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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA MECNICA ENERGA

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS

EXPERIENCIA:BOMBA CENTRIFUGA

PROFESOR: Ing. Palomino Correa

INTEGRANTES:

Frech Ramrez Juan 070872H Carlos Barba Carrillo 1027120505

FECHA DE ENTREGA: 04/10/2013

CALLAO PER2013

INDICE

INTRODUCCION. 3OBJETIVOS..... 3MARCO TEORICO.. 4CAVITACION. 7DESCRIPCION DEL EQUIPO. 9PROCEDIMIENTO. 11TABULACION DE DATOS 12MODELO DE CALCULO13TABULACION DE RESULTADOS.. 14GRAFICOS... 15CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES... 16BIBLIOGRAFIA.. 16

Introduccin

La bomba centrfuga, lo mismo que cualquier otra bomba, sirve para producir una ganancia en carga esttica en un fluido. Imprime pues, una energa a un fluido procedente de una energa mecnica que se ha puesto en su eje por medio de un motor.La bomba centrfuga es una turbomquina de tipo radial con un flujo de dentro hacia fuera, presentado por lo general un rea de paso relativamente reducida en relacin con el dimetro del motor o impulsor, con objeto de obligar al fluido a hacer un recorrido radial largo y aumentar la accin centrfuga lo que justifica su nombre, a fin de incrementar la carga esttica. Las partes esenciales de la bomba centrfuga son el rotor o impulsor provisto de alabes y la caja o carcasa en que est alojado el mismo, la cual forma un todo con la voluta o difusor. Son las bombas de mayor uso a nivel industrial por las ventajas que ofrece, como es el bajo costo de adquisicin, de fcil diseo y sencilla operacin y mantenimiento.

OBJETIVOS

Estudio de las curvas caractersticas de una bomba centrfuga trabajando a velocidad variable y para diferentes caudales.

MARCO TERICO

El Bombeo:Se define como adicin de energa a un fluido lquido para moverlo de un punto a otro.La bomba Centrfuga es una mquina hidrulica que absorbe energa mecnica que puede provenir de un motor elctrico o trmico.

La Bomba Centrfuga:Est conformada por paletas rotatorias que estn encerradas dentro de una coraza. Las paletas imparten energa al fluido.

Elementos de la Bomba centrfuga:El elemento rotatorio, que consta del eje y el impulsor.El elemento estacionario, que consta de una carcasa, la prensa, estopas y los cojinetes.

Curvas Caractersticas:Estas nos relacionan los parmetros necesarios para una adecuada utilizacin de sta, estos parmetros son las presiones, velocidades, caudales, alturas de elevacin, potencias y rendimientos.

Las curvas caractersticas de una bomba centrfuga son construidas por el fabricante, lo que nos permite seleccionarlas de acuerdo a las condiciones de trabajo a las que van a estar sometidas.

Son tres las curvas caractersticas de una bomba centrfuga: H-V: Altura de la Bomba Vs Caudal. P-V: Potencia Hidrulica Vs Caudal. n-V: Eficiencia Vs Caudal.

Altura til de la Bomba:La altura til o la altura efectiva Hu que da la bomba, es la altura que imparte el rodete (altura terica) menos las perdidas en el interior de la bomba.

PUNTO DE OPERACIN DE LA BOMBA:Es el punto en el cual se interceptan, la altura de la bomba con la curva de la altura del sistema.Figura 1

Punto de operacinHH bombaH sisV

Altura de montaje (Hm)Es la distancia vertical del nivel de suministro de lquido, al eje central de la bomba.Figura 2

BOMBAH m

En trminos de prdidas de cargas asumimos que es cero.Ps y Pe: Son las prdidas estticas de succin y de descarga medidos con el vacuometro y manmetro respectivamente y descarga.Vs y Ve: Son las velocidades del agua en la succin y descarga.Zs y Ze: Las alturas geodesias. : Peso Especfico del agua.G: Aceleracin de la gravedadDimetro de succin 2Dimetro de descarga 1

Cavitacin

Al disear una bomba, para carga y gastos determinados, debe escogerse la velocidad especfica ms alta, ya que ello redunda en una reduccin en tamao, en peso y en costo.Sin embargo, como es lgico suponer, existe un lmite inferior para el tamao de la bomba, en este caso, el factor que se debe tener en cuenta es el incremento de la velocidad del lquido.

Como los fluidos se vaporizan, presentan el fenmeno de Cavitacin, el cual fija dichos lmites.

Este fenmeno est caracterizado por la formacin de burbujas de vapor en el interior o en las proximidades de una vena fluida.

La condicin fsica ms general para que ocurra la cavitacin es cuando la presin en ese punto baja al valor de la presin de vaporizacin.

Una disminucin general de la Presin se produce debido a cualquiera de las siguientes condiciones:

Un incremento en la altura de succin esttica. Un incremento de la temperatura del lquido bombeado, el cual tiene el mismo efecto que una disminucin en la presin absoluta del sistema, ya que, al aumentar la temperatura, la presin de vaporizacin es ms alta y ser menor la diferencia entre la presin del sistema y sta. Un incremento en la Velocidad.

Manifestaciones de la Cavitacin

Ruidos y vibraciones: Debido al choque brusco de las burbujas de vapor cuando stas llegan a las zonas de lata presin y es ms fuerte en bombas de mayor tamao. Cada de las curvas de capacitacin-carga y la de eficiencia: La forma que adopta una curva al llegar al punto de cavitacin vara con la velocidad especfica de la bomba en cuestin. Con bombas de baja velocidad especfica las curvas de capacidad- carga, eficiencia y potencia se quiebran bruscamente al llegar al punto de cavitacin. Desgaste de las aspas del impulsor: El desgaste por cavitacin se debe distinguir del que producen la corrosin y la erosin. El de corrosin lo causa exclusivamente la accin qumica y electroltica de los lquidos bombeados. El segundo es causado por las partculas abrasivas tales como arena, coke o carbn.

Cebado de una Bomba:

Consiste en reemplazar el aire, gas o vapor que se encuentra en las bombas sus tuberas, por el lquido que se va a bombear. Las bombas se pueden cebar automticamente o manualmente.

Cuando una bomba se pone en marcha, la tubera de la bomba y sta misma pueden estar llenas de aire.A menos que la presin de succin sea lo suficientemente alta para desalojar el aire del interior de la bomba, sta no estar cebada.Es necesario proveer medios adecuados, como vlvulas de purga, para expulsar el aire atrapado en el sistema.

DESCRIPCIN DEL EQUIPO

Bomba centrfuga de diseo simple de 7.1m3/hr Motor elctrico de corriente continua de velocidad variable Manmetro en descarga(bar) Vacumetro en la succin (bar): Instrumento medidor de presin tarado para valores inferiores a la presin atmosfrica. Se trata, pues, de un manmetro adecuado para medidas negativas de presiones relativas. En algunos automviles se monta en serie, pero ms frecuentemente se vende como accesorio para conectarlo al colector de admisin (despus de la mariposa) y para dar una indicacin de la depresin existente en los conductos de admisin. La medida del vacumetro no tiene ms significado que valorar la cada de presin que se produce en los colectores (antes de la toma de presin) en funcin de la abertura de la mariposa y del nmero de revoluciones del motor. De este modo puede obtenerse el consumo de gasolina (que se halla relacionado con la depresin) y evaluarse, en caso de anomalas, la falta de estanqueidad de las vlvulas o de algunas juntas. Un tipo especial de vacumetro es el dispositivo que a veces se emplea para la sincronizacin de las mariposas de los motores de varios carburadores. ste consiste en un tapn, que se aplica en la entrada del carburador, conectado a un manmetro. Comparando los valores de compresin (antes de la mariposa) de los diferentes colectores, es posible reconocer las eventuales diferencias de abertura de las mariposas. Este sistema se ha revelado funcional para la exacta sincronizacin de los carburadores de apertura simultnea, especialmente al mnimo. Flujometro (LPM) Tacmetro de mano (RPM): Aparato que mide el nmero de revoluciones de un eje. En automocin, designa en concreto al cuentarrevoluciones, es decir, el mecanismo que indica las revoluciones (giro completo) por minuto del cigeal de un motor. Vlvula de descarga para variar el gasto Termmetro

Esquema del EquipoFigura 3

BOMBA CENTRIFUGA:- FABRICANTE --------------------------LEROY SOMER- TIPO ---------------------------------------MS-1000-LO3- POTENCIA-------------------------------1.85 KW.- RPM----------------------------------------3000- FUENTE DE ALIMENTACION------220V.60HZ, 26A VACUOMETRO --------------------------------------------- (1-3 bar) MANOMETRO----------------------------------------------- (0-6bar) ROTAMETRO------------------------------------------------ (1.2-12 mc/h) VOLTIMETRO----------------------------------------------- (0-200V) AMPERIMETRO--------------------------------------------- (0-30 A)VALVULA DE SUCCION.VALVULA DE DESCARGA (1).TUBERIA DE SUCCION DE FIERRO GALVANIZADO-----diam.2TUBERIA DE DESCARGA DE FIERRO GALVANIZADO---diam.1 VALVULA DE DESCARGA (2)PROCEDIMIENTO

1. Verificar que el circuito de succin est lleno de Agua.2. Verificar que la vlvula de succin este abierta. 3. Verificar que la vlvula de descarga este totalmente abierta. 4. El arranque se debe efectuar a baja velocidad.5. Seleccionar la velocidad a trabajar (r.p.m)6. Abrir la vlvula de descarga, de acuerdo al caudal que se requiere transmitir.7. Tomar la lectura del caudal en el rotametro.8. Tomar la lectura de los manmetros en la succin y descarga.9. Tomar la lectura del ampermetro y voltmetro.10. Variar la apertura de la vlvula de descarga de acuerdo al nuevo caudal seleccionado.11. Repetir los pasos 7, 8, 9 para un juego de 8 datos

TABULACION DE DATOS

Tabla 1NPs (Bar)Pd (Bar)Q (L/min)V (Voltios)I (Amp)

1-0.40.62651728.5

2-0.20.82301728

3-0.1511801727.9

4-0.11.11481727.5

5-0.091.31101727.1

6-0.071.4821726.8

7-0.051.5561726.4

8-0.021.6221725.8

Datos tomados experimentalmente del banco de bomba centrifuga

DATOS DEL BANCO DE BOMBA CENTRIFUGAFigura 4

Esquema del sistema de banco de bomba centrifugaEficiencia del Motor Elctrico (nme) = 0.85Z1 Z2 = 0.27 mDimetro de Succin = 1 = 2 = 0.0508 m.Dimetro de Descarga = 2 = 1 = 0.0381 m.Tagua = 24 C agua = 9782.532 N/m3RPM = 2888

MODELO DE CLCULOTomando los datos del N 2ALTURA DE CARGA (HB):

Determinando las Velocidades:Se sabe que:

A = rea de la seccin transversal de la tuberaV = Velocidad del fluidoPara la Seccin de Succin

Para la Seccin de Descarga

Reemplazando los datos:

POTENCIA HIDRAULICA (PH):

POTENCIA MECANICA (PM):

EFICIENCIA DE LA BOMBA (nB):

RESULTADOSTabla 2NQ (m3/s)HB (m)PH (W)PM (W)nB

14.16x10-32.777113.0111242.70.091

23.83x10-36.795254.5881169.60.217

33.0x10-39.199269.9681154.980.233

42.46x10-310.653256.3571096.50.233

51.83x10-312.728227.8571038.020.219

61.36x10-313.914185.115994.160.186

79.33x10-415.115137.956935.680.147

83.66x10-416.42458.804847.960.0693

GRAFICASHB vs QHB en Watts y Q en m3/s a escala 10-3

HP vs QHP en Watts y Q en m3/s a escala 10-3

nB vs Qn eficiencia de la bomba y Q en m3/s a escala 10-3

CONCLUSIONES

Nuestros resultados pueden ser justificados, por la falta de calibracin de los instrumentos de medicin, as como por la cantidad de accesorios. La grafica HB vs Q muestra una tendencia lineal lo que demuestra que la carga es proporcional al caudal, con lo cual comprueba algunas teoras. Se puede ver de las graficas que para una altura constante, el caudal se mantiene proporcional a la carga de la bomba.

BIBLIOGRAFIA Ing. Eduardo Mendoza, Bombas Hidrulicas, Sin Editorial. Pg. (119-120) y Pg. (139-142). html.rincondelvago.com/bombas-centrifugas.html www.monografias.com/trabajos15/bombas/bombas.shtml www.portaldelaindustria.com/bombascom.asp http://depa.pquim.unam.mx/IQ/iq/practica6n.htm http://www.pentax-pumps.it/spa/html/areainfo/areainfo3.html