departamento de capacitacion - alianza comercial · de la bomba centrífuga se designan como bombas...
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DEPARTAMENTO DE
CAPACITACIONCoordinador de Capacitación Ing. O. Eduardo Reynoso
2001
Seminario de Motobombas Centrífugas
Seminario de Motobombas Centrífugas
CICLO DEL AGUACICLO DEL AGUA
TIPOS DE POZOSTIPOS DE POZOS
HidrHidrááulica bulica báásicasica
CONCEPTOS TEORICOS
En la transferencia de agua por tuberías intervienen varios factores:
•La cantidad constante de líquido ( caudal )
•La fuerza que lo impulsa ( presión )
•El área definida de la tubería ( área circular )
HidrHidrááulica bulica báásicasica
CONCEPTOS TEORICOS
Al producirse movimiento de agua a través de la tubería se origina un nuevo fenómeno denominado: velocidad de circulación y como consecuencia el flujo se ve alterado debido a pérdidas por fricción.
En seguida se presentan algunas bases fundamentales que serán de utlidad para comprender mejor estos conceptos.
HidrHidrááulica bulica báásicasicaAREA O SECCION CIRCULAR (A)
El área de una tubería es la superficie circular interior, no debe confundirse con el diámetro de la tubería.
Para obtener el área circular de la tubería se utilizan dimensiones en pulgadas (sistema inglés).
π = 3.1416
r = radio
d = diámetroA = πr
2 πdA = 4
2
HidrHidrááulica bulica báásicasicaCAUDAL (Q)
El caudal o flujo es la asociación de un volúmen con respecto a un tiempo ( unitario ) dado.
En plomería los flujos se expresan en:
•Litros por segundo (LPS)
•Litros por minuto (LPM)
•Metros cúbicos por hora (m3 / h)
Q = Volúmen de agua obtenidaTiempo empleado para obtenerla
Ejemplo:
Cantidad de agua obtenida 10 Lts.
Tiempo empleado: 20 segundos
Q = 10 Lts.20 Seg.
HidrHidrááulica bulica báásicasica
VELOCIDAD ( V )
Es la distancia recorrida en un tiempo dado, se expresa en metros por segundo (m/seg.) en los cálculos para uso doméstico.
V = Distancia recorrida
Tiempo transcurrido
Ejemplo: Distancia: 40 metrosTiempo: 20 segundos
V =40 m20 seg.
HidrHidrááulica bulica báásicasicaRELACION ENTRE CAUDAL Y VELOCIDAD
En un área dada, el caudal es directamente proporcional a la velocidad.Menor velocidad, menor flujo proporcional.Por ejemplo:•Si la velocidad es 2 veces mas pequeña el flujo es 2 veces mas pequeño.•Si la velocidad es 3 veces mas grande el flujo es 3 veces mas grande.
Q = CaudalV = VelocidadA = Area
Q = V x A V = QA
NULAS
DEBILES
FUERTES
Empuje
Velocidad
Empuje
Velocidad
Empuje Velocidad
CAUDAL NULO
CAUDAL DEBIL
CAUDAL FUERTE
HidrHidrááulica bulica báásicasica
PRESION ( P )
La presión es la asociación de una fuerza en un área dada, se expresa en libras por pulgada cuadrada (lb/in2 PSI) o en metros por columna de agua (m.c.a.)
P =Fuerza ejercida por un cuerpo ( F )Area ocupada por el cuerpo ( A )
La fuerza (F) ejercida por un cuerpo sobre un plano es igual a su propio peso.
F = Peso del cuerpo
Ejemplo:
F= 10 Libras (4.53 Kilos)
A= 4” Pulgadas (2” x 2”)
P = 10 lb4”
HidrHidrááulica bulica báásicasicaPRESION ( P )
Inversamente, una presión (P) que actúa sobre un área (A) transmite una fuerza (F): F = P x A
La presión medida en columna de agua (m.c.a.) se refiere a la altura que alcanza el agua a determinada presión.
Ejemplo: Una altura de 7 mts. de agua equivale a una presión de 10 psi a nivel del piso. Inversamente, si se dispone de una presión de 10 psi a nivel del piso, el agua no podrá subir mas allá de 10 mts., la presión a esta altura será nula.
La presión es una fuerza de empuje que provoca la circulación del agua.
10 psi (lb/in2) = 7.04 m.c.a.
(libras por pulgada cuadrada) = (metros de columna de agua)
HidrHidrááulica bulica báásicasica
PRESION ESTATICA: Es aquella que se mide SIN circulación de agua.
PRESION DINAMICA: Es aquella que se mide CON circulación de agua
QUE ES PRESION ESTATICA Y PRESION DINAMICA
HidrHidrááulica bulica báásicasicaPERDIDA DE CARGA O PERDIDA DE PRESION
En una tubería dada, las presiones estática y dinámica serían las mismas si el fluido no fuese frenado durante su recorrido, pero no es así. Cuando el fluido circula, se produce frotación o fricción:
•Entre las moléculas del agua misma (viscocidad)
•Contra la pared de la tubería (rugosidad).
Estos frotamientos acarrean una pérdida de enrgía de movimiento que se
traduce en :
•Energía calorifica (calentamiento)
•Energía acústica (ruido)
HidrHidrááulica bulica báásicasica
En la práctica, todo ello se traduce en una pérdida de presión. A esta caída de presión se le llama pérdida de carga.
Mayor flujo = Mayor pérdida de carga
HidrHidrááulica bulica báásicasica
RELACION ENTRE PRESION Y FLUJO
El flujo y la presión están estrechamente relacionadas: para una presión P1 corresponde un flujo Q1, y una presión P2 corresponde un flujo Q2; sin embargo el flujo no es proporcional a la presión.
Motobomba DomMotobomba Domééstica stica de la Serie Hde la Serie H
FuncionamientoFuncionamientode la Bomba Centrde la Bomba Centríífugafuga
Se designan como Bombas Centrífugas, a aquellas que por su diseño, tienen la entrada del agua por el centro del ojo del impulsor
y la descarga por la periferia del impulsor.Todas estas Bombas están diseñadas para trabajar con agua limpia y baja temperatura.Todas las Bombas deben ser seleccionadas por sus curvas de
operación (Carga - Gasto) y no por la potencia que tienenacopladas.
En los diseños de las Bombas , podemos encontrar Bombas conimpulsor tipo cerrado para uso en agua limpia y Bombas conimpulsor del tipo semiabierto para uso en agua que contengapequeños sólidos en suspención.
Estas Bombas pueden ser utilizadas para agua de riego, para casas, para granjas o Industrias.
Corte de una VolutaCorte de una Voluta
InterpretaciInterpretacióón n de los Cde los Cóódigosdigos
Motobombas Motobombas Multietapas Serie HMultietapas Serie H
MOTOBOMBA JETMOTOBOMBA JET
FuncionamientoFuncionamientoMotobombas Jet.Motobombas Jet.
Se designan como Motobombas Jet, a aquellas Motobombas centrífugas que cuentan con un inyector integrado y un difusor de forma perfecta, similar a una voluta el cual esta diseñado para equilibrar las fuerzas radiales.Debido a lo anterior :* Se incrementa la carga (o Presión), entregada por la Bomba.* Se incrementa la eficiencia de la Bomba.* Se logra prolongar la vida útil de los rodamientos.* Estas Motobombas son ampliamente recomendadas para uso
doméstico, residencial y para equipos Hidroneumáticos.
Corte de la BombaCorte de la Bombacentrcentríífuga tipo Jet.fuga tipo Jet.
Algunas diferencias de las partes que integran las Bombas Jet son:
Part. No. 7: Voluta.Part. No. 15: Switch de presión.Part. No. 16: ManómetroPart. No. 24: Difusor Ventury Tobera plástico.Part. No. 26: Retén plástico.
Motobomba Motobomba autocebanteautocebanteMotor a: Motor a: gasolina,dieselgasolina,diesel y ely elééctricoctrico
FuncionamientoFuncionamientode la Bomba de la Bomba AutocebanteAutocebante
Se designan como Autocebantes, aquellas Bombas que por el diseño de la Voluta tienen integrado una Válvula Check que asegura el sello y el cebado de la Bomba.
Debido a lo Anterior:* Para su funcionamiento esta Bomba no requiere pichancha ni que
la columna este cargada (cebada o purgada).* Para su operación , solo se requiere cargar el cuerpo de la Bomba
con agua.* Por su diseño permite el paso de agua con pequeños sólidos ensuspención.
* Estas Bombas pueden tardar hasta un máximo de 12 minutos enpurgarse y que inicie el bombeo de agua.
FuncionamientoFuncionamientode la Bomba de la Bomba AutocebanteAutocebante
Bombas de TransmisiBombas de Transmisióón n Universal LUniversal Líínea Mnea M
Corte seccional Corte seccional Bomba centrBomba centríífugafuga
CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS DE LAS NUEVAS MOTOBOMBAS TIPO DOMESTICO DE LAS NUEVAS MOTOBOMBAS TIPO DOMESTICO
DE LAS LINEAS DE LAS LINEAS ““HH”” Y Y ““MDMD”” DE 1/4 , 1/2 , 3/4 Y 1 HP.DE 1/4 , 1/2 , 3/4 Y 1 HP.
EN VALSI, hemos realizado varias modificaciones en las características de nuestras bombas, utilizando la mas alta tecnología y los últimos avances de la Ingeniería con lo cual hemos logrado un producto con excelente calidad.
Algunas de las ventajas obtenidas en este tipo de bombas son: La modificación en la geometría y tamaño del impulsor, especialmente en el diseño de sus alabes.
El material de construcción, el cual es un material sintético de la mas alta tecnología, utilizado en la NASA en algunas de las partes de las naves.
LAS VENTAJAS PRINCIPALES QUE LAS VENTAJAS PRINCIPALES QUE TENEMOS CON NUESTRAS BOMBAS SON:TENEMOS CON NUESTRAS BOMBAS SON:
Un mayor poder de succión, eliminando la recirculación interna.
Alta eficiencia (43 - 50 - 64 - 71 y 78 %).(Las eficiencias promedio en las bombas fabricadas en México son aprox. de un 22%).Mayor rango de operación.(Diseñado para trabajo con tuberías de 1/2 y 3/4 , que no permiten el paso de alto flujo de agua).Hemos logrado que no se sobrecargue el motor.(En ninguno de los puntos de operación de mayor eficiencia de la curva correspondiente).Se ha incrementado la vida útil de la bombalogramos que el trabajo de las bombas sea mas silenciosoEstas bombas cumplen con las normas de la “CONAE”.(Norma de eficiencia energética para bombas centrífugas).
Las partes mas importantes de las Motobombas Centrífugas son:Part. No. 1: Motor Part. No. 2 : Sello MecánicoPart. No. 3: Impulsor Part. No. 4 : O-ringPart. No. 5: Retén Part. No. 6 : Tapa o Tapa de Voluta
CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DEL MATERIAL DE LOS STICAS DEL MATERIAL DE LOS IMPULSORES DE LAS LINEAS IMPULSORES DE LAS LINEAS ““H Y HHH Y HH””
MATERIAL :Compuesto de Oxido de polifenileno (Noryl) con fibra de vidrio (Composite).Resina plástica de Nylon
PROPIEDADES DEL MATERIAL :Temperatura de operación > 100 ºCAlta rigidez ( Res. Tens.) > 14,500 psiAlta estabilidad dimensionalAlta resistencia a la abrasión. > Bronce
OTRAS VENTAJAS :Material reciclable.No contiene plomoRecomendado para contacto con agua potable por la agencia de alimentos y drogas de los Estados Unidos (FDA).Puede moldearse en formas complejas para obtener componentes de alta eficiencia.
IMPULSOR DE TIPO IMPULSOR DE TIPO CERRADOCERRADO
IMPULSOR DE TIPO IMPULSOR DE TIPO SEMIABIERTOSEMIABIERTO
IMPULSOR DE TIPO IMPULSOR DE TIPO TURBINATURBINA
BOMBA DE PISTONBOMBA DE PISTON
IMPULSOR DE TIPO IMPULSOR DE TIPO ENGRANESENGRANES
IMPULSOR ABIERTOIMPULSOR ABIERTO(TIPO HELICE O PROPELA)(TIPO HELICE O PROPELA)
CAUDAL O FLUJO DE LA BOMBACAUDAL O FLUJO DE LA BOMBA
EL CAUDAL O FLUJO ES: LA CANTIDAD DE AGUA QUE UNA BOMBA MUEVE EN UN TIEMPO DETERMINADO
EN PLOMERIA LOS FLUJOS SE EXPRESAN EN:
LITROS POR SEGUNDO = LPS
LITROS POR MINUTO = LPM
METROS CUBICOS POR HORA = M3 / h
Funcionamiento de las Bombas Funcionamiento de las Bombas CentrCentríífugas y el efecto provocado fugas y el efecto provocado por la presipor la presióón atmosfn atmosfééricarica
PRESIONES BAROMETRICAS PRESIONES BAROMETRICAS A DIFERENTES ALTURASA DIFERENTES ALTURAS
ALTURA PRESIONBAROMETRICA
EQUIVALENTE ENMETROS DE
COLUMNA DE AGUA
ALTURAMAXIMA DE
SUCCION
AL NIVEL DEL MAR 1.03 Kg / cm2 10.29 m. 6.70 m.
805 m. SOBRE NIVELDEL MAR
0.93 Kg / cm2 9.30 m. 6.0 m.
1,610 m. SOBRENIVEL DEL MAR
0.84 Kg / cm2 8:40 m. 5.0 m.
2,415 m. SOBRENIVEL DEL MAR
0.763 Kg / cm2 7.63 m. 4.50 m.
Considerando la temperatura del agua a 25°C
SUCCISUCCIÓÓN NEGATIVA N NEGATIVA Y SUCCIY SUCCIÓÓN POSITIVAN POSITIVA
PERDIDAS POR FRICCION EN TUBERIASPERDIDAS POR FRICCION EN TUBERIAS
UnaUna Bomba Bomba sirvesirve parapara mover mover agua de un agua de un puntopunto a a otrootro
SE LLAMA ALTURA DE DESCARGA A:La distancia que hay desde el ojo del impulsor de la Bomba hasta el lugar a donde se va a enviar el agua.
SE LLAMA ALTURA DE SUCCIÓN A:La distancia que hay desde el ojo del impulsor de la bomba hasta el espejo del agua.
CDT = Carga Dinámica Totalhs = Altura de Succiónhd = Altura de la descargafs = Fricciones en la succiónfd = Fricciones en la descarga
CDT =
hs + fs
hd + fd
hs
fs
fd
hd
CDT =
* Los valores de las Tablas representan las Perdidas de altura en metros, debido a la fricción causada por cada 100 mts. de tubería (De conducción o arrastre), de hasta 17 años de uso.
* Siempre que calculemos instalaciones en donde las tuberías sean de cobre, plástico o Galvanizada nuevas, deberemos de multiplicar adicionalmente por 0.6.
PERDIDAS POR FRICCIPERDIDAS POR FRICCIÓÓNN
LPM 1/2 3/4 1 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6 8 GPM
PERDIDAS DE ALTURA EN METROS (P.A.M.)7.50 7.40 1.90 215.40 27.00 7.00 2.14 0.26 437.85 147.0 28.00 11.70 1.43 0.50 0.17 1045.42 53.00 16.40 2.01 0.87 0.23 1256.70 80.00 25.00 3.00 1.08 0.36 1594.60 64.00 7.30 2.73 0.92 25113.55 89.00 11.00 3.84 1.29 30246.00 45.90 16.10 5.40 2.16 0.53 0.19 0.07 65294.50 53.00 18.40 6.20 2.67 0.63 0.21 0.08 70567.70 76.00 25.60 10.60 2.62 0.88 0.36 0.09 150757.00 129.0 43.10 17.80 4.40 1.48 0.62 0.15 200
PERDIDAS POR FRICCIPERDIDAS POR FRICCIÓÓN EN TUBERIASN EN TUBERIASTAMATAMAÑÑO DE LA TUBERO DE LA TUBERÍÍA ( PULGADAS)A ( PULGADAS)
INTERPRETACIINTERPRETACIÓÓNNDE UNA CURVA DE UNA CURVA
cuando seleccionemos una bomba, busquemos siempre la mejor eficiencia
RECUERDEN QUE A MAYOR EFICIENCIA, MENOR CONSUMO DE CORRIENTE Y A MENOR EFICIENCIA MAYOR CONSUMO DE
CORRIENTE.
CDT
Q
MEJOREFICIENCIA
SELECCISELECCIÓÓN POR MEDIO DE LAS CURVASN POR MEDIO DE LAS CURVASCARGA, GASTO ( 1 a 4 H 3450 RPM )CARGA, GASTO ( 1 a 4 H 3450 RPM )
CurvasCurvas de Motobombas Jetde Motobombas Jet
CurvasCurvas de Motobombas de Motobombas AutocebantesAutocebantes
CURVA EFICIENCIACURVA EFICIENCIAPOTENCIAPOTENCIA
L O S P A S O SL O S P A S O SPARA SELECCIONAR UNA BOMBA SON:PARA SELECCIONAR UNA BOMBA SON:
1er. Paso: Q = en lpm
2do. Paso: CDT = en mts.
3er. Paso: Seleccionar Curva Operacion
4to. Paso: Confirmar por ; BHP
PARA SELECCIONAR UNA BOMBAPARA SELECCIONAR UNA BOMBASE REQUIERE CONOCER 2 DATOSSE REQUIERE CONOCER 2 DATOS
GASTO = lpm, lps, gpm, m3/h,(flujo)CDT ó AMT= mts, ft, psi, kg/cms2, Head,(presión)
(Pulg agua = al cuadrado del diámetro de tubería en lts/seg),
(Agua por Hectárea = 1 lt / Seg ), etc
CDT = hs + fs + hd + fd
Para calcular la carga dinámica al instalar una Bomba en un edificio, se puede considerar que cada piso mide 3 mts. de altura promedio.
3 mts.
3 mts.= 15 mts.
3 mts.
3 mts.
( En una instalación , Se consideran 3mts. más por la altura del tinaco y la succión)
RecomendacionesRecomendacionesAdicionalesAdicionales
Para conocer la carga dinámica de una Bomba , se puede instalar un manómetro y una válvula en la descarga y así sabremos cuanta es la carga que nos da la Bomba.
Para conocer el Gasto solo necesitamos un recipiente de capacidad conocida y observaremos en cuanto tiempo se llena.
En una instalación Hidráulica, siempre se debe de colocar una Válvula check en la descarga para evitar los golpes de ariete.
Una persona adulta consume en promedio de 150 a 300 lts de aguapor dia.
CALCULO DE POTENCIA CALCULO DE POTENCIA AL FRENOAL FRENO
Existe una formula con la cual podemos conocer que demanda de potencia tiene una Bomba en cualquier punto de la curva.
La Formula es la siguiente:Q (lps) x CDT (mts)
BHP = ---------------------------------------76 x EFIC ( %)
BHP = potencia al freno Q = Gasto o Flujo.CDT = Carga Dinámica Total 76 = Constante
EFIC = Eficiencia de la Bomba en el punto seleccionado
( La proporciona cada Fabricante )
* Las personas que tienen experiencia en la instalación de bombas:¿ Qué problemas han tenido al instalar y cuáles creen que sean atribuibles a las bombas y porqué?
* SABIAN USTEDES QUE DEL 80 AL 90% DE LOS PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN LAS BOMBAS SON DEBIDO A: UNA MALA INSTALACION.
* Las fallas mas frecuentes son:1.- Entrada de aire.2.- Mal sellado de las conexiones.3.- La bomba instalada muy alejada del aljibe.4.- Reducciones en la línea de succión.5.- Tubería de descarga de poco diámetro, etc.
* Cuando se instala una bomba con una línea de succión que tengademasiada altura , la bomba puede cavitar.
ComentariosComentariosAdicionalesAdicionales
ComentariosComentariosAdicionalesAdicionales
* Todas las bombas se deben instalar siempre lo mas cerca del espejo del agua.
* Al instalar una bomba siempre se deben respetar los diámetros de la succión y descarga que se recomiendan. (si incrementamos los diámetros en las líneas de la succión y descarga la bomba trabajara mejor).
* En todo tipo de tubería y conexiones existen fricciones, según el terminado de estas, el material de las mismas y el tiempo de uso.
INSTALACIINSTALACIÓÓN DE BOMBASN DE BOMBASCON MOTOR MONOFASICOCON MOTOR MONOFASICO
Cuando instalamos Bombas con motor monofasico, estas traen 2 cables y en cualquier posición en que conectemos los cables el sentido de rotación no cambiara (la bomba trabajará en su sentido de rotación normal).
INSTALACION DE BOMBASINSTALACION DE BOMBASCON MOTOR TRIFASICOCON MOTOR TRIFASICO
Cuando se instalen Bombas con motor Trifasico, se debe de verificar la rotación (antes de poner a trabajar la bomba en forma definitiva) , porque al conectar las 3 puntas la bomba puede trabajar con rotación invertida.
SENTIDO DE GIRO DE LAS BOMBAS DESDE LA SENTIDO DE GIRO DE LAS BOMBAS DESDE LA FUERZA MOTRIZFUERZA MOTRIZ
SENTIDO DE GIRO DE LAS BOMBAS DESDE LA SENTIDO DE GIRO DE LAS BOMBAS DESDE LA FUERZA MOTRIZFUERZA MOTRIZ
CW
* Siempre que se instala y una bomba se debe de instalar a la salida de la bomba, para evitar el golpe de ariete.
* Cuando se instalen tuberías de conducción muy largas se deben de instalar una a la salida de la bomba y las demascada 100 o 150 mts. ( porque si no pueden llegar a romper la bomba por el golpe de ariete).
INSTALACION DEINSTALACION DEVALVULAS CHECK VALVULAS CHECK
Valvula check
BOMBAS CONECTADASBOMBAS CONECTADASEN SERIEEN SERIE
Se conectan Bombas en serie, cuando se desea incrementar la presión aunque el gasto es el mismo.
BOMBAS CONECTADAS EN BOMBAS CONECTADAS EN PARALELOPARALELO
Se realiza este tipo de instalación , cuando se desea incrementar el gasto y que la presión se mantenga igual.
BOMBAS CONECTADASBOMBAS CONECTADASEN SERIEEN SERIE
El mejor ejemplo que tenemosson las Bombas Sumergibles.
HEROES FERROCARRILEROS Nº 285
COL. FERROCARRIL GUADALAJARA, JALISCO
TEL 01 (33) 3668 2500
www.valsi.com.mx