1Curso de Bombas CentrfugasFrancisco Guerrero
2BOMBA HORIZONTAL DE EJE LIBRE, MOTOR COPLE Y BASE COMUN
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
3CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
4CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
5CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
6CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
7CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
8CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
9IMPULSOR
CONCEPTOS BASICOS
IMPULSOR SEMI-ABIERTO IMPULSOR CERRADO
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
10
CLASIFICACION DE BOMBAS
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGASBO
MBA
S
CINETICAS
DESPLAZAMIENTOPOSITIVO
CENTRIFUGAS
PERIFERICAS
ESPECIALES
FLUJO RADIALFLUJO MIXTO
FLUJO AXIAL
ELECTROMAGNETICASARIETE HIDRAULICO
INYECTOR DE ALTA PRESIONDE CHORRO
NO AUTOCEBANTE
NO AUTOCEBANTEAUTOCEBANTE
VARIAS ETAPASUNA ETAPA IMPULSOR ABIERTOIMPULSOR SEMIABIERTO
IMPULSOR CERRADO
IMPULSOR CERRADOIMPULSOR ABIERTO
ALTERNATIVAS
DE INYECTOR
ROTATIVAS
DE PISTON
DE DIAGRAGMA
DE ROTOR MULTIPLE
DE UN SOLO ROTOR
DE DOBLE EFECTO
DE SIMPLE EFECTODE DOBLE EFECTO
DE PISTONDE PALETAS
DE TORNILLODE MEMBRANA ELASTICA
DE ENGRANAJES
CIRCUNFERENCIALESDE PISTONES
DE TORNILLO
UNA ETAPAVARIAS ETAPAS
ASPIRACION DOBLE
ASPIRACION SIMPLE
ASPIRACION SIMPLE
UNA ETAPAVARIAS ETAPAS
11
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
12
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
13
BOMBA CENTRIFUGA DE EJE LIBRE CON PATAS, SUCCIN AXIAL, DESCARGA RADIAL.
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
14
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBA CENTRIFUGA DE DOBLE SUCCION
15
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBA CENTRIFUGA EN LNEA, SIMPLE ETAPA
16
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBA CENTRIFUGA DE DOBLE ETAPA, PRIMERA ETAPA DE DOBLE SUCCION.
17
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBA CENTRIFUGA DE EJE LIBRE, SUCCIN SUPERIOR, UNA SOLA ETAPA, DOBLE VOLUTA, MONTAJE EN LINEA DE CENTROS.
18
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBA AXIAL
19
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBA CENTRIFUGA API 610
20
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
21
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
22
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
23
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBA TURBINA VERTICAL MULTIETAPICA
24
ELECTROBOMBA TURBINA SUMERGIBLE
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
25
ELECTROBOMBA MONOBLOCK AUTOCEBANTE
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
26
ELECTROBOMBA CENTRIFUGA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
27
Se expresa generalmente en litros por segundo (l/s), metros cbicos por hora (m/h), galones por minuto (gpm), etc.
CAUDAL:
Es el volumen de lquido desplazado por la bomba en una unidad de tiempo.
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
28
ALTURA DINAMICA TOTAL:
4Es la energa neta transmitida al fluido por unidad de peso a su paso por la bomba centrfuga.
4La energa absorbida por el lquido es la que necesita para vencer la altura esttica total ms las prdidas en las tuberas y accesorios del sistema.
4Se expresa normalmente en metros del lquido bombeado.
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
29
ALTURA DINAMICA TOTAL (ADT):
ADT ( m ) = H + ( P2 - P1 ) / g + ( C2 - C1 ) / 2g
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
30
PERDIDAS DE ENERGIA EN BOMBAS CENTRIFUGAS
Recirculacin (Volumtrica)
Prdidas por Friccin (mecnica)
Friccin del Impulsor
(Mecnica)
Prdidas por friccin (hidrulica)
Prdidas en la entrada del
impulsor (Hidrulica)
Filtraciones en la Prensaestopa (Volumtrica)
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
31
Eficiencia = Energa neta absorbida por el fluidoEnerga entregada al eje de la bomba
EFICIENCIA DE UNA BOMBA CENTRIFUGA ()Representa la capacidad de la mquina de transformar un tipo de energa en otro.
Se expresa en porcentaje ( % ).
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
32
POTENCIA ABSORBIDA POR LA BOMBA :
P = GE x Q x ADT75 x
P :Potencia absorbida en HPGE :Gravedad especfica del lquido bombeado (para el agua limpia
a 15.6C, GE = 1)Q :Caudal bombeado en litros/segundoADT :Altura Dinmica Total en metros. :Eficiencia en porcentaje (%).
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
33
GRAVEDAD ESPECIFICA (GE) :Es el resultado de dividir la masa del lquido (a la temperatura que se encuentre) entre la masa de un volmen igual de agua. Se toma como referencia agua a 15.6C (60F).
VISCOSIDAD :
Es la propiedad de un lquido a resistir cualquier fuerza que tienda a producir un flujo.
Un incremento en la temperatura del fluido normalmente reduce laviscosidad, inversamente, una reduccin en la temperatura incrementa la viscosidad.
Las prdidas por friccin en tuberas se incrementan conforme se incrementa la viscosidad.
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
34
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
35
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
Existen dos parmetros bsicos de viscosidad : Viscosidad Dinmica y Viscosidad Cinemtica.
Viscosidad Dinmica : Se representa con la letra . Su unidad es el poise = gr / cmxs = dina x s / cm2
1poise = 100 centipoise.
Viscosidad Cinemtica : Se representa con la letra . Su unidad es el stoke = cm2 / s = / ; es la densidad del fluido1stoke (St) = 100 centistoke (cSt)Tambin se emplea para la viscosidad cinemtica el SSUEl agua a la 15.6 C tiene 1.13 centistokePara valores mayores a 70 centistoke se cumple aproximadamente que SSU = 4.635 cStm2 / s = cSt x 10-6
36
CURVAS DE BOMBAS CENTRIFUGAS :
Estas curvas se obtienen ensayando la bomba con agua limpia y fra (15.6C).
ALTURA (ADT)
EFICIENCIA ()POTENCIA (P)
NPSH
H
Q
R
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
37
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
40VISCOSIDAD - SSU
1 2 4 6 8 10 15 20 40 60 80 100
60 80 10015020030040060080010001500200030004000600080001000015000
10 15 20 32 43 65 88132176220330440660880
1320176022003300 CENTISTOKES
20
40
60
80
100
60
80
100
CAUD
ALY
EFIC
IEN
CIA
ADT
ADT
ENPI
ES(P
RIM
ERA
ETAP
A)
- 0.6 x QN- 0.8 x QN- 1.0 x QN- 1.2 x QN
C H
C Q
C E
FACT
OR
ESD
ECO
NVE
RSI
ON
38
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
39
CURVA DE UNA BOMBA: (%)H-Q
P
H(m)
Q ( L / S )0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
050100150200250300(HP)P
20304050607080
MODELO ABD=203.4
1750-RPM
0
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
40
(%)H-Q
P
H(m)
Q ( L / S )0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
050100150200250300(HP)P
20304050607080
MODELO ABD=203.4
1750-RPM
CURVA DE UNA BOMBA:
MODELO DE LA
BOMBA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
41
(%)H-Q
P
H(m)
Q ( L / S )0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
050100150200250300(HP)P
20304050607080
MODELO AB
D=203.41750-RPM
CURVA DE UNA BOMBA:
VELOCIDAD
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
42
CURVA DE UNA BOMBA:
CURVA H-Q
(%)H-Q
P
H(m)
Q ( L / S )0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
050100150200250300(HP)P
20304050607080
MODELO AB
D=203.41750- RPM
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
43
(%)H-Q
P
H(m)
Q ( L / S )0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
050100150200250300(HP)P
20304050607080
MODELO AB
D=203.41750- RPM
CURVA DE UNA BOMBA:
CURVA DE EFICIENCIA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
44
(%)H-Q
P
H(m)
Q ( L / S )0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
050100150200250300(HP)P
20304050607080
MODELO AB
D=203.41750- RPM
CURVA DE UNA BOMBA:
CURVA DE POTENCIA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
45
(%)H-Q
P
H(m)
Q ( L / S )0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
050100150200250300(HP)P
20304050607080
MODELO AB
D=203.41750- RPM
CURVA DE UNA BOMBA:
DIAMETRO
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
46
LEYES DE AFINIDAD :
Relaciones que permiten predecir el rendimiento de una bomba a una velocidad que no sea la de caracterstica conocida de la bomba se llaman leyes de afinidad.
Cuando se cambia la velocidad:1. El Caudal vara directamente con la velocidad.2. El ADT vara en razn directa al cuadrado de la velocidad.3. La Potencia absorbida vara en razn directa al cubo de la velocidad.
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
47
LEYES DE AFINIDAD:
Q2 = Q1(n2/n1)H2 = H1(n2/n1)P2 = P1(n2/n1)n2, n1 : Velocidades (rpm)
(%)
H-Q
P
H(m)
Q ( L / S )0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
050100150200250300(HP)P
20304050607080
MODELO ABD=203.4
1750-RPM
1750 rpm
1510 rpm
1200 rpm
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
48
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
LEYES DE AFINIDAD :
Relaciones que permiten predecir el rendimiento de una bomba a una velocidad que no sea la de caracterstica conocida de la bomba se llaman leyes de afinidad.
Cuando se cambia la velocidad:1. El Caudal vara directamente con la velocidad.2. El ADT vara en razn directa al cuadrado de la velocidad.3. La Potencia absorbida vara en razn directa al cubo de la velocidad.
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CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
LEYES DE AFINIDAD:
Q2 = Q1(n2/n1)H2 = H1(n2/n1)P2 = P1(n2/n1)n2, n1 : Velocidades (rpm)
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CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
PERDIDAS DE ENERGIA EN TUBERIAS Y ACCESORIOS
P1 / g + V12 / 2g + Z1 = P2 / g + V22 / 2g + Z2 + hfEcuacin de Bernoulli
Las prdidas por friccin en las tuberas son : Proporcional a la longitud de la tubera ( L ). Proporcional al cuadrado de la velocidad (caudal). Inversamente proporcional al dimetro de la tubera. Se incrementa con la rugosidad de la tubera. Proporcional al tipo y nmero de accesorios
L
51
Donde:
hf = Prdidas por friccin en metros del lquido.L = Longitud de la tubera en metrosD = Dimetro interior de la tubera en metrosV = Velocidad promedio en la tubera en metros/segundo = Factor de friccin.g = Constante de gravedad (9.8 m/s2)
hf = x L x V2 / D x 2 x gCLCULO DE LA PRDIDAS EN LA TUBERA
Ecuacin de Darcy-Weisbach
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
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CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
PERDI DAS POR FRI CCI ON EN TUBERI AS
DV =Re
v
DVRe
= El factor de friccin depende del nmero de Reynolds ( Re ) y de la rugosidad relativa de la tubera ( / D)
: Nmero de Reynolds
: Velocidad del fluido en la tubera en m/s
: Dimetro de la tubera en metros
: Viscosidad cinemtica del fluido a la temperatura de bombeo en m2/s
Re < 2000 Flujo Laminar2000 < Re < 4000 Flujo Crtico ( laminar o turbulento o transicin ) Re > 4000Flujo Turbulento
53
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
TI PO DE TUBERI A(NUEVA, LI MPI A)
RUGOSI DAD ABSOLUTA( PULGADAS)
ACERO 0.0018HI ERRO DUCTI L (SI N RECUBRI MI ENTO) 0.01CONCRETO 0.012 - 0.12
EJEMPLO DEL CALCULO DE LA RUGOSIDAD RELATIVA :
TUBERA DE ACERO NUEVA DE 8 PULGADAS DE DIMETRO INTERIOR : / D = 0.0018 / 8 = 0.000225
54
Diagram
a de Moody
Factor de friccin :
Reyn
olds: R
e
Rugosidad relativa : / D
55
K = Coeficiente de resistencia del accesorioV = Velocidad promedio en la tubera en m/sg = Constante de gravedad (9.8 m/s2)hf = Prdida de energa en metros del lquido bombeado
hf = K x V2 / 2g
PRDIDAS POR FRICCIN EN ACCESORIOS
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
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TABLA DE PERDIDAS EN ACCESORIOS
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
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TABLA DE PERDIDAS EN ACCESORIOS
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
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CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
EL SEGUNDO MTODO PARA CALCULAR LAS PRDIDAS EN LOS ACCESORI OS ES EMPLEANDO LA LONGI TUD EQUI VALENTE DEL ACCESORI O
SE OBTI ENE DE I GUALAR LA ECUACI N DE DARCY AL MTODO DEL K DEL ACCESORI O:
hf = x L x V2 / D x 2 x g = K x V2 / 2gDE DONDE SE OBTI ENE :
L = K x D / SE ACOSTUMBRA TOMAR EL VALOR DE EN EL RANGO COMPLETAMENTE TURBULENTO (CONSTANTE)
59
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
EJEMPLOS :
DI AMETRO TUBERI A SCH 40 DI AMETRO (PULGADAS) (m )
4 0.1022 0.017
6 0.1540 0.0158 0.2027 0.01410 0.2545 0.014
12 0.3032 0.013
LA LONGI TUD EQUI VALENTE DE UNA VLVULA DE COMPUERTA BRI DADA DE 10 PULGADAS ES :
K (DE TABLA H.I .) = 0.06 PARA 10 PULG. ES 0.014LUEGO, LA LONGI TUD EQUI VALENTE SER : K x D / = 0.06 x 0.2545 / 0.014 = 1.09m
60
V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%)0.2 0.58 0.017 2.76 0.36 0.007 0.850.3 0.87 0.039 5.76 0.54 0.015 1.760.4 1.16 0.069 9.78 0.72 0.026 2.96 0.41 0.009 0.750.5 1.45 0.107 14.81 0.90 0.041 4.45 0.51 0.013 1.13 0.38 0.007 0.550.6 1.74 0.155 20.84 1.07 0.059 6.23 0.61 0.019 1.57 0.46 0.011 0.760.8 2.32 0.275 35.88 1.43 0.105 10.64 0.82 0.034 2.65 0.61 0.019 1.281 2.90 0.430 54.88 1.79 0.164 16.17 1.02 0.053 3.99 0.76 0.029 1.92
1.2 3.48 0.618 77.84 2.15 0.235 22.81 1.23 0.077 5.60 0.91 0.042 2.681.5 2.69 0.368 34.86 1.53 0.120 8.49 1.14 0.066 4.051.8 3.22 0.530 49.41 1.84 0.173 11.97 1.37 0.095 5.692.1 3.76 0.721 66.46 2.15 0.235 16.02 1.60 0.130 7.602.4 4.30 0.942 85.99 2.45 0.307 20.64 1.82 0.170 9.772.7 2.76 0.389 25.84 2.05 0.215 12.203 3.07 0.480 31.61 2.28 0.265 14.90
3.5 3.58 0.654 42.51 2.66 0.361 19.994 4.09 0.854 54.99 3.04 0.472 25.80
4.5 4.60 1.080 69.05 3.42 0.597 32.355 5.11 1.334 84.71 3.80 0.737 39.63
5.5 4.18 0.891 47.636 4.56 1.061 56.37
6.5 4.94 1.245 65.837 5.32 1.444 76.02
7.5 5.70 1.658 86.93
1,1/4" (1,3880" I.D.) 1,1/2" (1,610" I.D.)Q l/s 3/4" (0,824" I.D.) 1" (1,049" I.D.)
TABLAS DE PERDIDAS EN TUBERIAS DE ACERO NUEVA SCH 40 Y AGUA LIMPIA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
61
V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%)1.5 0.69 0.024 1.18 0.48 0.012 0.492 0.92 0.043 2.00 0.65 0.021 0.83 0.42 0.009 0.29
2.5 1.15 0.068 3.03 0.81 0.033 1.26 0.52 0.014 0.433 1.38 0.098 4.25 0.97 0.048 1.76 0.63 0.020 0.60 0.47 0.011 0.304 1.84 0.174 7.30 1.29 0.085 3.00 0.84 0.036 1.02 0.63 0.020 0.505 2.31 0.271 11.15 1.62 0.133 4.56 1.05 0.056 1.55 0.78 0.031 0.766 2.77 0.390 15.78 1.94 0.192 6.44 1.26 0.800 2.17 0.94 0.045 1.067 3.23 0.532 21.21 2.26 0.261 8.63 1.47 0.110 2.90 1.10 0.061 1.418 3.69 0.694 27.42 2.59 0.341 11.12 1.67 0.143 3.37 1.25 0.080 1.81
10 4.61 1.085 42.20 3.23 0.533 17.06 2.09 0.223 5.69 1.56 0.125 2.7512 5.53 1.562 60.13 3.88 0.767 24.23 2.51 0.322 8.05 1.88 0.180 3.8714 6.46 2.126 81.20 4.52 1.044 32.65 2.93 0.438 10.81 2.19 0.245 5.1915 6.92 2.44 92.91 4.85 1.199 37.32 3.14 0.503 12.34 2.35 0.281 5.9216 5.17 1.364 42.30 3.35 0.572 13.97 2.50 0.320 6.6917 5.49 1.540 47.59 3.56 0.646 15.70 2.66 0.361 7.5218 5.82 1.726 53.19 3.77 0.724 17.53 2.82 0.405 8.3920 6.46 2.131 65.33 4.19 0.894 21.49 3.13 0.500 10.2625 8.08 3.330 101.10 5.23 1.397 33.12 3.91 0.781 15.7730 6.28 2.011 47.24 1.69 1.125 22.4535 7.33 2.738 63.84 5.48 1.531 30.2940 8.37 3.576 82.93 6.26 1.999 39.2945 7.04 2.530 49.4550 7.82 3.124 60.7860 9.39 4.498 86.91
Q l/s 2" (2,067" I.D.) 2,1/2" (2,469" I.D.) 3" (3,068" I.D.) 3,1/2" (3,548" I.D.)
TABLAS DE PERDIDAS EN TUBERIAS DE ACERO NUEVA SCH 40 Y AGUA LIMPIA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
62
TABLAS DE PERDIDAS EN TUBERIAS DE ACERO NUEVA SCH 40 Y AGUA LIMPIA
V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%) V (m/s) V2/2g (m) Hf (%)8 0.97 0.048 0.97 0.62 0.020 0.32 0.43 0.009 0.25 0.003
10 1.22 0.075 1.46 0.77 0.030 0.48 0.54 0.015 0.31 0.00512 1.46 0.108 2.06 0.93 0.044 0.67 0.64 0.021 0.27 0.37 0.00714 1.70 0.148 2.75 1.08 0.060 0.89 0.75 0.029 0.36 0.43 0.01016 1.94 0.193 3.54 1.24 0.078 1.15 0.86 0.037 0.46 0.49 0.01220 2.43 0.301 5.42 1.55 0.122 1.74 1.07 0.058 0.70 0.62 0.02025 3.04 0.471 8.30 1.93 0.191 2.66 1.34 0.091 1.06 0.77 0.030 0.2730 3.65 0.678 11.79 2.32 0.274 3.76 1.61 0.132 1.50 0.93 0.044 0.3835 4.25 0.922 15.88 2.71 0.373 5.05 1.87 0.179 2.00 1.08 0.060 0.5140 4.86 1.205 20.58 3.09 0.488 6.52 2.14 0.234 2.58 1.24 0.078 0.6645 5.47 1.525 25.87 3.48 0.617 8.18 2.41 0.296 3.23 1.39 0.099 0.8250 6.08 1.882 31.77 3.87 0.762 10.03 2.68 0.365 3.95 1.55 0.122 1.0055 6.68 2.278 38.26 4.25 0.922 12.05 2.95 0.442 4.75 1.70 0.147 1.2060 7.29 2.710 45.36 4.64 1.097 14.27 3.21 0.526 5.61 1.86 0.176 1.4170 8.50 3.689 61.35 5.41 1.494 19.25 3.75 0.716 7.55 2.16 0.239 1.8980 9.72 4.819 79.75 6.19 1.951 24.97 4.28 0.936 9.78 2.47 0.312 2.4490 10.94 6.099 100.55 6.96 2.469 31.43 4.82 1.184 12.29 2.78 0.395 3.05100 12.15 7.529 7.73 3.049 38.63 5.36 1.462 15.08 3.09 0.488 3.74120 14.58 10.842 9.28 4.390 55.24 6.43 2.105 21.51 3.71 0.702 5.31140 17.02 14.757 10.83 5.975 74.81 7.50 2.865 29.08 4.33 0.956 7.16160 19.45 19.274 12.37 7.804 97.33 8.57 3.742 37.78 4.95 1.248 9.28180 21.88 24.394 13.92 9.877 9.64 4.736 47.62 5.57 1.580 11.66200 24.31 30.116 15.47 12.194 10.71 5.847 58.59 6.19 1.950 14.32250 30.38 47.056 19.33 19.054 13.39 9.137 90.96 7.73 3.047 22.16
8" (7,981" I.D.)Q l/s 4" (4,026" I.D.) 5" (5,047" I.D.) 6" (6,065" I.D.)
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
63
Q V V2/2g Hflt/seg (m/s) (m) %
30 0.590 0.0177 0.1635 0.688 0.0241 0.2140 0.787 0.0315 0.2645 0.885 0.0399 0.3250 0.983 0.0493 0.3960 1.180 0.0709 0.5570 1.376 0.0966 0.7380 1.573 0.1261 0.9490 1.770 0.1596 1.17100 1.966 0.1971 1.43120 2.360 0.2838 2.03140 2.753 0.3863 2.74160 3.146 0.5045 3.42180 3.540 0.6385 4.20200 3.933 0.7883 5.06250 4.916 1.2317 7.76300 5.899 1.7737 11.01350 6.882 2.4142 14.80400 7.866 3.1533 19.12450 8.849 3.9909 23.79500 9.832 4.9270 28.99550 10.815 5.9617 34.70600 11.798 7.0949 40.96650 12.782 8.3266 47.71700 13.765 9.6569 54.99
10" Nominal AceroSCH 40
TABLAS DE PERDIDAS EN TUBERIAS DE ACERO NUEVA SCH 40 Y AGUA LIMPIA
64
CURVA DEL SISTEMA :
Un Sistema es el conjunto de tuberas y accesorios, que forman parte de la instalacin de una bomba centrfuga.
Cuando queremos seleccionar correctamente una bomba centrfuga debemos calcular con precisin la resistencia al flujo del lquido que ofrece el sistema completo a travs de todos sus componentes (tuberas ms accesorios).
La bomba debe suministrar la energa necesaria para vencer esta resistencia que esta formada por la altura esttica ms las prdidas en las tuberas y accesorios.
ADT sistema = Hgeo + ( Pb-Pa )/g + Hf
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
65
ALTURA DINAMICA TOTAL (ADT):
ADT = Hgeo + ( Pa - Pb ) / g + ( Va - Vb ) / 2g + Hf
Altura esttica total (m)
Diferencia de presiones absolutas (m)
Diferencia de energas de velocidad (m)
Prdidas en las tuberas y accesorios (m)
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
66
ADT = Hgeo + ( Pa - Pb ) / g + ( Va - Vb ) / 2g + HfCURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
67
ADT = Hgeo + HfCURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
68
CURVA DEL SISTEMA-PUNTO DE OPERACION:
(m)H
Q ( l / s )
50
40
30
20
10
25201510500
He
Hf
CURVA DE
LA BOMBA
CURVA
DEL SISTEMA
PUNTO DE OPERACION
ADT
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
69
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
Descarga : 8 pulg
Longitud : 1500 m
Succin : 8 pulg
Longitud : 6m
Tuberia de succin y descarga de acero sch 40 nueva.
30
2
70
NET POSITIVE SUCTION HEAD
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
71
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
72
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
73
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
74
CAVITACION:
Es un fenmeno que ocurre cuando la presin absoluta dentro del impulsor se reduce hasta alcanzar la presin de vapor del lquido bombeado y se forman burbujas de vapor.
Estas burbujas colapsan en la zona de alta presin originando erosin del material con el que est en contacto.
La cavitacin se manifiesta como ruido, vibracin; reduccin del caudal y de la presin de descarga.
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
75
QATMOSFERICAPRESION
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
76
77
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
78
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
79
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
80
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
81
NPSH:
Es la cantidad de energa que dispone el liquido al ingreso de la bomba centrifuga.
NPSH DISPONIBLE :
Es la cantidad de energa que dispone el lquido sobre la presin de vapor en la brida de succin de la bomba a la temperatura de bombeo.
Depende de las caractersticas del sistema en el cual opera la bomba, del caudal y de las condiciones del lquido que se bombea tales como: clase de lquido, temperatura, gravedad especifica,entre otras.
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
82
NPSH REQUERIDO :
Es el valor mnimo de energa requerido en la brida de succin de la bomba que debe tener el lquido sobre la presin de vapor a la temperatura de bombeo para permitir que opere satisfactoriamente.
Depende exclusivamente del diseo de la bomba y de las condiciones de operacin (velocidad, caudal, ADT, etc.), siendo su valor proporcionado por el fabricante.
Para que no cavite una bomba centrfuga:
NPSHD > NPSHR
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
83
BOMBAS CENTRIFUGAS
NPSH
NPSHD NPSHR
SISTEMA BOMBA
NPSHD > NPSHR
NET POSITIVE SUCTION HEAD
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
84
NPSHrequerido:SUCCION DE LA BOMBA
NPSRreq
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
85
NPSH = (Pa - Pv ) x 0.7 - h - h = k - hDG. E.
S L L
NPSH Y CURVAS DE OPERACION
H
Q
k
HL
NPSHD
RNPSH
Pa
HS
Q
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
86
Donde:
NPSHD :NPSH disponible en metros.Pb :Presin absoluta en el
recipiente de succin en psi.Pv :Presin de vapor absoluta
del lquido en psi a la temperatura de bombeo.
GE :Gravedad especfica del lquido a la temperatura de bombeo.
S :Altura esttica de succin en metros.Hfs :Prdida de energa por friccin en la lnea de succin expresada en metros del lquido bombeado.
NPSHd = (Pb - Pv) x 0.7 / GE S - HfsCALCULO DEL NPSH DISPONIBLE :
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
87
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
88
ALTITUD METROS
PRESION ATMOSFERICA
PSI
TEMPERATURA C
GE REF. 15,6 C
PRESION VAPOR ABSOLUTA (PSI)
0 14.7 0 1.002 0.0885152.4 14.4 4.4 1.001 0.1217304.8 14.2 7.2 1.001 0.1475457.2 13.9 10 1.001 0.1781609.6 13.7 12.8 1 0.2141762 13.4 15.6 1 0.2563
914.4 13.2 18.3 0.999 0.30561066.8 12.9 21.1 0.999 0.36311219.2 12.7 23.9 0.998 0.42981371.6 12.4 26.7 0.998 0.50691524 12.2 29.4 0.997 0.5959
1676.4 12 32.2 0.996 0.69821828.8 11.8 35 0.995 0.81531981.2 11.5 37.8 0.994 0.94922133.6 11.3 43.3 0.992 1.2752286 11.1 48.9 0.99 1.692
2438.4 10.9 54.4 0.987 2.2232590.8 10.7 60 0.985 2.8892743.2 10.5 65.6 0.982 3.7182895.6 10.3 71.1 0.979 4.7413048 10.1 76.7 0.975 5.9924572 8.3 82.2 0.972 7.51
87.8 0.968 9.33993.3 0.964 11.526100 0.959 14.696
PRESION ATMOSFERICA A VARIAS ALTITUDES
PROPIEDADES DEL AGUA A VARIAS TEMPERATURAS
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
89
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
RECIRCULACION :
90
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
91
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBAS EN PARALELO
92
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
BOMBAS EN SERIE
93
A) 0 msnm:h = 2.5 mS
P = 14.7 PSIavP = 0.2563 PSIGE = 1.0
NPSH = (14.7 - 0.2563 ) x 0.7 - 2.5 - 3 = 4.6 mD1.0000
NPSH > NPSHD R Ok.
h = 3 mL
B) 2,133.6 msnm:P = 11.3 PSIa
NPSH = (11.3 - 0.2563 ) x 0.7 - 2.5 - 3 = 2.23 mD1.0000
CAVITACIONNPSH < NPSHD R
CAVITACION
NPSH = (14.7 - 0.2563 ) x 0.7 - 2.5 - 5 = 2.6 m
NPSH < NPSH
C) + 01 VALVULA GLOBO 2" SUCCION:
D
D
1.0000
R
L = 43.79 meq SUCCIONh = 5 mL
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
94
SELECCIN DE BOMBAS CENTRIFUGAS
INFORMACION BSICA REQUERIDADEFINIR LA APLICACINCAUDAL ADTNPSH DISPONIBLECARACTERISTICAS DEL LIQUIDOVELOCIDAD DE BOMBAFORMA DE LAS CURVAS DE OPERACIONCONSTRUCCION
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
95
DEFINIR LA APLICACINTRASFERENCI A DE UN FLUIDO VISCOSO A TRAVS DE 500 METROS DE TUBER A DE ACERO NUEVA DE 8 PULG DE DI METRO Y CONTRA UNA ALTURA ESTTI CA DE 40 METROS
CAUDAL DESCARGA DEL FLUI DO A UN RITMO DE 80 LI TROS / SEGUNDOADTDEBE CALCULARSE EL ADT PARA 80 LITROS / SEGUNDOCARACTERISTICAS DEL LIQUIDOVI SCOSI DAD CI NEMTI CA 500 SSU, GRAVEDAD ESPECI FI CA 0.95VELOCIDAD DE BOMBA1800 RPMFORMA DE LAS CURVAS DE OPERACIONNO SOBRECARGA EN CAUDAL CEROCONSTRUCCIONBOMBA HORI ZONTAL DE EJE LI BRE DE UNA SOLA ETAPA
SELECCIONAR UNA BOMBA CENTRIFUGA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
96
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
Longitud de Descarga
600 m
97
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
75
80
K1
98
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
99
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
100
DATOS:
TUBERIA DE ACERO NUEVA Sch 40.
DIAMETRO DE SUCCION : 3
DIAMETRO DE DESCARGA : 2
CALCULAR EL ADT PARA 15 l/s
EJEMPLO DE SELECCIN BOMBA MONOBLOCK
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
101
LADO SUCCION
PERDIDA EN LA TUBERIAPara 15 l/s y tubo de 3 el factor deprdida es de 12.34% (ver tablas).Para una longitud de 6 metros lasprdidas son : 12.34*6/100 = 0.74metros.
PERDIDA EN LOS ACCESORIOSK
01 Vlvula de pie 1.401 Codo de 90 0.8
K total = 1.4 + 0.8 = 2.2(V2/2g) para 15 l/s y tubo de 3 es 0.503Las prdidas totales en los accesoriosde la succin es :2.2x0.503 = 1.1 metros.
Las prdidas en la succin son : 0.74 + 1.1 = 1.84 metros.
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
102
LADO DESCARGA
PERDIDA EN LA TUBERIA
Para 15 l/s y tubo de 2 el factor deprdida es de 92.91%. Para una longitudde 10 metros las prdidas son:92.91x10/100 = 9.3 metros
PERDIDAS EN LOS ACCESORIOSK
01 Swing check valve 2.401 Gate valve 0.1602 Codo de 90 2 = 2x101 Sudden enlargement 1K total = 2.4 + 0.16 + 2 + 1 = 5.56La altura de velocidad para 15 l/s y tubo de 2 es 2.44Las prdidas totales en los accesorios de la descarga es: 5.56x2.44 = 13.60 metrosLas prdidas en la descarga son: 9.3 + 13.6 = 22.90 metroshf total = hf descarga + hf succin = 22.90 + 1.84 = 24.74 metros
ADT = Hesttica total + hf = 10 + 24.74 35 metros
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
103
MODELO : ABC-12.5
DIAMETRO DE SUCCION : 3DIAMETRO DE DESCARGA : 2MOTOR ELECTR. DE 2 POLOS: 12.5hp
CONDICIONES DE OPERACION:
-CAUDAL : 15 L/S
-ADT : 35 m
-EFICIENCIA : 75 %
-POT. ABSORBIDA : 9.33 HP
-RPM : 3550
-NPSHR : 2.5 m
SELECCION DE UNA BOMBA TIPO MONOBLOCK
ABC-12.5n = 3500 RPM
0U.S. GPM
100 200 300 400 500
0CAUDAL LITROS/SEG.10 20 30
(ft)H
140
120
100
80
60
40
20
0
NPSH(m) (ft)
20
10
0
(m)50
H
40
30
20
10
0 N(HP)12108642
(%)8070605040
8642
H-Q
N
146
NPSH
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
104
CALCULO DE LA CURVA
DEL SISTEMA
ABC-12.5n = 3500 RPM
0U.S. GPM
100 200 300 400 500
0CAUDAL LITROS/SEG.10 20 30
(ft)H
140
120
100
80
60
40
20
0
NPSH(m) (ft)
20
10
0
(m)50
H
40
30
20
10
0 N(HP)12108642
(%)8070605040
8642
H-Q
N
146
NPSH
CURV
A DE
L SI
STEM
A
8 0.143 3.73 0.22 0.31 0.694 27.42 2.74 3.86 7.1 10 17.1
10 0.223 5.69 0.34 0.49 1,085 42.2 4.22 6.03 11.08 10 21.02
15 0.503 12.34 0.74 1.11 2.44 92.91 9.29 13.57 24.74 10 34.72
C AUD AL l/s
LAD O SUC C ION
V 2/2g %Prdida
en la tubera 6m, 3"
Prdida en accesorios
K = 2.2
LAD O D ESC ARGAPerdidas
totales m
A ltura estatica
m
AD T m
Prdida en la
tubera 10m, 2"
Prdida en accesorios
K = 5,56V 2/2g %
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
105
ESQUEMA DE INSTALACION:SUCCION DE LA BOMBA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
106
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
107
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
108
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
109
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
110
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
111
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
112
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
113
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
114
BIEN MAL
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
115
RECOMENDACIONES DE INSTALACION:SUCCION DE LA BOMBA
SUMERGENCIA
CAUDAL L / S
6"
SUM
ERG
ENCI
A (m
)
10"
8"
6
0.2
0
0.6
0.4
0.8
10 20 30 40
4" DIAM
ETRO
S = SUMERGENCIA
1.2
1.0
1.4
1.8
1.6
2.0
INTERI
OR TUB
O
15050 60
S
100 300200 350
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
116
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
117
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
118
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
119
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
120
ESTACION DE BOMBEO
2.89
1.98
.31
8"
.31
.35
.32
.31
BOMBA 12 CGL - 5
220 v - 60 HZ4 POLOSFRAME 364 TPMOTOR IEM - 60 HP
2.65
2.22
.31 6" 8"
.47.35
.35
M.GUERRA 23-11-2000
REF: ESTACIONES DE BOMBEO "PAMPA EL ARENAL"CASETA CR 3 - BOMBA 12CGL-5
CLIENTE: SEDAPAL
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
121
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
INFLUENCIA DE GASES EN UNA BOMBA CENTRIFUGA RADIAL
122
ESTACION DE REBOMBEO
VISTA DEL CUERPO DE LA BOMBA
VISTA DEL MOTOR Y DE LA DESCARGA DE LA BOMBA
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
123
INSTALACION
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
124
INSTALACION BOMBA HORIZONTAL DE EJE LIBRE
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
125
BOMBA HORIZONTAL DE EJE LIBRE CON CARDAN
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
126
BOMBA HORIZONTAL DE EJE LIBRE
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
127
BOMBA HORIZONTAL DE EJE LIBRE
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
128
BOMBA HORIZONTAL DE EJE LIBRE
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
129
BOMBA HORIZONTAL DE EJE LIBRE
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
130
NIVEL SUPERIOR
NIVEL INFERIOR
20"1400 1
600
4200
24"
8"
3050
1400
3900
B B
CODO 20" A 24"
DISEO DE LA ESTACION DE BOMBEO
Succin Negativa
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS
131
1600
NIVEL SUPERIOR
NIVEL INFERIOR
625
20"
3900
10001400
4200
6500
8"
2 TN
B BBOMBA 14"x20"HIDROSTAL
24"
CODO 20" A 24"
DISEO DE LA ESTACION DE BOMBEO
Succin Positiva
CURSO DE BOMBAS CENTRIFUGAS