INGENIERA QUIMICALABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS I

LABORATORIO N 5BOMBAS

INTEGRANTES PLASENCIA UNEZ ERICK CHAVEZ RAMIREZ YOHAN DENNIS CRUZ RODRIGUEZ DARWIN

PROFESOR: MG. WALTER MORENO EUSTAQUIOTRUJILLO PER 2015

OBJETIVOS

1. Graficar la altura de elevacin y el rendimiento de la bomba en funcin del caudal.

2. Para las leyes de afinidad; graficar:

Velocidad en funcin del caudal Ln de la altura en funcin de la velocidad Ln de la potencia del fluido en funcin de la velocidad

FUNDAMENTO TEORICOLas Bombas: Las bombas para una aplicacin especfica nos interesa sus caractersticas tales como: la capacidad, la carga suministrada al fluido, la potencia requerida para accionar la bomba y la eficiencia de la bomba.Las bombas pueden calificarse en 2 grupos: bombas de Desplazamiento Positivo y bombas centrifugas.Bombas de Desplazamiento Positivo: Pueden ser del tipo Rotativa, Reciproca y Miscelanica.Bombas reciprocas: se caracterizan por adicionar energa al sistema del fluido, por medio de un pistn que acta contra un lquido confinado. El pistn puede ser accionado ya sea por mquina de vapor o motor elctrico, la eficiencia de estas bombas con un buen mantenimiento de ser de cuando menos de 95%.Bombas rotatorias: se caracterizan por el mtodo de toma y descarga del fluido, dependen de vlvulas de reten para controlar la carga y descarga. Pueden clasificarse en bombas lobulares, tornillos, rotatorias de pistn y aletas, pueden bombear fluidos viscosos. Bomba peristltica: Consta de una tubera flexible la cual captura al lquido mediante la accin de un rodillo. Se usa para manipular fluidos en pequeas cantidades, a bajas presiones y manteniendo una limpieza constante.

Bombas Centrifugas: Son bombas de uso industrial, por su simplicidad del diseo, bajo consto inicial, bajo mantenimiento y flexibilidad de aplicacin. El fluido entra a la bomba cerca del centro del impulsor rotatorio y es llevado hacia arriba por la accin centrfuga.Cabe mencionar tambin que se puede presentar el fenmeno de la cavilacin que consiste en una vaporizacin parcial del fluido dentro de la bomba y cuya consecuencia ms grave puede llegar a ser el desprendimiento de pequeos pedazos del impulsor, adems de picarlo. Este problema puede resolverse simplemente reduciendo la velocidad de La bomba.Variables de un Sistema de bombeo: Son: La columna: Tambin llamado carga, es la resistencia que debe vencer la bomba para alcanzar el fluido de descarga. Entre los distintos tipos de descarga tenemos:Carga Esttica de succin (hc): es aquella medida vertical de la cantidad de fluido en el lado de la succin. Se subdivide en: Elevacin esttica de succin(Ees) Carga de Succin(hes) Carga de descarga esttica (hed) es la distancia vertical del eje central de la bomba al punto de entrega libre del lquido.Carga Succin (Hs): Se define como:Hs = hes hfe hfs +Ps.............................. (1)Donde:Hs = Caga de Succin.hes = Carga Esttica de succin.hfe = Prdida de carga por succinhfs = Prdida de carga por tubera y accesorios succin.Ps = Presin de succin.Carga de Descarga (Hd): est definida por:Hd = hed hfex hfs +Pd............................... (2)Donde:Hd = Caga de Descarga.hed = Carga Esttica de Descarga.hfed = Prdida de carga por Descarga.hfd = Prdida de carga por tubera y accesorios, en descarga.Pd = Presin de Descarga.Carga Total (H):H= Hd- Hs...................................................... (3)El caudal (Q): Es la cantidad de lquido que se maneja en el sistema a la temperatura de bombeo y que puede ser expresado en galones por minuto.El Caballaje: Es la energa requerida para poder realizar el bombeo. Caballaje lquido (LHP): Es la energa neta registrada para manipular el lquido. ...........................(4)Caballaje de freno (BHP): Es lo que consume el motor de la bomba. ..................................(5)La carga de succin neta positiva (SCPN): Es la presin con la cual llega el lquido al orificio de carga. Se define como la diferencia entre la presin total expresada en columna de lquido en la entrada de succin y la presin expresada en altura del lquido correspondiente a la presin de vapor del lquido en la entrada de la bomba.CSPNdisponible = Hs Pv........................ (6)Donde:Hs: Carga de SuccinPv: Presin de Vapor.CSPNrequerido = dato proporcionado por el fabricantePara un funcionamiento normal de la bomba debe cumplirse que:CSPNdisponible > CSPNrequerido si no se cumple se produce el fenmeno de cavilacin. Velocidad Especfica (Ns): Es la velocidad en revoluciones por minuto a la cual una bomba terica geomtricamente similar a la bomba real, debera girar si su mejor eficiencia se obtuviera al descargar un galn por minuto contra una presin total de 1 pie. ........................(7)Donde:n = Velocidad real de la bomba en RPMH = Presin total por paso en pies.Q = Capacidad de la bomba en galones por minuto.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se procede a encender la bomba centrifuga y abrir la vlvula de compuerta y se deja el lquido circule hasta el tanque.

Se regula la velocidad deseado en esta prctica es 3000 r.p.m y se toma los datos como son el caudal la presin 1 y presin 2 as como la temperatura y la potencia elctrica.

Se toman datos para cada disminucin del caudal

Se toman los datos para las vlvula 6 .

Y para cumplir con el objetivo para las leyes de afinidad la velocidad en r.p.m se va cambiando (disminuyendo) y lo que permanece constante es la potencia y se toman los mismos datos.

CLCULOS Y RESULTADOSr.p.mQ(L/min)P1(bar)P2(bar)T(C)Potencia Elctrica

300082.30.02125.40.535

71.90.011.225.50.53

63.40.021.425.70.52

53.650.021.625.80.5

400.021.825.90.455

a. Datos para la vlvula 6:

Aplicando las diversas frmulas para encontrar la altura de elevacin y el rendimiento de la bomba:Q(m3/s)P2(bar)P1(bar)P elctrica(kW)P fluido(kW)H(m)n(%)

0.0013716710.020.5350.134423331025.1258567

0.001198331.20.010.530.1426016712.1428571426.9059748

0.001056671.40.020.520.1458214.0816326528.0423077

0.000894171.60.020.50.1412783316.1224489828.2556667

0.000666671.80.020.4550.1186666718.1632653126.0805861

Grafica de altura de elevacin y rendimiento vs. El caudal

b. Para las leyes de afinidad:r.p.mQ(L/min)P1(bar)P2(bar)T(C)Ptrnas(kW)H(m)

300088.40.011.227.10.7512.1428571

2885.484.150.011.127.30.7511.122449

2794.281.60.01127.50.7510.1020408

2476.572.60.020.827.60.757.95918367

2247.3650.020.6527.70.756.42857143

Grafica de velocidad en funcin del caudal:

Q(L/min)r.p.m

88.43000

84.152885.4

81.62794.2

72.62476.5

652247.3

Grafica Ln de la altura de elevacin en funcin de la velocidad:

Ln HLn velocidad

2.496741118.00636757

2.40896557.96741882

2.312737467.93530112

2.074326447.81460155

1.860752347.71748477

Grafica Ln de la potencia del fluido en funcin de la velocidad:

Ln PfluidoLn velocidad

-1.741104388.006367568

-1.878151047.967418818

-2.005150737.935301119

-2.360426097.814601552

-2.684577847.717484775

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

La carga total de la bomba es dependiente de la carga esttica de descarga, debido a la naturaleza del sistema y a que la presin de descarga es mayor que la presin de succin. Para ambas vlvulas se observa que la grfica eficiencia en funcin del caudal tiene casi una relacin directa que podra deberse a que como mayor es el caudal mayor es el trabajo de la bomba y mayor eficiencia. Se lograron cumplir todos los objetivos con la mayor precisin posible, y se encontraron todas las relaciones entre los diferentes parmetros pedidos.

BIBLIOGRAFA CENGEL Yunus, CIMBALA John. Mecnica de fluidos: Fundamentos y Aplicaciones.Mc Graw Hill. Mxico. 2006.

http://www.epa.gov/apti/Materials/APTI%20435%20student/Student%20Manual/Appendix_F_no%20TOC-cover_MRpf.pdf

Mecnica de fluidos /6Ta edicin/Robert Mott

http://www.buenastareas.com/ensayos/Mecanica-De-Fluidos-bombas /3221228.html

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