Universidad VeracruzanaFacultad de Ingeniera Mecnica-ElctricaTurbomaquinasSaln 32: 7:00-8:00amEquipo 3Ramrez Carrillo Daniel

Galindo palacios Caldern Antonio

Fsico Hernndez Velarde Manuel

ndice

1)Introduccin2)Justificacin3)Objetivos4)Ecuacin de Euler4.1) Seleccin de turbomaquinas y nmero especfico de revoluciones5) clasificacin de las turbomaquinas hidrulicas5.1) turbinas5.2) Clasificacin de las turbinas 5.3) turbinas hidrulicas5.4) turbinas de vapor6)NPSH (carga de aspiracin neta positiva)7)Rendimiento de las turbomaquinas8)Curva caractersticas de eficiencia de turbinas9)Perdidas de potencia hidrulicas10)Perdidas de potencia volumtrica11)Eficiencia hidrulica y volumtrica12)Clasificacin de las turbinas de vapor13)Elementos de una turbina14) Clasificacin de las turbinas de gas15)Clasificacin de las Bombas de vapor16)Clasificacin de las bombas hidrulicas16.1)Serie16.2)Paralelo 16.3)Ramificado 17)Clasificacin de impulsores18)Apndices

IntroduccinEn los primeros aos de esta dcada hubo una fuerte recesin en la industria qumica. Hubo que despedir ingenieros y cerrar plantas. La industria tuvo una serie de cambios. Se aceler el empleo de computadoras. La biotecnologa se volvi un trmino clave. El afn en busca de eficiencia y economa empez a dar dividendos. Para mediados de 1984, haban mejorado las perspectivas para la industria de procesos qumicos. Pero subsiste el aspecto bsico. El pblico todava necesita productos qumicos y la industria todava necesita bombas, y se necesitan bombas para efectuar el trabajo adecuado. Adems, hay que conservar la energa y energticos.Esta obra se public originalmente en un momento crtico para la industria de procesos qumicos y en ella se han reunido los mejores datos disponibles y necesarios, redactados por las personas especializadas, para que las bombas se paguen por s solas en una planta.En esta serie de obras compiladas por Chemical Engineering se presenta un libro exclusivo para bombas, con artculos seleccionados, publicados en los ltimos aos. La primera seccin, que trata de la seleccin, diseo y costos de las bombas, aparece al principio del libro. Si hay la posibilidad de cometer errores, es preferible que sean sobre papel y no con acero inoxidable o Teflon. Despus se presentan secciones con los aspectos bsicos de las bombas centrfugas y las bombas de desplazamiento positivo, con todo lo que usted desea o necesita saber, sin hacer demasiadas preguntas.La seccin destinada a aplicaciones especiales quiz incluya una situacin especfica en su planta o, cuando menos, puede darle algunas indicaciones iniciales. Tampoco se han olvidado las unidades motrices, sellos, empaquetaduras y tuberas.Esta obra incluye todo lo relacionado con la tecnologa de las bombas para industrias de procesos qumicos. Informacin que puede ahorrarle mucho tiempo, energa y dinero.

JustificacinEl porposito del proyecto es conocer todo el funcionamiento, partes, mantenimiento, seleccin y uso de las turbomaquinas para tener el conocimiento y poder aplicarlo al momento de requerirlo. Este trabajo est basado en los conceptos tericos de las turbomaquinas; sus especificaciones para saber en cules situaciones (de clima, de fluido, saltos de agua, etc) se utiliza cierto tipo de motores, turbinas, compresores, bombas.Este trabajo es realizado para crear un conocimiento practico para que la seleccin de cualquier tipo de turbomaquina sea la de mayor rendimiento tanto econmico como de tipo energtico y minimizar las prdidas en el consumo de energa; Siempre con el fin de beneficiar al mximo la empresa o dueo de cualquier instalacin hidrulica o trmica. Hay q tomar en consideracin las fallas, paros forzados o cualquier condicin anormal de funcionamiento en cualquier tipo de turbina o bomba, pueden evitarse por medio de inspecciones a las mquinas.

Para detectar stas fallas es necesario realizar una inspeccin integral en la maquinaria, lo cual permite identificar la vida til del material de sus componentes y con esto programar la sustitucin de stos materiales en programas de mantenimiento preventivo, y de sta forma garantizar el suministro de energa dentro del Sistema.

Objetivos Seleccin de la bomba adecuada Requisitos de las bombas para industrias Seleccin de las bombas para reducir costos de energa Seleccin de las bombas para industrias Ahorro de energa y costos en sistemas de bombeo El gas inerte en el lquido perjudica el rendimiento (evitar cavitacin) y consideracin de los gases disueltos para el diseo de la bomba Estimacin de costos de bombas centrfugas y motores elctricos Las unidades motrices de velocidad variable pueden reducir los costos de bombeo Seleccin de bomba para el problema de mxima NPSH La velocidad especfica como gua Seleccin de bomba para el problema de alta presin Seleccin de bombas para grandes capacidades Bombas para lquidos viscosos Tipos de corrosin en las bombas

Ecuacin de EulerTringulo de velocidadesEn el lenguaje de las turbomquinas se habla detringulo de velocidadespara referirse al tringulo formado por tres vectores los cuales son:

Tringulo de velocidades.La velocidad absoluta del fluidoLa velocidad relativa del fluido respecto al rotorLa velocidad lineal del rotorEstos tres vectores forman un tringulo ya que la sumaen un mismo punto es igual aen ese punto por leyes del movimiento relativo de la mecnica clsica(transformacin de Galileoo composicin de velocidades).El ngulo entre los vectoresyes denotadoy el ngulo entre los vectoresyes denotado. Esta nomenclatura ser utilizada a travs de todo este artculo y esnorma DIN1331.

Deduccin de Ecuacin de Euler

Notacin: b1, b2 = anchos de entrada y salida del labe. D1, D2 = dimetros de entrada y salida del labe. de = dimetro del eje del rotor C1, C2 = velocidad absoluta de una partcula de fluido a la entrada y salida del labe. n = velocidad angular del rotor en rpm u1, u2 = velocidades perifricas (absolutas) de los labes en la entrada y salida de los labes. W1, W2 = velocidades relativas del fluido en la entrada y salida de los labes.

CLASIFICACIN DE LAS TURBOMAQUINAS HIDRULICAS

Una primera clasificacin de las turbomquinas hidrulicas, (de fluido incompresible), se puede hacer con arreglo a la funcin que desempean, en la forma siguiente:

a) Turbomquinas motrices, que recogen la energa cedida por el fluido que las atraviesa, y la transforman en mecnica, pudiendo ser de dos tipos:Dinmicas o cinticas, Turbinas y ruedas hidrulicas Estticas o de presin, Celulares (paletas), de engranajes, helicoidales, etc.

b) Turbomquinas generatrices, que aumentan la energa del fluido que las atraviesa bajo forma potencial, (aumento de presin), o cintica; la energa mecnica que consumen es suministrada por un motor, pudiendo ser:Bombas de labes, entre las que se encuentran las bombas centrfugas y axialesHlices marinas, cuyo principio es diferente a las anteriores; proporcionan un empuje sobre la carena de un buque

c) Turbomquinas reversibles, tanto generatrices como motrices, que ejecutan una serie de funciones que quedan aseguradas, mediante un rotor especfico, siendo las ms importantes:Grupos turbina-bomba, utilizados en centrales elctricas de acumulacin por bombeo Grupos Bulbo, utilizados en la explotacin de pequeos saltos y centrales mareomotrices.

d) Grupos de transmisin o acoplamiento, que son una combinacin de mquinas motrices y generatrices, es decir, un acoplamiento (bomba-turbina), alimentadas en circuito cerrado por un fluido, en general aceite; a este grupo pertenecen los cambiadores de par.

TurbinasUno de los principales criterios que se deben manejar a la hora de seleccionar el tipo de turbina a utilizar en una central, es la velocidad especfica (Ns) cuyo valor exacto se obtiene a partir de la siguiente ecuacin:

Dnde: ne son revoluciones por minuto, N es la potencia del eje o potencia al freno y h es la altura neta o altura del salto. Estos son los valores para el rendimiento mximo. La velocidad especfica Ns es el nmero de revoluciones que dara una turbina semejante a la que se trata de buscar y que entrega una potencia de un caballo, al ser instalada en un salto de altura unitaria. Esta velocidad especfica, rige el estudio comparativo de la velocidad de las turbinas, y es la base para su clasificacin. Se emplea en la eleccin de la turbina ms adecuada, para un caudal y altura conocidos, en los anteproyectos de instalaciones hidrulicas, consiguiendo una normalizacin en la construccin de rodetes de turbinas. Los valores de esta velocidad especfica para los actuales tipos de turbinas que hoy en da se construyen con mayor frecuencia (Pelton, Francis, Hlices y Kaplan) figuran en el siguiente cuadro:

Tal como se mencion anteriormente Ns sirve para clasificar las turbinas segn su tipo. De hecho, Ns se podra denominar ms bien caracterstica, tipo o algn nombre similar, puesto que indica el tipo de turbina. Al analizar la ecuacin 1 se comprueba que a grandes alturas, para una velocidad y una potencia de salida dadas, se requiere una mquina de velocidad especfica baja como una rueda de impulso. En cambio, una turbina de flujo axial con una alta Ns, es la indicada para pequeas alturas. Sin embargo, una turbina de impulso puede ser adecuada para una instalacin de poca altura si el caudal (o la potencia requerida) es pequeo, pero, a menudo, en estas condiciones el tamao necesario de la rueda de impulso llega a ser exagerado. Adems, de esta ecuacin se observa que la velocidad especfica de una turbina depende del nmero de revoluciones por minuto; cantidad que tiene un lmite, y adems debe tenerse en cuenta que para cada altura o salto existe un cierto nmero de revoluciones con el que el rendimiento es mximo. Tambin depende de la potencia N a desarrollar, funcin a su vez del caudal Q de que pueda disponer, y de la altura h del salto. Fijada la potencia y el caudal aprovechable, el valor de la velocidad especfica indica el tipo de turbina ms adecuado. Hasta el momento, las ruedas de impulso se han utilizado para alturas tan bajas como 50 pies cuando la capacidad es pequea, pero es ms frecuente que se utilicen para alturas mayores de 500 o 1.000 pies, pues normalmente operan con una economa mxima si la carga es mayor que 900 pies. La altura lmite para turbinas Francis es cercana a 1.500 pies debido a la posibilidad de cavitacin y a la dificultad para construir revestimientos con el fin de soportar altas presiones; pero por lo general, suelen alcanzarse cargas de 900 pies con este tipo de turbinas. Para cargas de menos de 100 pies suelen usarse turbinas de hlice. La figura 1 ilustra los intervalos de aplicacin de diversas turbinas hidrulicas.

Eligiendo una velocidad alta de operacin, y por tanto una turbina de velocidad especfica elevada, se reducirn el tamao del rodete y el coste inicial. Sin embargo, se produce alguna prdida de rendimiento a velocidades especficas altas. Generalmente, es recomendable tener al menos dos turbinas en una instalacin para que la central pueda seguir funcionando en el caso de que una de las turbinas est fuera de servicio por una reparacin o debido a una inspeccin, aunque la cantidad de turbinas disponibles dentro de una central tambin afecta la potencia establecida para las turbinas. La altura h est determinada principalmente por la topografa, y el flujo Q por la hidrologa de la cuenca y las caractersticas del embalse o depsito. Por otra parte debe tenerse en cuenta que al seleccionar una turbina para una instalacin dada, se debe verificar la inmunidad contra la cavitacin. Realmente existe un nmero infinito de alternativas, lo que a su vez dificulta la toma de la decisin final sobre cul turbina escoger; por esta razn se han sealado los siguientes conceptos para considerarlos durante el proceso de seleccin:v La inmunidad frente a la cavitacin: La siguiente figura permite determinar la altura mxima a la cual debe colocarse la turbina conociendo su velocidad especfica, (que de antemano permite establecer el tipo de turbina).

Lmites recomendados de velocidad especfica para turbinas a distintas alturas efectivas al nivel del mar siendo la temperatura del agua 80 F. (Segn Moody) v Un rendimiento bastante elevado:

Es importante tener presente que las ruedas de impulso tienen velocidades especficas bajas; mientras que las turbinas Francis tienen valores medios de Ns, y las de hlice valores altos. En la figura 2 se muestran valores tpicos de mximo rendimiento y valores de fe para los distintos tipos de turbinas. Los valores de fe varan aproximadamente de la siguiente forma:

v Un tamao no demasiado grande: conociendo la velocidad tangencial de la turbina, se puede establecer su tamao. Por su parte la velocidad tangencial se calcula de acuerdo con la siguiente ecuacin:

Dnde: u1 es la velocidad tangencial en un punto de la periferia del elemento rotativo; f es el factor de velocidad-perifrica para turbinas. v La flexibilidad en la eleccin se consigue mediante la variacin en el nmero de unidades (y por tanto la potencia al freno por unidad) y la velocidad de operacin. La posibilidad de variar la elevacin del eje tambin aporta algo de flexibilidad al proceso de seleccin. v Igualmente en la eleccin debe estudiarse adems, la simplicidad de la instalacin, costos (en los que se agregarn al de la turbina, los gastos de piezas, tuberas, camales, etc.), explotacin y cuantas condiciones econmicas deban considerarse en los diferentes casos que se presenten.En ocasiones, una rutina de gran importancia dentro del proceso de seleccin de turbinas hidrulicas, es la comparacin de stas. Para comparar dos turbinas, se refieren a un salto cuya altura es la unidad (un metro), llamada salto tpico, y cuyo caudal es la unidad (un metro cbico por segundo). En este estudio comparativo de turbinas hay ciertas magnitudes referidas a ese salto tpico denominadas caractersticas, constantes unitarias, de una turbina o valores especficos; caractersticas que, comparando las turbinas, son de suma aplicacin prctica, ya que al indicar las condiciones de funcionamiento sometidas a la accin de un mismo salto, dan muy clara y aproximada idea del adecuado empleo en cada caso de los diferentes tipos de turbina utilizados actualmente para anteproyectos de instalaciones hidrulicas con estos tipos normales. Nmero especfico de revoluciones n1: Llamado tambin velocidad de rotacin caracterstica o unitaria o nmero de revoluciones caracterstico o unitario, y es el nmero de revoluciones por minuto de una turbina, cuando la altura de salto fuese de un metro.

Donde n es el nmero actual de revoluciones y h es la altura del salto. Caudal especfico Q1: Conocido tambin en el medio como caudal caracterstico o unitario de la turbina, y es la cantidad de agua que pasara por un rodete instalado en un salto de un metro de altura.

Donde Q es el caudal actual de la turbina y h es la altura del salto donde est instalada la misma. Potencia especfica, caracterstica o unitaria: Tambin llamada potencia caracterstica o unitaria, y es la potencia que desarrollara la turbina instalada en un salto de un metro de altura.

Donde N es la potencia actual de la turbina y h es la altura del salto donde est colocada. Finalmente vale la pena mencionar otras formas alternativas para calcular el valor de la velocidad especfica, las cuales son:Segn las expresiones para el nmero especfico de revoluciones (ecuacin 3) y para la potencia especfica se puede expresar el valor de la velocidad especfica (ecuacin 5), dado por la ecuacin 1, en la forma:

En funcin del nmero n1 especfico de revoluciones y de la potencia N1 especfica o unitaria. Adems existiendo una relacin constante entre el dimetro D1 del rodete y el caudal, se puede escribir por la ecuacin 14 de la seccin de turbinas semejantes:

Y anlogamente para el dimetro D3 del tubo de aspiracin, se tiene:

Donde K es el grado de reaccin de la turbina y cuyos valores de K1 y K2, determinados experimentalmente, estn en el grfico de la figura anterior, en funcin del nmero ns. Estos valores con la velocidad especfica, constituyen las constantes caractersticas de una serie de rodetes de turbinas.

Relacin entre el grado de reaccin para dos turbinas y la velocidad especfica

TURBINAS HIDRULICAS

Una turbomquina elemental o mono celular tiene, bsicamente, una serie de labes fijos, (distribuidor), y otra de labes mviles, (rueda, rodete, rotor). La asociacin de un rgano fijo y una rueda mvil constituye una clula; una turbomquina mono celular se compone de tres rganos diferentes que el fluido va atravesando sucesivamente, el distribuidor, el rodete y el difusor.El distribuidor y el difusor (tubo de aspiracin), forman parte del estator de la mquina, es decir, son rganos fijos; as como el rodete est siempre presente, el distribuidor y el difusor pueden ser en determinadas turbinas, inexistentes.El distribuidor es un rgano fijo cuya misin es dirigir el agua, desde la seccin de entrada de la mquina hacia la entrada en el rodete, distribuyndola alrededor del mismo, (turbinas de admisin total), o a una parte, (turbinas de admisin parcial), es decir, permite regular el agua que entra en la turbina, desde cerrar el paso totalmente, caudal cero, hasta lograr el caudal mximo. Es tambin un rgano que transforma la energa de presin en energa de velocidad; en las turbinas hlico-centrpetas y en las axiales est precedido de una cmara espiral (voluta) que conduce el agua desde la seccin de entrada, asegurando un reparto simtrico de la misma en la superficie de entrada del distribuidor.El rodete es el elemento esencial de la turbina, estando provisto de labes en los que tiene lugar el intercambio de energa entre el agua y la mquina. Atendiendo a que la presin vare o no en el rodete, las turbinas se clasifican en:

a) Turbinas de accin o impulsin

b) Turbinas de reaccin o sobrepresin

En las turbinas de accin el agua sale del distribuidor a la presin atmosfrica, y llega al rodete con la misma presin; en estas turbinas, toda la energa potencial del salto se transmite al rodete en forma de energa cintica.

En las turbinas de reaccin el agua sale del distribuidor con una cierta presin que va disminuyendo a medida que el agua atraviesa los labes del rodete, de forma que, a la salida, la presin puede ser nula o incluso negativa; en estas turbinas el agua circula a presin en el distribuidor y en el rodete y, por lo tanto, la energa potencial del salto se transforma, una parte, en energa cintica, y la otra, en energa de presin.

El difusor o tubo de aspiracin, es un conducto por el que desagua el agua, generalmente con ensanchamiento progresivo, recto o acodado, que sale del rodete y la conduce hasta el canal de fuga, permitiendo recuperar parte de la energa cintica a la salida del rodete para lo cual debe ensancharse; si por razones de explotacin el rodete est instalado a una cierta altura por encima del canal de fuga, un simple difusor cilndrico permite su recuperacin, que de otra forma se perdera. Si la turbina no posee tubo de aspiracin, se la llama de escape libre.

En las turbinas de accin, el empuje y la accin del agua, coinciden, mientras que en las turbinas de reaccin, el empuje y la accin del agua son opuestos. Este empuje es consecuencia de la diferencia de velocidades entre la entrada y la salida del agua en el rodete, segn la proyeccin de la misma sobre la perpendicular al eje de giro Atendiendo a la direccin de entrada del agua en las turbinas, stas pueden clasificarse en:

a) Axiales; b) Radiales {centrpetas y centrfugas}; c) Mixtas; d) Tangenciales

En las axiales, (Kaplan, hlice, Bulbo), el agua entra paralelamente al eje, tal como se muestra en la Fig. I.3a.

En las radiales, el agua entra perpendicularmente al eje, Fig. I.3.b, siendo centrfugas cuando el agua vaya de dentro hacia afuera, y centrpetas, cuando el agua vaya de afuera hacia adentro, (Francis).

En las mixtas se tiene una combinacin de las anteriores.

En las tangenciales, el agua entra lateral o tangencialmente (Pelton) contra las palas, cangilones o cucharas de la rueda, Fig. I.3.c.

DESCRIPCIN DE ALGUNOS TIPOS DE TURBINAS HIDRULICASTURBINAS DE REACCIN

- Turbina Fourneyron (1833), Fig. I.4, en la que el rodete se mueve dentro del agua. Es una turbina radial centrfuga, lo que supone un gran dimetro de rodete; en la actualidad no se construye.

- Turbina Heuschel-Jonval, Fig. I.5, axial, y con tubo de aspiracin; el rodete es prcticamente inaccesible; en la actualidad no se construye.

- Turbina Francis (1849), Fig. I.6; es radial centrpeta, con tubo de aspiracin; el rodete es de fcil acceso, por lo que es muy prctica. Es fcilmente regulable y funciona a un elevado nmero de revoluciones; es el tipo ms empleado, y se utiliza en saltos variables, desde 0,5 m hasta 180 m; pueden ser, lentas, normales, rpidas y extra rpidas.

- Turbina Kaplan (1912), Fig. I.7; las palas del rodete tienen forma de hlice; se emplea en saltos de pequea altura, obtenindose con ella elevados rendimientos, siendo las palas orientables lo que implica paso variable. Si las palas son fijas, se denominan turbinas hlice.

TURBINAS DE ACCIN.- Estas turbinas se empezaron a utilizar antes que las de reaccin; entre ellas se tienen:

- Turbina Zuppinger (1846), con rueda tangencial de cucharas.- Turbina Pelton, Fig. I.8, es tangencial, y la ms utilizada para grandes saltos.

- Turbina Schwamkrug, (1850), radial y centrfuga, Fig. I.9

- Turbina Girard, (1863), Fig. I.10, axial, con el rodete fuera del agua; mientras el cauce no suba de nivel, trabajaba como una de accin normal, mientras que si el nivel suba y el rodete quedaba sumergido, trabajaba como una de reaccin, aunque no en las mejores condiciones; en la actualidad no se utiliza.

Turbinas de vapor

La turbina de vapor es una mquina de fluido en la que la energa de ste pasa al eje de la mquina saliendo el fluido de sta con menor cantidad de energa. La energa mecnica del eje procede en la parte de la energa mecnica que tena la corriente y por otra de la energa trmica disponible transformada en parte en mecnica por expansin. Esta expansin es posible por la variacin del volumen especfico del fluido que evoluciona en la mquina.

El trabajo disponible en la turbina es igual a la diferencia de entalpia entre el vapor de entrada a la turbina y el de salida.El hecho de la utilizacin del vapor como fluido de trabajo se debe a la elevada energa disponible por unidad de kg de fluido de trabajo. Este ratio en el caso del agua es tres veces mayor que en el caso del aire de forma para dos turbinas, una de vapor y otra de gas con la misma potencia de salida se tiene que el gasto msico de la turbina de vapor es tres veces menor que el de la turbina de gas.Dada la gran diferencia que se debe obtener entre la presin de entrada y de salida de la turbina es necesario producir esta expansin en distintas etapas, escalonamientos, con el fin de obtener un mejor rendimiento de la operacin.Si slo se realizase la expansin en una etapa las grandes deflexiones a que tendra que estar sometido el fluido provocaran prdidas inaceptables.Las prdidas en una turbina de n escalones no son iguales a la suma de las prdidas de n turbinas sino que son menores, ya que los escalones de la turbina son capaces de parte de la energa degradada en el anterior escaln para generar energa mecnica.Sin embargo a medida que aumenta el nmero de escalonamientos la mquina se encarece, por lo que hay que buscar un buen compromiso entre rendimiento y costos.

Elementos de una turbina de vapor

Los elementos principales de una turbina de vapor son: Rotor. Es el elemento mvil del sistema. La energa desprendida por el vapor en la turbina se convierte en energa mecnica en este elemento.Dado que la turbina est dividida en un cierto nmero de escalonamientos, el rotor est compuesto por una serie de coronas de alabes, uno por cada escalonamiento de la turbina. Los alabes se encuentran unidos solidariamente al eje de la turbina movindose con l.

Estator. El estator est constituido por la propia carcasa de la turbina. Al igual que el rotor, el estator est formado por una serie de coronas de alabes, correspondiendo cada una a una etapa o escalonamiento de la turbina.

Presentamos una turbina de vapor seccionada donde se pueden apreciar tanto el estator como el rotor de la misma.

Toberas. El vapor es alimentado a la turbina a travs de estos elementos. Su labor es conseguir una correcta distribucin del vapor entrante/saliente al/desde el interior de la turbina.

Tipos de turbinas de vapor

Por la direccin del flujo de vapor en el interior de la turbina

Una primera clasificacin de las turbinas de vapor puede desarrollarse haciendo referencia a movimiento de la corriente de vapor dentro de cuerpo de la turbina. Segn este criterio existen dos tipos de turbinas:1. Radiales. La circulacin de vapor se establece en un plano perpendicular al eje de la turbina.1. Axiales. La circulacin de vapor transcurre paralelamente al eje de la turbina.

Por su mecanismo de funcionamiento

Turbina axial:Desde el punto de vista de su funcionamiento las turbinas axiales se pueden dividir en tres clases segn el grado de reaccin que presentan.Se define grado de reaccin de una turbomquina a la relacin:

Es decir a la disminucin de entalpa en el rotor dividida por la disminucin de entalpa total (entalpa ms energa cintica especfica) en el escalonamiento. Atendiendo a esto se tienen los tres casos caractersticos siguientes: Turbina axial de accin con presin constante en el rotor.La presin disminuye completamente en el estator mientras que se mantiene constante en el rotor donde la velocidad del fluido no vara apenas salvo una leva disminucin por la friccin.R0 (Negativo ligeramente debido a la disminucin de entalpa en el rotor por la friccin). Turbina axial de accin con entalpa constante en rotor.La entalpa es constante en el rotor y se produce una expansin en el estator con aumento de la velocidad del gas. En el rotor, sin embargo, la velocidad relativa es constante. Se produce una pequea cada de presin que no provoca un aumento de la velocidad debido a que es debida a la friccin.R=0 Turbina axial de reaccin.La expansin se produce en el estator y en el rotor con una disminucin de entalpa en el estator debido a la expansin y un aumento de la velocidad. En el rotor tambin se produce expansin aumentando la velocidad relativa del fluido.R>0 (frecuentemente en torno a 0,5)

Turbinas de vaporLas turbinas de vapor son turbomquinas en las que slo se efecta el proceso de expansin. Si bien existen turbinas a vapor del tipo radial, la inmensa mayora son del tipo axial, que se estudian en esta unidad.El fludo de trabajo es comnmente el vapor de agua, por obvias razones econmicas y tcnicas. En comparacin con otras mquinas (alternativas a vapor, de combustin interna) ofrecen una mayor relacin potencia/tamao.Se las puede clasificar segn el salto trmico y segn el principio operativo. Segn el salto trmico se las separa en:

Turbinas de condensacin: son las de mayor tamao, utilizadas en centrales trmicas. La presin de descarga puede ser inferior a la atmosfrica debido a la condensacin del vapor de salida.

Turbinas de descarga atmosfrica: son generalmente de baja potencia, antieconmicas si utilizan agua tratada. No utilizan condensador de salida. Turbinas de contrapresin: se utilizan como expansoras para reducir la presin del vapor generando al mismo tiempo energa. Descargan el vapor a una presin an elevada, para ser utilizado en procesos industriales.Segn el principio operativo se distinguen las turbinas de Accin y de Reaccin, tanto de una como de varias etapas. La diferencia fundamental es que en las turbinas de accin no hay cambio de presin en la rueda mvil, obtenindose el intercambio de energa por el cambio de velocidad absoluta del fludo.Para el anlisis de las turbinas de vapor se considera la transformacin sin intercambio de calor con el ambiente, y se desprecian los cambios de energa potencial gravitatoria. Luego, el trabajo por unidad de masa, o la potencia por unidad de caudal msico ser:

Turbina de accin de una etapa: Turbina de LavalLa turbina de accin de una etapa es descendiente directa de las turbomquinas hidrulicas, en particular de la turbina Pelton. En su forma ms sencilla consiste en una o ms toberas (convergentes si son subsnicas, convergente-divergentes si son supersnicas) y una rueda de paleta. (Ilustracin y curva caractristica imagen N:)

Turbina Curtis

Las transformaciones en una turbina Curtis de dos etapas, cada una de las cuales consta de una rueda de toberas fijas y una rueda de labes mvil.Las entradas y salidas de las ruedas se han numerado con los ndices 11, 12 y 21, 22. Notar que las velocidades relativas W son constantes en las ruedas mviles, como corresponde a una turbina de accin, ya que la presin no cambia en las ruedas mviles. Al ser una turbina tipo Curtis, la presin tampoco cambia en la segunda rueda fija, ya que lo que se escalona es la velocidad absoluta. En la primera rueda mvil la velocidad absoluta slo cae parte del total, y cae el resto en la segunda rueda mvil. (ilustracin y curva caracterstica imagen N:)

Turbina RateauLas transformaciones en una turbina Rateau de tres etapas. Se nota que la cada de presin y de entalpa se ha dividido entre las tres ruedas fijas, y la velocidad absoluta sube en cada rueda fija. (Ilustracin y curva caracterstica imagen N:)

Prdidas en las turbinas de vaporPrdidas en los labesLas prdidas por friccin en los conductos formados por los labes, el disco y la carcasa se cuantifica afectando a las velocidades de salida isentrpicas de las ruedas fijas y mviles con los coeficientes vistos para compresores:

Otras prdidasLas prdidas que sufre la energa del vapor en las turbinas son principalmente: La energa cintica de salida, ya que el vapor inevitablemente debe tener cierta velocidad para salir de la turbina. El rozamiento sobre los discos mviles. Si la turbina trabaja con admisin parcial (ver Regulacin de turbinas, Unidad 7), el movimiento de las paletas inactivas que giran en el vapor sin producir trabajo (prdidas por ventilacin,windage). Fugas por los espacios entre los extremos de las paletas y la carcasa (mviles) o el disco (fijas). Fugas por los ejes, en los laberintos.

Rendimientos de las turbinas de vapor Indicamos con Q1 el calor suministrado al vapor por unidad de masa; con Li el trabajo mecnico entregado al eje por las ruedas mviles; con Le el trabajo mecnico entregado en el acoplamiento, fuera de la turbina, y con i el salto entlpico disponible a la entrada a la turbina. Definimos as seis rendimientos, los primeros tres referidos al calor entregado al vapor:

Rendimiento trmico ideal, por ejemplo, del ciclo Rankine:

Rendimiento trmico interno:

Rendimiento trmico al freno:

Definimos tambin: Rendimiento relativo o interno, que es una medida de la bondad del diseo fluidomecnico de la mquina:

Rendimiento efectivo en el acoplamiento, que es el rendimiento global de la turbina:

Rendimiento mecnico, que agrupa las prdidas en cojinetes, accesorios, etc:

Los rendimientos de los ciclos de vapor son conocidos. Valores tpicos para mquinas de 5 MW o ms son i =0.7, m=0.98, lo que permite estimar los dems rendimientos.

NPSH (Carga de aspiracin neta positiva)

NPSHes unacrnimodeNet Positive Suction Head, tambin conocido como ANPA (Altura Neta Positiva en la Aspiracin) y CNPA (Carga Neta Positiva en Aspiracin). Es la cada interna de presin que sufre un fluido cuando este ingresa al interior de una bomba centrfuga. Cuando el fluido ingresa a una bomba centrfuga, lo hace siempre por el centro del rodete impulsor, lugar en donde toma contacto con las paletas de dicho rodete para ser luego impulsado hacia la periferia de la bomba. Pero, al hacer contacto con dicha paletas, el fluido sufre lo que se denomina "Efecto de la Proa de Fuhrmann". Este efecto, establece que el fluido, que ya ha pasado por las prdidas de friccin y de accesorios del sistema de tuberas, an contina perdiendo presin esta vez dentro de la bomba centrfuga, al reacomodarse al contorno de la paleta, en cuya punta el fluido choca contra el extremo, se reacomoda rpidamente, aumenta su velocidad, y por ende disminuye su presin. Otro factor que determina esta cada de presin es el hecho de que el flujo ingresa al centro del rodete de forma axial, y se debe reorientar para seguir el contorno de las paletas.La NPSH es un parmetro importante en el diseo de un circuito debombeo: si la presin en el circuito es menor que la presin de vapor del lquido, ste entrar en algo parecido a laebullicin: se vaporiza, producindose el fenmeno decavitacin, que puede dificultar o impedir la circulacin de lquido, y causar daos en los elementos del circuito.En las instalaciones de bombeo se debe tener en cuenta la NPSH referida a la aspiracin de la bomba, distinguindose dos tipos de NPSH:

NPSH requerida: es la NPSH mnima que se necesita para evitar la cavitacin. Depende de las caractersticas de la bomba, por lo que es un dato que debe proporcionar el fabricante en sus curvas de operacin.

dondeHzes la presin mnima necesaria a la entrada delrodete, enm.c.l.(metros de columna de lquido).es la presin cintica correspondiente a la velocidad de entrada del lquido en la boca de aspiracin, en m.c.a. (para Va enm/s).

NPSH disponible: depende de las caractersticas de la instalacin y del lquido a bombear.

dondees elpeso especficodel lquido (N/m3).Paes la presin en el nivel de aspiracin, en PaHaes la altura geomtrica de aspiracin en m.c.l.hfes laprdida de cargaen la lnea de aspiracin, en m.c.l.Pves la presin de vapor del lquido a la temperatura de bombeo, en PaLa NPSH disponible debe ser mayor que la NPSH requerida para evitar la cavitacin. Las causas ms frecuentes de que esta condicin no se cumpla son dos:1) Aumento de la prdida de carga en la lnea de aspiracin, bien por obstruccin de la tubera o filtro de aspiracin, bien por funcionamiento de la bomba con lavlvulade aspiracin semi-cerrada.2) Aumento de la presin de vapor del lquido al aumentar su temperatura, por ejemplo si el lquido a bombear se refrigera previamente, y esta refrigeracin falla.

Rendimiento de las turbomaquinarias

Elrendimiento o eficiencia de una turbinase define como el cociente entre la energa producida por la misma y la energa disponible, es por ello que el conocimiento del rendimiento de una central hidroelctrica, dotada con uno o varios grupos turbina-alternador, se traduce en una mejor explotacin de la misma mediante la optimizacin del aprovechamiento del agua disponible, adicionalmente sirve para realizar un seguimiento del estado de la unidad, cuyo desgaste y deterioro se traduce en una prdida de rendimiento de la instalacin.

El rendimiento de una turbina hidrulica de una central hidroelctrica puede determinarse por dos mtodos:a. Mediante la realizacin de ensayos sobre el modelo, aplicando las correspondientes leyes de semejanza.

b. Mediante la realizacin de los correspondientes ensayos sobre el prototipo, siendo este ltimo el mtodo mas generalizado. La realizacin de este tipo de ensayos se realiza habitualmente siguiendo los criterios marcados por alguna de las normas siguientes:

b. IEC 41 Field acceptance tests to determine the hydraulic performance of hydraulic turbines, storage pumps and pump turbines.

b. ASME PTC 18 Hydraulic turbines. Performance test codes.

La diferencia fundamental entre ambas normas es que mientras que el PTC 18 sigue considerando las unidades clsicas referentes a salto bruto, neto, etc; en la IEC 41 se definen como energas especficas (hidrulica, mecnica, etc.), expresadas en Julios/kilogramo (J.kg-1).

Las razones que justifican la realizacin de un ensayo de rendimiento son mltiples: Verificar que se cumplen las Garantas contractuales ofrecidas por el fabricante de la turbina, comprobando que la potencia garantizada se consigue sin penalizar el rendimiento, esto es, mediante un caudal turbinado no mayor que el especificado.

Valorar la posibilidad de un incremento de la energa producible acometiendo el cambio del rodete de la turbina.

Controlar el deterioro de la instalacin a lo largo de aos sucesivos.

Controlar el caudal turbinado por la mquina o conjunto de ellas.

Valorar las alteraciones producidas en el rendimiento como consecuencia de reparaciones o modificaciones realizadas.

Ajustar la leva hidrulica o mecanismo pala-labe de correlacin de aperturas en turbinas de doble regulacin.

Determinar las prdidas de carga que se producen en los diferentes elementos de la instalacin (conduccin forzada, vlvulas, etc.).

La expresin que define el rendimiento de la turbina, en %, es:

DondePa= potencia en barras del alternador, en kW;a= prdidas del alternador, en kW;v= prdidas en volantes de inercia, en kW;c= prdidas en cojinetes, en kW;g= prdidas en engranajes, en kW.= densidad del agua, en kg.m-3;g= aceleracin local de la gravedad, en m.s-2;Qt= caudal turbinado, en m3.s-1;Hn= salto neto, en m.Esto es, laevaluacin del rendimiento de una turbinaconlleva la determinacin de una serie de parmetros, de los cuales el caudal es el ms importante, ya que su determinacin puede realizarse mediante la aplicacin de diferentes mtodos de medida; bien absolutos: diagrama tiempo-presin (Gibson), ultrasonidos, molinetes, termodinmico, etc.; bien relativos index diferenciales: Winter-Kennedy, Venturi, Peck, etc. La eleccin del mtodo de medida depender bsicamente de las caractersticas de los pasajes hidrulicos de la instalacin, del salto, de la accesibilidad y, por supuesto, de la incertidumbre de medida asumible por el propietario.

Adems del rendimiento de la turbina, propiamente dicho, el ensayo de rendimiento permite determinar: Rendimiento del grupo. Rendimiento de la instalacin. Rendimiento del circuito hidrulico. Prdidas de carga en elementos del circuito. Efecto del sistema de aereacin sobre las prestaciones de la turbina. Funcionamiento con perturbaciones hidrulicas (antorchas y cavitacin) mnimas. Lmites de inversin de potencia.

Tanto la IEC 41 como el PTC 18 establecen que losensayos de rendimiento de una turbinadeben ser realizados por una empresa independiente que garantice la imparcialidad de los resultados obtenidos, evitando la prctica, a veces habitual, de que sea el propio fabricante de la turbina quien realice el ensayo de rendimiento de la misma. El personal deASIng Servicios de Ingeniera, adems de tener una experiencia acumulada de ms de veinte aos en la realizacin de ensayos de rendimiento de turbinas en todo tipo de instalaciones, dispone de la instrumentacin apropiada en cada caso para la realizacin de los ensayos segn el mtodo de medida adoptado.

CURVAS CARACTERSTICAS La curva caracterstica de la bomba sirve para el correcto asesoramiento. La curva caracterstica de la bomba, tambin llamada diagrama de capacidad, muestra la relacin entre caudal (Q) y altura de bombeo (H) de una bomba.

Determinacin del punto de operacin:La bomba debe bombear el agua 1 m por encima del nivel del agua. En la curva puede leerse en el punto de operacin, que aqu todava pueden bombearse aproximadamente 90 litros por minuto. Este valor ha sido determinado tericamente. Pequeos dimetros de manguera, la longitud de la misma y codos instalados pueden modificar considerablemente el valor.

Curva caracterstica de bombaEn la Figura se ven sobre las curvas correspondientes a una bomba, la situacin del punto de trabajo, considerando cinco casos diferentes que se comentan a continuacin:

1. CASO A: Se encuentra en el punto de mximo rendimiento, pero correspondiendo a la lnea del impulsor de mximo dimetro, por lo que las caractersticas de la bomba no podrn aumentarse de exigirlo as una modificaci6n del sistema.2. CASO B: EL punto de trabajo se encuentra sobre la curva de dimetro mnimo de impulsor, indica un claro sobredimensionamiento de la bomba, y por lo tanto, representa as un encarecimiento.3. CASO C:Aqu est situado en un dimetro intermedio, pero el rendimiento es muy bajo y por lo tanto, el consumo elevado; la bomba est sobredimensionada.4. CASOS D Y E: Ambos seran tericamente correctos, pero mientras el D al aumentar el dimetro del impulsor mejorara el rendimiento, en el E disminuira.

TIPOS DE PERDIDASSabemos que si la energa que entra no es igual a la que sale es porque en alguna parte hubo una perdida energtica. Estas pueden ser:Perdidas de potencia hidrulicas (Ph)Perdidas de potencia volumtricas (Pv)Perdidas de potencia mecnicas (Pm)Prdidas de potencia hidrulicasEstas disminuyen la energa til que la bomba comunica al fluido y consiguientemente, la altura til. Se producen por el rozamiento delfluido con las paredes de la bomba o de las partculas del fluido entre s. Adems se generan prdidas hidrulicas por cambios de direccin y por toda forma difcil al flujo. Esta se expresa de la siguiente forma:Ph =* Q * HintDonde Hint son las perdidas de altura total hidrulica.Perdidas de potencia volumtricasSe denominan tambin perdidas intersticiales y son perdidas de caudal que se dividen en dos clases:Perdidas exteriores (qe)Perdidas interiores (qi)Las primeras constituyen una salpicadura de fluido al exterior, que se escapa por el juego entre la carcasa y el eje de la bomba que la atraviesa.Las interiores son las ms importantes y reducen considerablemente el rendimiento volumtrico de algunas bombas. Estas perdidas se explican de la siguiente forma: a la salida del rodete de una bomba hay mas presin que a la entrada, luego parte del fluido, en vez de seguir a la caja espiral, retroceder por el conducto que forma el juego del rodete con la carcasa, a la entrada de este, para volver a ser impulsado por la bomba. Este caudal, tambin llamado caudal de cortocircuito o de reticulacin, absorbe energa del rodete.Perdidas de potencia mecnicasEstas se originan principalmente por las siguientes causas:Rozamiento del prensaestopas con el eje de la maquinaAccionamiento de auxiliares (bomba de engranajes para lubricacin, cuenta revoluciones)Rozamiento de la pared exterior del rodete con la masa fluida que lo rodea.Despus de conocer la forma de perdidas energticas que se producen en las bombas podemos entrar a conocer los tipos de eficiencia para cada tipo de perdidas.Eficiencia hidrulicaEsta tiene en cuenta las perdidas de altura total, Hint y Hu, donde Hint son las perdidas de altura total hidrulicas y Hu = Htotal Hint, luego la eficiencia hidrulica esta dada por la siguiente ecuacin:h = Hu/HtotalEficiencia volumtricaEsta tiene en cuenta las perdidas volumtricas y se expresa como:v = Q/(Q+qe+qi)donde Q es el caudal til impulsado por la bomba y (Q+qe+qi) es el caudal terico o caudal bombeado por el rodeteEficiencia internaTiene en cuenta todas las perdidas internas, o sea, las hidrulicas y las volumtricas, y engloba las eficiencias hidrulicas y volumtricas:i = Pu/Pidonde Pu es la potencia til, la cual ser en impulsar el caudal til a la altura tilPu =* Q * HuPi es la potencia interna, o sea, la potencia suministrada al fluido menos las perdidas mecnicas (Pm)Pi = Pa PmDespus de realizar algunos clculos algebraicos tenemos que la ecuacin para la eficiencia interna es la siguiente:i =h *v

Eficiencia totalEsta tiene en cuenta todas las perdidas en la bomba, y su valor es:t = Pu/PaDonde Pu es la potencia til y Pa es la potencia de accionamiento.t =b *v *mDe esta forma hemos llegado al final de nuestro recorrido para identificar la eficiencia respectiva para cada uno de los casos.

Clasificacin de las bombasUna bomba es una mquina hidrulica generadora que transforma la energa (Generalmente energa mecnica) con la que es accionada en energa hidrulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser lquido o una mezcla de lquidos y slidos como puede ser el hormign antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energa del fluido, se aumenta su presin, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas segn el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fluido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud.

Existe una ambigedad en la utilizacin del trmino bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las mquinas de fluido que transfieren energa, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras mquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicacin es la neumtica y no la hidrulica. Pero tambin es comn encontrar el trmino bomba para referirse a mquinas que bombean otro tipo de fluidos, as como lo son las bombas de vaco o las bombas de aire.

Antes de conocer los fundamentos de operacin de las bombas es necesario distinguir las diferentes clases de bombas que existen, y para esto la clasificacin dada por el Hidraulic Institute de E.U.A. (1984) parece ser la ms adecuada. Existe una diversidad de clasificacin de bombas que ocasionalmente puede causar confusin al intentar ubicarlas dentro de un cierto tipo, clave u otra distincin, sin embargo la ms adecuada para propsitos de este trabajo es la proporcionada por el instituto de Hidrulica de los E.E.U.U.

Esta clasificacin toma en cuenta la forma cmo el fluido se desplaza dentro de los elementos de la bomba, as para aquellos en los que el fluido se desplaza a presin dentro de una carcaza cerrada, como resultados del movimiento suavizada de un pistn o embolo, se le denomina bombas de desplazamiento positivo, mientras que las bombas en las cuales el fluido es desplazado por el movimiento circular de uno o varios impulsores provistos de alabe, se les denomina Bombas Centrifugas y es en el presente trabajo a estas ltimas a las que se har referencia. La clasificacin anterior parece ser la ms adecuada sin embargo, puede ser til conocer dentro de esta clasificacin algunas caractersticas o situaciones que ayudara a seleccionar la bomba ms adecuada. Si por ejemplo ests pueden ser clasificadas de la siguiente manera; segn el sistema donde funcionarn o la forma fsica de ella. Para la primera clasificacin que es conocer el sistema donde la bomba tendr su funcionamiento. Consiste en saber si la bomba succionara del recipiente y con alturas variables o si la bomba se instalar en un sumidero o en una fosa. As mismo en necesario el liquido que la bomba manejar : si con voltiles, viscosos, calientes o pastas aguadas, que as se manejar el concepto de densidad y partculas que la bomba pueda impulsar. Respecto a la forma fsica de la bomba se debe tener en cuenta que existen bombas de eje horizontal o vertical, ambas de empujes centros o de desplazamiento positivo, baja o alta velocidad , tambin la especificacin de los materiales deben ser compatibles con los lquidos que se bombearn. Una practica comn es definir la capacidad de una bomba con el nmero adimensional llamado velocidad especfca, que se describe posteriormente que es funcin del nmero de revoluciones a las que giren sus participantes rotatorias, de la siguiente forma se puede ser de alta o baja velocidad. BOMBAS DE ROTOR MLTIPLE: Dentro de esta clase de bombas se encuentran las siguientes: Tornillo Lbulo Bloque de Vaivn Muchos tipos de stas bombas tendrn funcionamiento adecuado durante mucho tiempo cuando bombean una mezcla de liquido y gas; la descarga neta de liquido se reducir mucho si una parte del caudal, dentro de la bomba, es una mezcla de gas y liquido o de aire y liquido. Por ello siempre es necesario asegurar una presin o carga adecuada de succin para que la bomba se llene por completo con liquido y funciones sin cavitacin.

TIPOS DE BOMBAS RECIPROCANTES: Existen bsicamente de dos tipos: de accin directa, movidas por vapor y las bombas de potencia. Existen muchas modificaciones de los diseos bsicos, construidas para servicios especficos en diferentes campos algunas se clasifican como bombas rotatorias por los fabricantes, aunque en realidad utilizan el movimiento recprocamente de pistones o mbolos para asegurar la accin de bombeo. La clasificacin de estas es: Pistn Embolo Diafragma BOMBA CENTRIFUGA HORIZONTALES CLASES, TIPOS Y COMPONENTES PRINCIPALES: Las bombas centrifugas se fabrican en dos tipos: el horizontal y el vertical . la bomba primera tiene un propulsor vertical conectado a un eje horizontal. La bomba de tipo vertical consta de un propulsor horizontal conectado a un eje vertical. La bomba centrifuga funciona bajo el principio de la centrifugacin, en estas bombas el motor o cualquier otro medio que las accione hace girar una hlice con las arpas sumergidas en agua y encerradas en un estuche. El agua penetra en la caja e inmediatamente en el flujo del centro de dicho impulsor hacia los bordes del mismo o a las cajas parte exterior de la caja donde se eleva con rapidez la presin de la carga. Para aligerar esta presin, el agua escapa por el tubo de salida. La bomba centrifuga no funciona hasta que la caja queda totalmete llena de agua o cebada. Tanto las verticales como las horizontales succionan agua dentro de sus propulsores, por lo que deben ser instaladas a solo unos cuatro metros sobre la superficie del agua. En estas condiciones el tipo vertical tiene mayor ventaja, porque puede bajarse a la profundidad que separa el bombeo y el eje vertical es lanzado a la superficie donde est el motor. la bomba centrifuga se limita al bombeo en los depsitos de agua, lagos o pozos poco profundos, donde la succin no es mayor de 6 metros. La bomba centrifuga horizontal es la ms usada, cuesta menos, es fcil de instalar y es ms accesible para su inspeccin y mantenimiento, sin embargo, requiere mayor espacio que la bomba de tipo vertical. En la siguiente figura se muestra una bomba horizontal tpica. Figura 1. SECCIN TRANSVERSAL DE UNA BOMBA CENTRIFUGA HORIZONTAL MODERNA Existen varias formas de clasificar las bombas centrifugas y entre ellas se tienen las siguientes: CLASIFICACIN SEGN EL TIPO DE IMPULSOR:IMPULSOR ABIERTO: En esta clase de impulsor las paletas estn unidas directamente al ncleo del impulsor sin ningn plato en los extremos. Su uso est limitado a bombas muy pequeas, pero se puede manejar cualquier liquido y adems inspeccionarlo es muy sencillo. El impulsor se visualiza en la siguiente figura:

Figura 2. Impulsor abierto IMPULSOR SEMI-ABIERTO: Su construccin varia en que est colocado un plato en el lado opuesto de la entrada del liquido y por ende esta ms reforzada que el impulsor abierto como las paletas a estar unidas tienen la funcin de disminuir la presin en la parte posterior del impulsor y la entrada de materiales extraos se alojan en la parte posterior del mismo. Figura 3. IMPULSOR SEMI-ABIERTO IMPULSORES CERRADOS: Este impulsor se caracteriza porque adems del plato posterior lo rodea una corona circular en la parte anterior del impulsor. Esta corona es unida tambin a las paletas y posee una abertura por donde el liquido ingresa al impulsor. Este es el impulsor mas utilizado en las bombas centrifugas por su rendimiento que es superior a las dos anteriores. Hay que hacer notar que debe ser utilizado en lquidos que no tienen slidos en suspensin.

Figura 4. IMPULSOR CERRADO

CLASIFICACIN SEGN EL TIPO DE SUCCIN: Los cuales pueden ser: Simple succin Doble succin Las bombas de simple succin admiten agua solo por un lado del impulsor, mientras que las de doble succin lo hacen por ambos lados. Hay que hacer notar que las bombas de doble succin lo hacen por ambos lados. Hay que hacer notar que las bombas de doble succin funcionan como si existieran doble (dos) impulsores, uno en contra posicin del otro y esto elimina el problema de empuje axial. Otra ventaja es la seguridad con la que trabajan frente a la cavitacin, ya que el rea de admisin del agua es superior a las de las bombas de simple succin. CLASIFICACIN SEGN DEL NUMERO DE IMPULSORES EMPLEADOS: Bombas de una fase Bombas de mltiples fases Las bombas de una sola fase es la que la carga o altura manomtrica total es proporcional por un nico impulsor. Ahora la bomba de mltiples fases alcanza su altura manomtrica o carga con dos o ms impulsores, actuando en serie en una misma carcaza y un nico eje, es por esto que las bombas de mltiples fases es utilizada en cargas manomtricas muy altas. CLASIFICACIN SEGN LA TRAYECTORIA DEL LQUIDO EN EL IMPULSOR: Bombas de flujo Radial En este tipo de bomba el liquido penetra al impulsor en direccin paralela al eje de la bomba y sale en direccin perpendicular al eje del impulsor. Las cargas manomtricas a manejar son las altas. Bombas de flujo Axial Aqu el liquido penetra axialmente en el impulsor y su salida es en la misma direccin, es utilizada para cargas manomtricas bajas. Bombas de flujo Mixto El flujo penetra axialmente en el impulsor y sale en una direccin intermedia entre radial y axial, las cargas manomtricas manejadas son medias. CLASIFICACIN SEGN LA CARCAZA: Bombas con Carcaza Tipo Voluta. La carcaza en este tipo de bombas es de voluta o espirar y no tienen paletas difusoras como se ve en la figura que sigue: Figura 7. Bombas con Carcaza Tipo Voluta La voluta recibe el liquido que sale del impulsor y transforma la mayor parte de la energa cintica en energa de presin. El rea de la seccin transversal de la voluta aumenta progresivamente en el arco de 360 descrito en torno al impulsor. Dibido a que la voluta no es simtrica existe un des-balance de presiones a lo largo de la misma, lo cual origina una fuerza radial muy considerable en caso de que la bomba trabajara fuera del punto de rendimiento optimo la magnitud de este empuje radial puede compensarse con un aumento del dimetro del eje con un sobre-dimensionamiento de los cojinetes, lo que encarece la bomba. Bombas de difusor o Bombas-turbina: Este tipo de bomba se caracteriza por poseer, fijas a la carcaza, paletas direccionadoras del flujo de agua que sale del impulsor, el que recorre el camino establecido por las paletas fijas, a lo largo de las cuales ocurre la transformacin de energa cintica en energa de presin. Hay que hacer notar que las bombas con difusor presentan el serio inconveniente de proporcionar el choque entre las partculas de agua a la entrada de difusor, cuando la bomba trabaja en un punto deferente al de diseo. Si existe una alteracin en el funcionamiento de la bomba, en relacin a lo considerado en el diseo, cambia el ngulo de salida de los diferentes lquidos, pero no se altera el ngulo de los difusores, presentndose el choque entre partculas, con la consecuente perdida de eficiencia de la mquina. Las bombas con difusores fueron muy utilizadas al inicio del desarrollo de las bombas centrifugas pero fueron perdiendo importancia al perfeccionarse las tcnicas para construir carcazas.

Bombas en serie

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