Post on 15-Dec-2015
description
Resumen
En el equipo comercial se determinó la curva característica de una bomba centrífuga Hidrostal (0.5HP ,3450 RPM ), así también las curvas de variación del caudal con la potencia, eficiencia y las curvas de NPSH disponible y NPSH requerido y velocidad específica vs eficiencia, utilizando agua como fluido. Se usaron 3 formas de operación: Válvula de descarga completamente abierta, Válvula de succión abierta y Presión de descarga constante. Se obtuvo como resultados curvas de la bomba muy cercanas a la curva del fabricante esto gracias a un balance de energía entre los dos manómetros del equipo (en la línea de succión y en la de descarga). También gracias a la relación de velocidad específica vs n comprobamos que la bomba posee un diseño de rodete de tipo radial.
DANITSA AGREGA TU PARTE PARA EL RESUMEN
Bombas Centrífugas
AGREGAR AL MARCO TEORICO
Velocidad específica
El caudal, la cabeza, y la velocidad del impulsor en el máximo o '' mejor '' eficiencia punto (BEP) de la característica de la bomba se puede utilizar para definir una adimensional grupo llamado la velocidad específica:
El valor de la velocidad específica representa la relación de la tasa de flujo de la bomba a la cabeza a la velocidad correspondiente hasta el punto de máxima eficiencia (BEP) y depende principalmente en el diseño de la bomba y el impulsor.
Impulsores de flujo radial tienen la más alta H y la más baja capacidad de flujo (bajo Ns, mientras que los impulsores de flujo axial tienen un alto caudal y H baja (alta Ns).
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 2
Bombas Centrífugas
DATOS EXPERIMENTALES
SUCCIÓN COMPLETAMENTE ABIERTA
PUNTO Pdescarga Psuccion (pulg)1 5.5 4.22 7 43 9 3.54 11 35 13 2.66 14.5 2.37 15.5 28 15.8 1.99 16 1.8
PUNTO t1 t2 t3 T°C Amperaje (A) VOLTAJE (V)1 10.62 10.68 10.45 21 5.2 2202 5.52 5.51 6.01 21.8 5 2203 6.62 6.41 6.36 21.5 4.8 2204 7.54 7.47 7.59 21.5 4.5 2205 8.94 9.05 9.01 21.5 4.2 2206 11.09 11.21 11.12 21.5 4 2207 15.54 15.37 15.38 21.5 3.8 2208 19.39 19.7 19.64 22 3.6 2209 0 0 0 22 3.4 220
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 3
BOMBA CENTRÍFUGAPotencia (HP) 0.5
RPM 3450Cos(phi) 0.8
Voltaje (V) 220
TUBERIAS (succión) TUBERIAS (descarga)D nominal (in) 2 D nominal (in) 1.5D interno (m) 0.0525 D interno (m) 0.04089Rug. Relat. 0.00286 Rug. Relat. 0.00367
Long. Vac. - Bomba (m) 0.3 Long. Bomba – Manóm. (m) 1.23Long. Succ inic-pump (m) 2.02 ε Acero Galvanizado (m) 0.00015
Bombas Centrífugas
DESCARGA TOTALMENTE ABIERTA
PUNTO Pdescarga Psuccion (pulg)1 4.1 5.52 4.4 5.53 4.6 5.54 5.8 5.55 8.0 4.86 11.0 3.2
PUNTO t1 t2 t3 T°C Amperaje (A) VOLTAJE (V)
1 5.09 5.08 5.08 22 5.1 220
2 5.35 5.04 5.32 22 5 220
3 5.36 5.39 5.41 21.5 5 220
4 5.69 5.59 5..68 21.5 5 220
5 5.94 5.97 6.11 22 4.8 220
6 6.73 6.84 6.82 22 4.6 220
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 4
Bombas Centrífugas
PRESIÓN DE DESCARGA CONSTANTE
PUNTO Pdescarga Psucción (pulg)
1 12 5.6
2 12 6.5
3 12 6.4
4 12 3.1
PUNTO t1 t2 t3 T°C amperaje (A) VOLTAJE (V)1 12.3 12.2 12.25 22.5 3.9 2202 17.18 18.01 18.3 22.5 3.6 2203 15.6 15.88 15.88 22.5 3.7 2204 7.76 7.8 7.86 22.5 4.3 220
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 5
Bombas Centrífugas
DATOS DEL FABRICANTE
Curva del Fabricante
Q(L/s) Q(m3/s) H(m) n
0 0 14 -
0.5 0.0005 14 -
1 0.001 13.9 -
1.5 0.0015 13.8 -
2 0.002 13 40
2.5 0.0025 12.4 45
3 0.003 11 50
3.5 0.0035 10 50
4 0.004 8 50
4.5 0.0045 6 50
5 0.005 2.5 45
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 6
Bombas Centrífugas
EJEMPLO DE CÁLCULOS
BOMBA CENTRÍFUGA (EQUIPO INDUSTRIAL)
CÁLCULO PARA EL PRIMER PUNTO DE LA PRIMERA CORRIDA
Cálculo de Caudal
Q=volumentiempo
=(Área de seccióntransversal )(alturade medición)
tiempo promedio
Áreade sección transversal :0.36m2
Altura fijada=0.1m
t 1=10.62 s
t 2=10.68 s
t 3=10.45 s
tiempo promedio=10.58 s
Q=0.36m2×0.1m
10.58 s=0.0034 m3
s
Cálculo de la Carga de la Bomba (H)
Ecuación de Bernoulli:
P1γ
+V 12
2 g+z1=
P2γ
+V 22
2 g+ z2+hF+hW
H=−hW= ΔPγ
+ ΔV 2
2g+Δz+hF
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 7
V Succión=Q
ASucción
Bombas Centrífugas
Donde:
- H :Cargade la bomba; (m)
- ΔP :Caídade presión;(Pa)=Pdescarga−Psucción
- ΔV :Cambiode velocidad ;(m /s)=V descarga – V succión
- ΔZ :Diferenciade alturasentre el vacuómetro y manómetro;(m)
- h F :Pérdidas por fricción ;(m)
- γ :Peso específico ;=9783.8073Kg /m3
- g :Aceleración de gravedad=9.81m / s2
Velocidad de Succión
ASucción=π4×DSucción
2
Luego:
Reemplazando:
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 8
Bombas Centrífugas
Velocidad de Descarga
Donde:
ADesc arga=π4×DDesc arg a
2
Reemplazando:
Presión de Succión expresada en Pa:
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 9
V Desc arga=Q
ADesc arga
Bombas Centrífugas
Presión de Descarga
Presión de descarga expresada en Pa:
Pérdidas por fricción en la tubería de succión
hFSUCCIÓN=f ( Ltuberia
D succión)V Succión
2
2g
Donde
L :Longitud de la tuberíadesdela bombahasta el vacuometro .f :Factor de Darcy .D :Diámetro(m)V :Velocidad (m /s ).g :Aceleración de la gravedad(m /s2)
Número de Reynolds
Re=ρV SucciónDSucción
μ
Ecuación de Colebrook
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 10
1
√ f=−2 log [ e /D3 .7 + 2.51
Re×√ f ]
Re=ρV Desc arg aDDesc arg a
μ
Bombas Centrífugas
Donde: e/D= 0.00111812
Re=1.1 x 105
Iterando el coeficiente de fricción (f) en la Ecuación de Colebrook
f=0.022367
La longitud de la tubería desde el vacuómetro hasta la bomba L = 0.3 m
Pérdidas por fricción en la tubería de descarga
hFDESCARGA=( f L
D descarg a)V Descarg a
2
2 g
L: Longitud de la tubería desde la salida de la bomba hasta el manómetro
L = 1.23 m
Analogamente:
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 11
1.39 m
Bombas Centrífugas
Ecuación de Colebrook
Donde: e/D= 0.00087086
Re=8.63*104
Iterando el coeficiente de fricción (f) en la Ec. Colebrook:
f = 0.02870
Ver Tabla N°19
Pérdidas de fricción total
Diferencia de alturas (Z2 –Z1)
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 12
1
√ f=−0 .86 ln [ e /D3 .7 + 2.51
Re×√ f ]
Bombas Centrífugas
Finalmente se reemplaza en la ecuación de Bernoulli, para la carga H y se obtiene:
Cálculo de la velocidad específica
Tenemos que:
Por ejemplo para el punto 1 con la válvula de succión totalmente abierta:
N= 3450 rpm
Q= 0.00340157 m3/s * (1 gpm/ 0.00006309 m3/s)
Q= 53.91622766 gpm
H= 8.165076742 m
Usando la ecuación:
Ns= 2151.80671
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 13
Bombas Centrífugas
Cálculo de Potencia eléctrica
Pe=VxI
Pe=220 V x 5.2 A
Pe= 915.2 W
Cálculo de la Potencia hidráulica:
Phidr= Q*ρ*g*(-hw)
Phidr= 0.0034 m3/s * 997.56 kg/m3 * 8.16m
Phidr= 271.52 W
Cálculo de la eficiencia:
n= Phidr/Pelec*100%
n= 271.52 W / 915.2 W *100%
n= 29.67%
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 14
Bombas Centrífugas
TABLA DE RESULTADOS
SUCCIÓN COMPLETAMENTE ABIERTA
Punto 1Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -4.2 5.5P(Kg/m-s2) -28957.74 37920.85
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00340157 0.003401575
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21 21
r 997.56 997.56
m 0.00095383 0.00095383
Re 110774.828 86277.7657f 0.02236698 0.022073991g 9776.088 9776.088
Punto 1Voltaje (V) 220
I (A) 5.2P_elect (W) 915.2
P_hidr (W) 271.522235
n 29.6680763
N(rpm) 3450
Q(gpm) 53.9162277
H(ft) 26.7814517
Ns 2151.80671
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 15
Bombas Centrífugas
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 16
Bombas Centrífugas
Punto 2Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -4 7P(Kg/m-s2) -27578.8 48262.9
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00316901 0.003169014
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21.8 21.8
r 997.38 997.38
m 0.00093574 0.00093574
Re 105177.45 81918.20836f 0.02246527 0.022202868g 9774.324 9774.324
Punto 2Voltaje (V) 220
I (A) 5P_elect (W) 880
P_hidr (W) 281.645925
n 32.0052188
N(rpm) 3450
Q(gpm) 50.2300536
H(ft) 29.8240361
Ns 1915.91441
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 17
Bombas Centrífugas
Punto 3Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -3.5 9P(Kg/m-s2) -24131.45 62052.3
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00278494 0.002784941
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21.5 21.5
r 997.45 997.45
m 0.00094246 0.00094246
Re 91777.6993 71481.71667f 0.02274186 0.02256264g 9775.01 9775.01
Punto 3Voltaje (V) 220
I (A) 4.8P_elect (W) 844.8
P_hidr (W) 276.705944
n 32.754018N(rpm) 3450
Q(gpm) 44.1423473
H(ft) 33.3395069
Ns 1652.06613
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 18
Bombas Centrífugas
Punto 4Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -3 11P(Kg/m-s2) -20684.1 75841.7
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00238938 0.002389381
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21.5 21.5
r 997.45 997.45
m 0.00094246 0.00094246
Re 78742.0172 61328.78257f 0.02308622 0.023005117g 9775.01 9775.01
Punto 4Voltaje (V) 220
I (A) 4.5P_elect (W) 792
P_hidr (W) 262.406098
n 33.132083N(rpm) 3450
Q(gpm) 37.8725714
H(ft) 36.850657
Ns 1419.53977
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 19
Bombas Centrífugas
Punto 5Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -3 11P(Kg/m-s2) -20684.1 75841.7
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00238938 0.002389381
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21.5 21.5
r 997.45 997.45
m 0.00094246 0.00094246
Re 78742.0172 61328.78257f 0.02308622 0.023005117g 9775.01 9775.01
Punto 5Voltaje (V) 220
I (A) 4.2P_elect (W) 739.2
P_hidr (W) 241.904221
n 32.7251381
N(rpm) 3450Q(gpm) 31.700745
H(ft) 40.5854237
Ns 1208.02596
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 20
Bombas Centrífugas
Punto 6Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -2.3 14.5P(Kg/m-s2) -15857.81 99973.15
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.0016158 0.001615799
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21.5 21.5
r 997.45 997.45
m 0.00094246 0.00094246
Re 53248.6412 41473.08457f 0.02414403 0.024333779g 9775.01 9775.01
Punto 6Voltaje (V) 220
I (A) 4P_elect (W) 704
P_hidr (W) 208.927351
n 29.6771806
N(rpm) 3450
Q(gpm) 25.6110148
H(ft) 43.3874991
Ns 1032.78287
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 21
Bombas Centrífugas
Punto 7Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -2 15.5P(Kg/m-s2) -13789.4 106867.85
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00116656 0.001166559
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21.5 21.5
r 997.45 997.45
m 0.00094246 0.00094246
Re 38443.9315 29942.33066f 0.02524583 0.02568104g 9775.01 9775.01
Punto 7Voltaje (V) 220
I (A) 3.8P_elect (W) 668.8
P_hidr (W) 156.545023
n 23.4068516
N(rpm) 3450
Q(gpm) 18.4903892
H(ft) 45.0286908
Ns 853.444199
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 22
Bombas Centrífugas
Punto 8Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -1.9 15.8P(Kg/m-s2) -13099.93 108936.26
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00091946 0.000919462
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 22 22
r 997.33 997.33
m 0.0009313 0.0009313
Re 30660.2751 23879.97425f 0.02614395 0.026759427g 9773.834 9773.834
Punto 8Voltaje (V) 220
I (A) 3.6P_elect (W) 633.6
P_hidr (W) 124.674565
n 19.6771725
N(rpm) 3450
Q(gpm) 14.5738143
H(ft) 45.5043576
Ns 751.737076
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 23
Bombas Centrífugas
Punto 9Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -1.8 16P(Kg/m-s2) -12410.46 110315.2
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0 0
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0
e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 22 22
r 997.33 997.33
m 0.0009313 0.0009313
Re 0 0f 0 0g 9773.834 9773.834
Punto 9Voltaje (V) 220
I (A) 3.4P_elect (W) 598.4P_hidr (W) 0
n 0N(rpm) 3450Q(gpm) 0
H(ft) 45.7446923
Ns 0
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 24
Bombas Centrífugas
Punto -hw
1 8.165076742
2 9.092693925
3 10.16448384 11.2349564
5 12.37360479
6 13.22789606
7 13.7282594
8 13.87327975
9 13.94655253
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 25
Bombas Centrífugas
DESCARGA COMPLETAMENTE ABIERTA
Punto 1Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -4.1 5.5P(Kg/m-
s2)-28268.27 37920.85
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00353982 0.003539823
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 22 22
r 997.33 997.33
m 0.0009313 0.0009313Re 118038.542 91935.16145f 0.02225159 0.021921942g 9773.834 9773.834
Punto 1Voltaje (V) 220
I (A) 5.1P_elect (W) 897.6P_hidr (W) 279.883275
n 31.1812918N(rpm) 3450Q(gpm) 56.1075132
H(ft) 26.5340953Ns 2210.4281
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 26
Bombas Centrífugas
Punto 2Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -4.4 5.5P(Kg/m-
s2)-30336.68 37920.85
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.0034373 0.003437301
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 22 22
r 997.33 997.33
m 0.0009313 0.0009313Re 114619.857 89272.49445f 0.02230431 0.021991517g 9773.834 9773.834
Punto 2Voltaje (V) 220
I (A) 5P_elect (W) 880P_hidr (W) 279.03996
n 31.7090863N(rpm) 3450Q(gpm) 54.4825025
H(ft) 27.2431744Ns 2135.5234
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 27
Bombas Centrífugas
Punto 3Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -4.6 5.5P(Kg/m-
s2)-31715.62 37920.85
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00334158 0.003341584
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21.5 21.5
r 997.45 997.45
m 0.00094246 0.00094246Re 110121.881 85769.21325f 0.022378 0.022088468g 9775.01 9775.01
Punto 3Voltaje (V) 220
I (A) 5P_elect (W) 880P_hidr (W) 276.02259
n 31.3662034N(rpm) 3450Q(gpm) 52.9653536
H(ft) 27.7171681Ns 2078.51609
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 28
Bombas Centrífugas
Punto 4Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -5.8 5.5P(Kg/m-
s2)-39989.26 37920.85
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00319149 0.003191489
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 21.5 21.5
r 997.45 997.45
m 0.00094246 0.00094246Re 105175.508 81916.6954f 0.0224653 0.022202915g 9775.01 9775.01
Punto 4Voltaje (V) 220
I (A) 5P_elect (W) 880P_hidr (W) 290.222522
n 32.979832N(rpm) 3450Q(gpm) 50.5862952
H(ft) 30.5136629Ns 1890.01292
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 29
Bombas Centrífugas
Punto 5Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -8 4.8P(Kg/m-
s2)-55157.6 33094.56
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00299667 0.00299667
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 22 22
r 997.33 997.33
m 0.0009313 0.0009313Re 99926.6346 77828.57313f 0.02256605 0.022334442g 9773.834 9773.834
Punto 5Voltaje (V) 220
I (A) 4.8P_elect (W) 844.8P_hidr (W) 303.710187
n 35.9505429N(rpm) 3450Q(gpm) 47.4983415
H(ft) 34.0117729Ns 1688.24847
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 30
Bombas Centrífugas
Punto 6Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -11 3.2P(Kg/m-
s2)-75841.7 22063.04
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00264836 0.002648357
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 22 22
r 997.33 997.33
m 0.0009313 0.0009313Re 88311.8174 68782.28974f 0.02282497 0.022669955g 9773.834 9773.834
Punto 6Voltaje (V) 220
I (A) 4.6P_elect (W) 809.6P_hidr (W) 294.287199
n 36.3497034N(rpm) 3450Q(gpm) 41.9774455
H(ft) 37.2909736Ns 1481.23616
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 31
Bombas Centrífugas
Punto 7Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -12.8 3.2P(Kg/m-
s2)-88252.16 22063.04
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0.00235911 0.002359109
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 22.5 22.5
r 997.21 997.21
m 0.00092034 0.00092034Re 79593.8115 61992.20863f 0.02306082 0.022972677g 9772.658 9772.658
Punto 7Voltaje (V) 220
I (A) 4.5P_elect (W) 792P_hidr (W) 291.619876
n 36.8206914N(rpm) 3450Q(gpm) 37.3927529
H(ft) 41.4887449Ns 1290.52105
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 32
Bombas Centrífugas
Punto 8Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -12.8 3.2P(Kg/m-
s2)-88252.16 22063.04
z(m) 0 1.39Q(m3/s) 0 0
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.002164754L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.00111812 0.000870857T(°C) 22.5 22.5
r 997.21 997.21
m 0.00092034 0.00092034Re 0 0f 0 0g 9772.658 9772.658
Punto 8Voltaje (V) 220
I (A) 4.4P_elect (W) 774.4P_hidr (W) 0
n 0N(rpm) 3450Q(gpm) 0
H(ft) 45.92Ns 0
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 33
Bombas Centrífugas
Punto -hw1 8.08966322 8.305845863 8.450356144 9.3029465 10.3694436 11.36919937 12.64900768 14
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 34
Bombas Centrífugas
PRESIÓN DE DESCARGA CONSTANTE
Punto 1
Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -5.6 12P(Kg/m-
s2)-38610.32 82736.4
z(m) 0 1.39
Q(m3/s) 0.003539823
0.00353982
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.00216475L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.001118122
0.00087086
T(°C) 22.5 22.5r 997.21 997.21
m 0.00092034 0.00092034Re 119429.849 93018.7909
f 0.022230883
0.02189458
g 9772.658 9772.658
Punto 1Voltaje (V) 220
I (A) 3.9P_elect (W) 686.4P_hidr (W) 475.11985
n 69.2190924
N(rpm) 3450
Q(gpm) 56.1075132
H(ft) 45.0487527
Ns 1486.1667
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 35
Bombas Centrífugas
Punto 2
Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -6.5 12P(Kg/m-
s2)-44815.55 82736.4
z(m) 0 1.39
Q(m3/s) 0.003437301
0.0034373
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.00216475L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.001118122
0.00087086
T(°C) 22.5 22.5r 997.21 997.21
m 0.00092034 0.00092034
Re 115970.8686
90324.7394
f 0.022283152
0.02196362
g 9772.658 9772.658
Punto 2Voltaje (V) 220
I (A) 3.6P_elect (W) 633.6
P_hidr (W) 482.841706
n 76.2060773
N(rpm) 3450
Q(gpm) 54.4825025
H(ft) 47.1463791
Ns 1415.34189
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 36
Bombas Centrífugas
Punto 3
Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -6.4 12P(Kg/m-
s2)-44126.08 82736.4
z(m) 0 1.39
Q(m3/s) 0.003341584
0.00334158
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.00216475L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.001118122
0.00087086
T(°C) 22.5 22.5r 997.21 997.21
m 0.00092034 0.00092034
Re 112741.4818
87809.5084
f 0.022334463
0.02203123
g 9772.658 9772.658
Punto 3Voltaje (V) 220
I (A) 3.7P_elect (W) 651.2
P_hidr (W) 467.226967
n 71.7486129
N(rpm) 3450
Q(gpm) 52.9653536
H(ft) 46.9284965
Ns 1400.35309
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 37
Bombas Centrífugas
Punto 4
Succión (1) Impulsión(2)
P (Psi) -3.1 12P(Kg/m-
s2)-21373.57 82736.4
z(m) 0 1.39
Q(m3/s) 0.003191489
0.00319149
D(m) 0.04089 0.0525A(m2) 0.00131318 0.00216475L(m) 0.41 1.39K 0 0e 0.00004572 0.00004572
e/D 0.001118122
0.00087086
T(°C) 22.5 22.5r 997.21 997.21
m 0.00092034 0.00092034
Re 107677.4436
83865.3461
f 0.022420277
0.02214394
g 9772.658 9772.658
Punto 4Voltaje (V) 220
I (A) 4.3P_elect (W) 756.8P_hidr (W) 373.81945
n 49.3947476
N(rpm) 3450
Q(gpm) 50.5862952
H(ft) 39.312407Ns 1562.9256
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 38
Punto -hw1 13.73437582 14.37389613 14.30746854 11.9854899
Bombas Centrífugas
GRÁFICAS
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.0050
2
4
6
8
10
12
14
16
H vs Q (succion completamente abierta)Polynomial (H vs Q (succion completamente abierta))H vs Q (Fabricante)Polynomial (H vs Q (Fabricante))H vs Q (Descarga c. abierta)Polynomial (H vs Q (Descarga c. abierta))
Q (m3/s)
H (m
)
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 39
Gráfica 1: H vs Q
Bombas Centrífugas
0 0.001 0.002 0.003 0.0040
5
10
15
20
25
30
35
40
n vs Q (fabricante)Polynomial (n vs Q (fabricante))n vs Q succion abierta)Polynomial (n vs Q succion abierta))n vs Q (descarga c. abierta)Polynomial (n vs Q (descarga c. abierta))
Q (m3/s))
n
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 40
Gráfica 2 : Eficiencias vs Q
Bombas Centrífugas
0 0.001 0.002 0.003 0.0040
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
P-elec. Vs QPolynomial (P-elec. Vs Q)P-hidr. Vs QPolynomial (P-hidr. Vs Q)
Q (m3/s)
P(W
)
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 41
Gráfica 3 : Potencias vs Q
Bombas Centrífugas
0 500 1000 1500 2000 25000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
n vs Ns (succión abierta)n vs Ns (descarga abierta)n vs Ns
Velocidad específica (Ns)
n
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 42
TIPO 1 TIPO 2 TIPO 3 TIPO 4 TIPO 5 TIPO6
TIPOS DE RODETE
Valores de velocidad específica
Gráfica 4: Eficiencia vs Velocidad específica
Bombas Centrífugas
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 43
0.003 0.0032 0.0034 0.003610.5
11
11.5
12
12.5
13
13.5
14
14.5
15
H vs Q (presion de descarga constante)Polynomial (H vs Q (presion de descarga constante))
Q (m3/s)
H (m
)
Gráfica 5: H vs Q (descarga constante)
Bombas Centrífugas
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
De la gráfica 1 se observa que las curvas características de la bomba, a distintos modos de operación, difieren muy poco de la curva del fabricante. La gráfica del fabricante está por encima del resto, lo que quiere decir que, la bomba, cuando estaba en óptimas condiciones poseía mayor carga (H). Esta pérdida puede ser debido a la falta de mantenimiento y desgaste en la bomba.
En la gráfica 2 se observa que para mismos caudales, la eficiencia reportada por el fabricante se encuentra muy por encima de nuestras curvas; es decir, la conversión de Potencia eléctrica a Potencia hidráulica ha sido reducida por el uso.
En la gráfica 3, se observa que la potencia hidráulica aumenta hasta un máximo (281 W) para luego decaer; en cambio, la potencia eléctrica continúa creciendo con el caudal.
En la gráfica 4, el valor de la velocidad específica para n máximo para cada curva es aproximadamente 1450, lo que implica que el rodete puede ser del tipo 2 (rodetes radiales).
En la gráfica 5, se observó que a medida el caudal aumentaba, la curva alcanzaba un pico para luego de crecer. Ya que se mantenía la presión de descarga constante, este método se considera como un control de procesos, en la que la Carga va a estar oscilando en una banda de control.
DANITSA AGREGA TU PARTE PARA LA DISCUSION
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 44
Bombas Centrífugas
CONCLUSIONES
De lo analizado concluimos que la bomba se encuentra en buen estado, pues no difiere mucho de las especificaciones del fabricante. Para fines de laboratorio la bomba no requeriría mantenimiento, pues su uso es eventual; en cambio para otros fines (industrial) si sería conveniente el mantenimiento.
La manera más conveniente de hallar la curva característica de la bomba es usando la válvula de succión completamente abierta. Encontramos que la gráfica es más cercana al del fabricante.
Dado que la eficiencia de la bomba ha disminuido es decir, por la misma cantidad energía eléctrica se produce menor potencia hidráulica; se traducirá en un mayor costo de bombeo.
Del cálculo de velocidad específica, concluimos que si para un sistema similar sería suficiente adquirir una bomba de rodete radial.
DANITSA AGREGA TU PARTE PARA LAS CONCLUSIONES
Laboratorio de Ingeniería Química I Página 45