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tema 4.7 arreglo de bombas
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Universidad de CaraboboFacultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería MecánicaDpto. de Térmica y Energética
Turbomáquinas
Arreglos Serie-Paralelo de Bombas
Valencia, Julio 2009
Prof. Richard Rodríguez
Contenido
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Introducción
Arreglos de Bombas en Serie
Arreglos de Bombas en Paralelo
Introducción
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Se pretende explicar una metodología para determinar el punto de trabajo de bombas cuando estas se encuentran acopladas en arreglos.
Las razones que pueden llevan a utilizar un arreglo de bombas son varias y de diversa naturaleza. Como por ejemplo:Comercialmente no se encuentra una sola bomba
centrífuga capaz de satisfacer un caudal o carga exigida.Trasegado de fluidos en grandes distancias.Variabilidad del punto de trabajo durante la jornada
laboral.
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
ARREGLOS EN SERIE
Arreglo de Bombas en Serie o Equipos Multietapas
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Dos o más bombas están acopladas en serie, cuando el tubo de impulsión de una de ellas, está unido al de aspiración de la siguiente, y así sucesivamente.
Arreglo de Bombas en Serie o Equipos Multietapas
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Las diferentes bombas impulsan el mismo caudal, mientras que la altura manométrica resultante será la suma de las alturas manométricas correspondientes a cada bomba. Para la siguiente figura se verifica que:
BBBABeq QQQ
0 A B 1
BBBABeq HHH
Arreglo de Bombas en Serie o Equipos Multietapas
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Para obtener el punto de funcionamiento de cada bomba acoplada en serie en un sistema se sigue la siguiente metodología:Se parte de las curvas características H vs Q de cada
bomba y se aplican los balances de masa y energía para obtener la curva de la bomba equivalente.
La curva de la bomba equivalente se intercepta con la curva del sistema.
Determinado el caudal del sistema se interceptan la curvas de las bombas individuales.
Curva Equivalente de Dos Bombas Acopladas en Serie
H
Q
1 = 2
H
QQ1 Q2 Q4Q3
1 + 2
Dos bombas iguales Dos bombas diferentes
1
2
Q1 Q2 Q3 Q4
1 + 2
Acople Bombas en Serie - Sistema
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
0 A B 1
0101
0110
hHHHH
HHhHH
BA
BA
BB
BB
Definiendo:
0101 hHHH Sis
Hsis
SisB
BBB
HH
HHH
Equiv
BAEquiv
B
A
Balance de Energía:
Acople Bombas en Serie - Sistema
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Hsis
A
B
C A´
A´´
QT
21 aBaBaBeq WWW
aBeq
BeqBeqTBeq
W
HQ
Índices Beq:
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
ARREGLOS EN PARALELO
Arreglos en Paralelo
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Dos o más bombas están en paralelo, cuando las entradas y las salidas estén unidas entre sí.
Para bombas con comportamiento idéntico en tramos idénticos se verifica que:
BnBBBeq HHHH ...21
BnBBBeq QQQQ ...21
Arreglos en Paralelo
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Para obtener el punto de funcionamiento de cada bomba acoplada en paralelo en un sistema se sigue la siguiente metodología:Se parte de las curvas características H vs Q de cada
bomba y se aplican los balances de masa y energía para obtener la curva de la bomba equivalente.
La curva de la bomba equivalente se intercepta con la curva del sistema.
Determinada la carga entregada al flujo se interceptan la curvas de las bombas individuales.
Curva Equivalente de Bombas Trabajando en Paralelo
H
QDos bombas iguales
1 + 21 = 2
H2
H1
H3
H5
H4
Curva Equivalente de Bombas Trabajando en Paralelo
H
QDos bombas diferentes
H1
H2
H3
H4
H5
1 2 1 + 2
Acople de Dos Bombas Iguales en Paralelo-Sistema
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
Sis
B
AB
HhHH
HhHH
HhHH
1221
0110
0110
B
Si H0 =0 y h01 =0, entonces:
B
A
B
B
HH
HH
1
1
EquivEquiv BHH 1
Balance de Energía:
0
01
A
B
Acople de Dos Bombas Diferentes en Paralelo-Sistema
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
H1
Acople de Dos Bombas Iguales en Paralelo-Sistema
PROF. RICHARD RODRÍGUEZ
0
01
A
B
Sis
B
AB
HhHH
HhHH
HhHH
1221
0110
0110
B
En general, el Balance de Energía establece:
B0101
0101
B
AB
HhHH
HhHH
)10(1 eqH