Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educacin UniversitariaUniversidad Nacional Experimental Ezequiel Zamora.UNELLEZ. Barinas Edo. Barinas

Bombas

Bachilleres:

Prez KervinC.I 24.907.386

Ing. Agroindustrial

Seccin: F.01

Prof. Gilbert Saavedra

Guanare, Abril de 2015INDICE

IntroduccinBombas en la AgroindustriaTipos de bombasCurvas caractersticas de bombasDiseo de bombasCalculo de bombasBombasConclusinBibliografa 34461112121516

INTRODUCCINLas bombas son dispositivos que se encargan de transferir energa a la corriente del fluido impulsndolo, desde un estado de baja presin esttica a otro de mayor presin. Estn compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energa es transmitida como energa mecnica a travs de un eje, para posteriormente convertirse en energa hidrulica. El fluido entra axialmente a travs del ojo del impulsor, pasando por los canales de ste y suministrndosele energa cintica mediante los labes que se encuentran en el impulsor para posteriormente descargar el fluido en la voluta, el cual se expande gradualmente, disminuyendo la energa cintica adquirida para convertirse en presin esttica.

BOMBAS EN LA AGROINDUSTRIAUna bomba es una turbo mquina generadora para lquidos. La bomba se usa para transformar la energa mecnica en energa hidrulica.La bombas se emplean para bombear toda clase de lquidos, (agua, aceites de lubricacin, combustibles cidos, lquidos alimenticios, cerveza, leche), ste grupo constituyen el grupo importante de l as bombas sanitaria. Tambin se emplean las bombas para bombear los lquidos espesos con slidos en suspensin, como pastas de papel, melazas, fangos, desperdicios.

TIPOS DE BOMBASSe pueden considerar dos grandes grupos: Dinmicas (Centrfugas, Perifricas y Especiales) y de Desplazamiento Positivo (Reciprocantes y Rotatorias).

Bombas Dinmicas. Bombas Centrifugas. Son aquellas en que el fluido ingresa a sta por el eje y sale siguiendo una trayectoria perifrica por la tangente. Bombas Perifricas. Son tambin conocidas como bombas tipo turbina, de vrtice y regenerativas, en este tipo se producen remolinos en el lquido por medio de los labes a velocidades muy altas, dentro del canal anular donde gira el impulsor. El lquido va recibiendo impulsos de energa No se debe confundir a las bombas tipo difusor de pozo profundo, llamadas frecuentemente bombas turbinas aunque no se asemeja en nada a la bomba perifrica. La verdadera bomba turbina es la usada en centrales hidroelctricas tipo embalse llamadas tambin de Acumulacin y Bombeo, donde la bomba consume potencia; en determinado momento, puede actuar tambin como turbina para entregar potencia.

Bombas de desplazamiento positivo. Estas bombas guan al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre est contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro. El movimiento del desplazamiento positivo consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminucin del volumen de una cmara. Por consiguiente, en una mquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energa no tiene necesariamente movimiento alternativo (mbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor).Sin embargo, en las mquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias, siempre hay una cmara que aumenta de volumen (succin) y disminuye volumen (impulsin), por esto a stas mquinas tambin se les denomina Volumtricas. Bombas Reciprocantes. Llamadas tambin alternativas, en estas mquinas, el elemento que proporciona la energa al fluido lo hace en forma lineal y alternativa. La caracterstica de funcionamiento es sencilla. Bomba Rotatoria. Llamadas tambin rotoestticas, debido a que son mquinas de desplazamiento positivo, provistas de movimiento rotatorio, y son diferentes a las rotodinmicas. Estas bombas tienen muchas aplicaciones segn el elemento impulsor. El fluido sale de la bomba en forma constante, puede manejar lquidos que contengan aire o vapor. Su principal aplicacin es la de manejar lquidos altamente viscosos, lo que ninguna otra bomba puede realizar y hasta puede carecer de vlvula de admisin de carga.

CURVAS CARACTERSTICAS DE BOMBASEl comportamiento hidrulico de una bomba viene especificado en sus curvas caractersticas que representan una relacin entre los distintos valores del caudal proporcionado por la misma con otros parmetros como la altura manomtrica, el rendimiento hidrulico, la potencia requerida y la altura de aspiracin, que estn en funcin del tamao, diseo y construccin de la bomba.Estas curvas, obtenidas experimentalmente en un banco de pruebas, son proporcionados por los fabricantes a una velocidad de rotacin determinada (N). Se representan grficamente, colocando en el eje de abcisas los caudales y en el eje de ordenadas las alturas, rendimientos, potencias y alturas de aspiracin.

Curva altura manomtrica-caudal. Curva H-Q.Para determinar experimentalmente la relacin H(Q) correspondiente a unas revoluciones (N) dadas, se ha de colocar un vacumetro en la aspiracin y un manmetro en la impulsin, o bien un manmetro diferencial acoplado a dichos puntos. En la tubera de impulsin, aguas abajo del manmetro, se instala una llave de paso que regula el caudal, que ha de ser aforado. La velocidad de rotacin se puede medir con un tacmetro o con un estroboscopio. Con un accionamiento por motor de corriente alterna, dicha velocidad vara muy poco con la carga.La relacin H(Q) tiene forma polinmica con las siguientes formas:H = a + bQ + cQ2H = a + c Q2Las curvas caractersticas H-Q, tpicas de los 3 grupos de bombas vienen indicadas en las siguientes figuras 7.13.La curva que se obtiene corta el eje (Q = 0) en un punto en el que la bomba funciona como agitador, elevando un caudal nulo. Esta situacin se consigue cerrando totalmente la llave de paso en el origen de la tubera de impulsin. El llamado caudal a boca llena es el que corresponde a H=0, dando un caudal mximo.

a)b)

c)Figura 7.13. Curvas caractersticas de tres tipos de bombas hidraulicas. a) Bomba radial centrfuga; b) Bomba helicocentrfuga; c) Bomba de hliceCurva rendimiento-caudal.

El rendimiento de la bomba o rendimiento global es la relacin entre la potencia til o hidrulico y la potencia al freno. Este es, en general, suministrado por los constructores de la bomba, y considera las prdidas por fugas (rendimiento volumtrico) y por rozamientos en ejes y caras del impulsor (rendimiento mecnico).La curva caracterstica rendimiento-caudal para tres tipos de bombas distintas la podemos ver en la figura 7.13.En general la curva del rendimientopodr ajustarse a una expresin del tipo:

El rendimiento es nulo para un caudal nulo y para un caudal mximo. Entre ambos el rendimiento vara, alcanzando el mximo en un punto correspondiente a un cierto caudal, llamado caudal nominal de la bomba, que es aquel para el cual ha sido diseada la bomba.

Curva potencia-caudal.En la teora, la potencia suministrada por el eje del impulsor es:Ph= potencia hidrulicaEn la prctica, las perdidas por rozamiento hidrulico, mecnico y las posibles fugas dan lugar a que la potencia al freno P absorbida al motor por el eje de la bomba difiere de Ph. Su valor se obtiene en laboratorio mediante un dinammetro o freno, aplicando la relacin:P = T NSiendo T el par resistente de la bomba, el cual es el producto de [F x r] donde r es el brazo donde se aplica la fuerza tangencial F. N es el numero de revoluciones o vueltas en la unidad de tiempo, o velocidad angular. La relacin entre la potencia hidrulica (P salida) y la potencia al freno (P entrada) mide el rendimiento global. Se determina a partir de la ecuacin:

La potencia absorbida por el eje de la bomba o potencia al freno es la potencia que necesita la bomba para realizar una determinada cantidad de trabajo. Es igual a la potencia hidrulica o potencia que necesita la bomba para elevar el agua, ms la potencia consumida en rozamientos, y viene determinada por la formula:

Donde:P = potencia bomba (w)= peso especfico (N/m3)Q = caudal (m3/s)H = altura manomtrica total (m)= rendimiento de la bomba (/1).Tambin se puede utilizar la siguiente expresin para Potencias expresadas en C.V.

Donde:P = potencia bomba (C.V.)Q = caudal (l/s)H = altura manomtrica total (m)= rendimiento de la bomba (/1).Para cada posicin de la llave de regulacin del caudal, se determinar la potencia P, con lo que la curva caracterstica P (Q) queda determinada con la figura 7.13.La potencia absorbida por la bomba es la que tiene que suministrar el motor (elctrico o combustin o hidrulico) por el rendimiento de dicho motor (m).

Curvas carga neta positiva de aspiracin requerida (NPSHr)-Caudal.

Figura 7.14. Curvas NPSHr - Q, de 4 bombas iguales pero con distinto dimetro de rodeteLa NPSHren una bomba a velocidad constante aumenta con el caudal como se muestra en la figura 7.14. Este tipo de curva se estudiar detalladamente en el punto 9 de este tema.En la figura 7.15 se representa las curvas de igual rendimiento en el diagrama Altura-Caudal para distintas velocidades de giro del rotor. Este grfico, por tanto, nos suministrar informacin de velocidad rotacin, caudal, altura y rendimiento. Por ejemplo, para obtener un caudal de 100 l/s a una altura manomtrica de 30 m se requiere una velocidad de 850 r.p.m. y se obtiene un rendimiento del 70 %, figura 7.15 D).

DISEO DE BOMBASDiseo de bombas centrfugasLas Bombas Centrfugas se pueden clasificar de diferentes maneras: Por la direccin del flujo en: Radial, Axial y Mixto. Por la posicin del eje de rotacin o flecha en: Horizontales, Verticales e Inclinados. Por el diseo de la coraza (forma) en: Voluta y las de Turbina. Por el diseo de la mecnico coraza en: Axialmente Bipartidas y las Radialmente Bipartidas. Por la forma de succin en: Sencilla y Doble.

Diseo de bombas Perifricas

Diseo de bombas especialesSon aquellas que manejan lquidos muy agresivos y corrosivos. las mas comunes son la de tipo diafragma y no es mas, que una bomba que posee una membrana la cual combina la accin recproca de un diafragma de tefln o caucho y de vlvulas que abren y cierran de acuerdo al movimiento del diafragma. A veces a este tipo de bomba tambin se llama bomba de membrana.

Diseo de Desplazamiento Positivo Son bombas de desplazamiento que crean la succin y la descarga, desplazando agua con un elemento mvil.

Diseo de bombas Reciprocantes En las bombas reciprocantes el pistn crea un vaco parcial dentro del cilindro permitiendo que el agua se eleve ayudada por la presin atmosfrica.

Diseo de bombas RotatoriasSon unidades de desplazamiento positivo, que consisten en una caja fija que contiene engranes, aspas u otros dispositivos que rotan, y que actan sobre el lquido.

CALCULO DE BOMBASLa potencia hidrulica ideal de una bomba hidrulica depende del caudal, de la densidad del lquido y de la altura diferencial.La elevacin esttica de una altura a otra, puede calcularse:Ph=qh/ (3,6 106)

Donde:Ph= Potencia elctrica (kW)q = Capacidad de caudal (m3/h)= Densidad del fluido (kg/m3)g = Gravedad (9,81 m/s2)h = Altura diferencial (m)

Potencia de la bomba en el ejeLa potencia del eje requerida para ser transferida desde el motor al eje de la bomba depende de la eficiencia de la bomba y puede calcularse como:

Ps= Ph/

Donde:Ps= Potencia del eje (kW) = Eficiencia de la bomba.

Calculador de bomba onlineEl siguientecalculadorpuede usarse para calcular la potencia hidrulica y la potencia del eje en una bomba. Los clculos pueden realizarse con unidades del sistema internacional o unidades imperiales. Se introduce la capacidad de caudal (m3/h), densidad del fluido (kg/m3), gravedad (m/s2), altura diferencial (m) y eficiencia de la bomba (). Se obtiene la potencia hidrulica en kw o la potencia en el eje (kW).

BOMBASLa bomba es una mquina que absorbe energa mecnica que puede provenir de un motor elctrico, trmico, etc., y la transforma en energa que la transfiere a un fluido como energa hidrulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro, a un mismo nivel y/o a diferentes niveles y/o a diferentes velocidades.CONCLUSINUna bomba es una turbo mquina generadora para lquidos. La bomba se usa para transformar la energa mecnica en energa hidrulica.La bombas se emplean para bombear toda clase de lquidos, (agua, aceites de lubricacin, combustibles cidos, lquidos alimenticios, cerveza, leche, etc.), ste grupo constituyen el grupo importante de las bombas sanitaria. Tambin se emplean las bombas para bombear los lquidos espesos con slidos en suspensin, como pastas de papel, melazas, fangos, desperdicios, etc. Un sistema de bombeo puede definirse como la adicin de energa a un fluido para moverse o trasladarse de un punto a otro. Una bomba centrfuga es una mquina que consiste en un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o crter; o una cubierta o carcasa. Las paletas imparten energa al fluido por la fuerza centrfuga.

BIBLIOGRAFA FRANQUINI B. Joseph / FINCMORE E. John. Mecnica de Fluidos con Aplicaciones en Ingeniera. McGraw Hill, Espaa 1997 http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/TBombas.htm http://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal http://todoproductividad.blogspot.com/4