcula el rendiment i l’alçada màxima d’una bomba que bombeja un cabal de 500 l/h d’aigua amb una pressió d’impulsió de 30 psi. La intensitat que passa pel motor elèctric que acciona la bomba és de 1,78 A i el voltatge de 230 v. R: 6,98 %, 20,12 m.

2. Si l’alçada màxima que pot arribar una bomba és de 17,68 m. Calcula quina

és la potència hidràulica de la bomba que bombeja un cabal de 2400 l/h. R: 115 watts

3. Tenim una bomba que té un rendiment del 25%. Si la potència elèctrica és

de 409 watts. Calcula a quina és l’alçada màxima a la que es pot bombejar un cabal de 3900 l/h. R: 9,6 m

4. Una bomba de 0,8 CV que pot elevar l’aigua fins a 10,88 m té un rendiment

del 22,4%. Calcula quin és el cabal d’aigua que pot elevar. R: 1,2 l/s 5. Quina potència ha de tenir una bomba per elevar a 10 m d'alçada 2 l/s

d'aigua, sabent que la HL és de 5 m i amb un rendiment del grup bomba- motor del 66%. R= 0.6 C.V.

6. Tenim una bomba per elevar aigua de 5 C.V. de potència i un rendiment del 60%. Fins quina altura total podrà elevar un cabal de 6 l/s ? R= 37,615 m

7. Calcula el rendiment i l’alçada màxima d’una bomba que bombeja un cabal

de 200 l/h d’aigua amb una pressió d’impulsió de 20 psi. La intensitat que passa pel motor elèctric que acciona la bomba és de 1,78 A i el voltatge de 230 v. R =1,9 %, 14,15 m

8. Es disposa d'un sistema corresponent a la figura següent. El dipòsit del flux

és tancat amb una pressió de –20 kPa sobre l'aigua a 70°C. La pressió atmosfèrica és de 100,5 kPa. El nivell de l'aigua dins del dipòsit és de 2,5 m sobre l'entrada de la bomba. Si les pèrdues de carrega totals són de 1,19 m, el cabal és de 95 l/min, el diàmetre de la canonada 0,0409 m i la longitud total 12 m (ρ=978 kg/m3, µ=4,02·10-4 kg/m·s) calculeu:

a. La velocitat del flux a la línia d'aspiració. R =1,21 m/s b. El número de Reynolds (ν=4,11·10-7 m2/s). R: 1,20·105 c. Comprovar que les pèrdues de càrrega són les donades tenim en

compte que f=0,021, Le/D=30 pel colze i Le/D= 340 per la vàlvula, K=1 per la sortida del dipòsit

d. La NPSH; R=6,5m


51

9. Per a una instal·lació com la de la figura on el flux és aigua a 80°C es tenen

les següents dades: la pressió atmosfèrica és de 101,8 kpa, el nivell d'aigua dins del tanc és de 2 m sota de l'entrada de la bomba. Les pèrdues de càrrega totals són de 0,37 m. El cabal d'entrada a la bomba és de 300 l/min i el diàmetre de la canonada és de 0,0625m (ρ=971 kg/m3, µ=3,50·10-4 kg/m·s). Calculeu:

a. La velocitat a la línia d'aspiració.R=1,62 m/s b. El número de Reynolds, NR. (ν=3,6·10-7 m2/s). R: 2,8·105 c. La NPSH R=3,51m


52

10. Es disposa d'una bomba centrífuga que opera a una velocitat de rotació de

1750 rpm amb un diàmetre de l'impulsor de 13"(1 polsada = 2,5 cm)

a. Determineu la càrrega total para una capacitat de 1500 gal/min (1 m3=264,17 gal)i la potència ( 1m = 3,2808 peus) . R: 39,62 m; 50 CV

b. Per a una velocitat de 1250 rpm, calculeu la capacitat de la bomba., la càrrega i la potència. R=1071 gal/min; 20,21 m; 18,2 CV

11. Si suposem que una bomba requereix 7,5 peus de NPSH quan opera a 3500 rpm. Quina hauria de ser la NPSH requerida a 2850 rpm? R=4,97peus


53

12. Una bomba pren benzè a 25°C d'un dipòsit amb un nivell de 2,6 m sobre l'entrada de la bomba. La línia de succió té una pèrdua de càrrega de 0,8 N·m/N. La pressió atmosfèrica mesurada és de 98,5 kPa (Pabs). Calculeu la NPSH disponible. La pressió de vapor del benzè és de 13,3 kPa. La densitat del benzè és de 0,876.R=11,7 m

13. El senyor Croker esta construint una cabina a la falda d'una muntanya i desitja construir el sistema d'aigua de l'esquema. El dipòsit de distribució manté una pressió de 30 lib/pug2 (psi) relativa per damunt de l’aigua. Hi ha una pèrdua d'energia de 5,5 lib-peu/lib a la canonada quan la bomba dóna un cabal de 40 gal/min d'aigua. Calculeu la potència transmesa per la bomba a l'aigua i la potència del motor que té que fer funcionar la bomba si l'eficàcia de la bomba és del 72%. R=3,08 CV 4,28 CV

14. Una bomba submergible produeix 745 gal/h d'aigua amb una conducció de 1" quan es troba funcionant segons l'esquema. Es presenta una pèrdua d'energia de 10,5 lib-peus/lib en el sistema. Calculeu: R:0,71 CV, 70%

a. La potència transmesa a l'aigua b. Si la bomba requereix 1 CV, calculeu la seva eficàcia.


54

15. Esta circulant aigua a 10°C amb una rapidesa de 6,912 m3/h pel motor de fluid que es mostra a la figura. La pressió al punt A és de 700 kPa i la de B és de 125 kPa. S'estima que, degut a la fricció amb la canonada , existeix una pèrdua de carrega de 4,0 N·m/N en l'aigua que flueix.

a. Calcula la potència transmesa al motor de fluid per l'aigua. R=1,08kW b. Si l’eficàcia mecànica del motor de fluid és de 85%, calcula la sortida

de potència . R=0,92kW

1. Bombas.pdf

Documents

Transcript of 1. Bombas.pdf