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SOLUCION DEL PRIMER PARCIAL DE FLUJO DE FLUIDOS

PROBLEMA: 01

Se requiere una bomba rotativa de engranaje para abastecer petróleo bunker Nª6 , el quemador de un horno refractario de cemento , el petróleo al ser bombeado tiene una gravedad especifica igual a 0.9 y una temperatura a 150ªC una viscosidad de 800 ssu. El consumo del petróleo es de 450 GPM, debiendo considerarse un factor de seguridad al 100% para efecto de abastecimiento y retorno, en el quemador debe disponerse una presión igual a 400PSI y se ha instalado una válvula de presión de 10 PSI, como factor de seguridad en el diagrama de instalación siguiente:EN LA SUCCION:Tubería de 6 pulgada de diámetro 1codo de 90ª estándar 1 válvula de compuerta media abierta EN LA DESCARGA Tubería de 4 pulgada de diámetro3 codos de 90ª estándar ( después del horno )2 codos de 90ª estándar ( antes del horno) CALCULAR:La presión total que debe vencer la bomba en PSILa capacidad de la bomba en GPMLa presión actual en la válvula de retorno y la presión mínima en PSILa potencia requerida en HP , con rendimiento al 60%

RESOLUCION

DATOS

Temperat. 150 ºCGravedad esp. 0.9Hf (Horno) 400 PSIHf (Valvula) 10 PSICaudal 450 GPMH valula 10 PSIH horno 400 PSI Rendimiento 60 %

CALCULAR:

PRESION TOTAL (PSI)CAPACIDAD DE LA BOMBA (GPM)

PRESION ACTUAL EN L A VALVULA DE RETORNO Y LA PRESION MINIMA EN PSIPOTENCIA (HP)

PLANTEAMIENTO MATEMATICO

CALCULO DE LA POTENCIA

CALCULO DE CARGA DINAMICA TOTAL

calculo del factor de friccion

calculo de constante de blasius

AREA

VELOCIDAD

NUMERO DE REYNOLDS

𝐻=𝐷−𝑆+ ℎ_𝑆𝐿+ℎ_𝐷𝐿(𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑛𝑐𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎)

𝐻=ℎ_𝐷+ ℎ_𝑆 (𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑛𝑐𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎)

PROCEDIMIENTO MATEMATICO

1. Succion

DATOS

succion (pie)12

a) Diametro y Area

DIAMETRO (in) DIAMETRO (ft) AREA (ft^2)6 0.5 0.19635

b) Viscosidad

µ (ssu) µc (ft^2/s)800 0.039955968

c) Velocidad

Q (GPM) Q (ft^3/s)450 1.0026

d) Numero de Reynolds

D (ft) V (ft/s) µc (ft^2/s)0.5 5.10618792971734 0.039955968

calculo de blasius

DATOS

reynolds f´63.8976876960826 0.111909044903013

calculo d colebrook

1 iteracion

e/d diametro(ft)0.000036 0.5

2 iteracion

e/d diametro(pie)0.000036 0.5

3 iteracion


4 iteracion


5 iteracion


6 iteracion


7 iteracion

e/d diametro(pie)

0.000036 0.5

8 iteracion


9 iteracion


10 iteracion


11 iteracion


12 iteracion


13 iteracion


14 iteracion


15 iteracion


16 iteracion


17 iteracion


18 iteracion


19 iteracion


20 iteracion


21 iteracion


22 iteracion


23 iteracion


24 iteracion


25 iteracion


perdida de carga de las longuitud y accesorios

datos

longuitud ( pie)Codo de 90º estandar

Valvula de comuerta abierta

CALCULO DE LA hs

datos

succion(pie) hsl - accesorios (pie)12 16.9854605816211

II. Descarga

DATOS

Descarga (ft) Descarga ( PSI)36 14.0292

a) Diametro y Area


b) Viscosidad

µ (ssu) µc (ft^2/s)800 0.039955968

c) Velocidad

Q (GPM) Q (ft^3/s)450 1.0026


D (ft) V (ft/s) µc (ft^2/s)4 11.488922841864 0.039955968

calculo de blasius

DATOS

Reynolds f´1150.15837852949 0.0543309204800382

calculo d colebrook

1 iteracion

e/d diametro(ft)0.000054 0.333333333333333

2 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

3 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

4 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

5 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

6 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

7 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

8 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

9 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

10 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

11 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

12 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333


datos

ANTES DEL HORNO longuitud ( pie)

Codo de 90º estandarHdl

DESPUES DEL HORNO longuitud ( pie)


CALCULO DE LA hD

datos

Descarga(pie) hdl - accesorios (pie)36 113.613619685319

CALCULO DE LA CARGA DINAMICA TOTAL

datos

HS (PSI) HD(PSI) 1.94283398865773 58.3044275913687

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE LA BOMBA CON 100% DE SEGURIDAD

datos

Q (GPM) K 450 2

CALCULO E LA PRESION ACTUAL DE LA VALVULA

datos

D ( PSI) Hdl (PSI)14.0292 34.9917121286624

CALCULO E LA PRESION MINIMA

datos

D ( PSI) Hdl (PSI)14.0292 34.9917121286624


datos

Q (GPM) H( pie)450 1206.69043258924

SOLUCION DEL PRIMER PARCIAL DE FLUJO DE FLUIDOS

PROBLEMA: 01

Se requiere una bomba rotativa de engranaje para abastecer petróleo bunker Nª6 , el quemador de un horno refractario de cemento , el petróleo al ser bombeado tiene una gravedad especifica igual a 0.9 y una temperatura a 150ªC una viscosidad de 800 ssu. El consumo del petróleo es de 450 GPM, debiendo considerarse un factor de seguridad al 100% para efecto de abastecimiento y retorno, en el quemador debe disponerse una presión igual a 400PSI y se ha instalado una válvula de presión de 10 PSI, como factor de seguridad en el diagrama de instalación siguiente:EN LA SUCCION:Tubería de 6 pulgada de diámetro 1codo de 90ª estándar 1 válvula de compuerta media abierta EN LA DESCARGA Tubería de 4 pulgada de diámetro3 codos de 90ª estándar ( después del horno )2 codos de 90ª estándar ( antes del horno) CALCULAR:La presión total que debe vencer la bomba en PSILa capacidad de la bomba en GPMLa presión actual en la válvula de retorno y la presión mínima en PSILa potencia requerida en HP , con rendimiento al 60%

RESOLUCION

PRESION TOTAL (PSI)CAPACIDAD DE LA BOMBA (GPM)

PRESION ACTUAL EN L A VALVULA DE RETORNO Y LA PRESION MINIMA EN PSIPOTENCIA (HP)


µc (ft^2/s)0.039955968

Q (ft^3/s) AREA (ft^2) VELOCIDAD (ft/s)1.0026 0.19635 5.10618792971734

Reynolds63.897687696083

f´0.111909044903013

diametro(ft) reynolds f´ f0.5 63.8976876960826 0.111909044903013 0.288921485370096

diametro(pie) reynolds f´ f0.5 63.8976876960826 0.288921485370096 0.193675022311746





diametro(pie) reynolds f´ f

0.5 63.8976876960826 0.216155969800128 0.217081679478916



















en la 25va iteracion la constante de blasius y colebrook son iguales por motivo que el factor de friccion toma ese valor numerico


unidades D Le/D21 6 -1 - 301 - 160

CALCULO DE LA hs

hsl - accesorios (pie) Hs( pie) Hs( PSI)16.9854605816211 4.98546058162108 1.94283398865773


ℎ_𝑆𝐿=(ℎ_(𝑆𝐿(𝑙𝑜𝑛𝑔))+ℎ_(𝑆𝐿𝑐𝑜𝑑𝑜90)+ ℎ_(𝑆𝐿𝑣𝑎𝑙𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑟𝑡𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑎𝑏𝑖𝑒𝑟𝑡𝑎))

𝐻_𝑠=−𝑆+ ℎ_(𝑠𝐿 𝑦 𝑎𝑐𝑐𝑒𝑠𝑜𝑟𝑖𝑜𝑠) (𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎)

µc (ft^2/s)0.039955968


Reynolds1150.1583785295

f´0.0543309204800382





unidades D Le/D

45 0.333333333333333 -2 - 30

215 0.3333333333333333 - 30

CALCULO DE LA hD

hdl - accesorios (pie) HD( pie) HD( PSI )113.613619685319 149.613619685319 58.3044275913687



ℎ_𝑆𝐿=(ℎ_(𝐷𝐿(𝑙𝑜𝑛𝑔) )+ℎ_(𝐷𝐿 𝑐𝑜𝑑𝑜90))

𝐻=ℎ_𝐷+ ℎ_𝑆 +ℎ_(𝑣𝑎𝑙𝑣𝑢𝑙𝑎 )+ℎ_(ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 ) (𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑛𝑐𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎)

HD(PSI) H HORNO (PSI) H VALVULA (PSI) H total (PSI)58.3044275913687 400 10 470.247261580026


K CAPACIDAD 2 900


Hdl (PSI) H horno (PSI) H VALVULA (PSI) H ( PSI)34.9917121286624 400 10 459.020912128662


Hdl (PSI) H horno (PSI) H (PSI)34.9917121286624 400 449.020912128662


H( pie) peso especifico n P(HP)1206.69043258924 0.9 0.6 205.685869191348


𝐶𝐴𝑃𝐴𝐶𝐼𝐷𝐴𝐷=𝑄𝑥 𝑘

𝐻=𝐷+ℎ_(𝑑𝑙 ( 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜))+ℎ_(𝑓 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜)+ℎ_(𝑓𝑣𝑎𝑙𝑣𝑢𝑙𝑎 )

𝐶𝑈𝐴𝑁𝐷𝑂 𝑁𝑂 𝐻𝐴𝑌 𝑃𝑅𝐸𝑆𝐼𝑂𝑁 𝐸𝑁 𝐿𝐴 𝑉𝐴𝐿𝑉𝑈𝐿𝐴 𝐻=𝐷+ℎ_(𝑑𝑙 ( 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜))+ℎ_(𝑓 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜)

f0.288921485370096

f0.193675022311746

f0.227059630100695

f0.212822514419142

f0.21845334844193

f0.216155969800128

f

0.217081679478916

f0.216706779593185

f0.216858298924719

f0.216797010283677

f0.216821792874549

f0.216811770464687

f0.216815823439071

f0.216814184415633

f0.216814847231024

f0.21681457918981

f0.216814687584981

f0.21681464375023

f0.216814661476895

f0.216814654308275

f0.216814657207247

f0.21681465603491

f0.216814656509

f0.216814656317279

f0.216814656317279


f velocidad (pies/s) gravedad ( pie/s^2) h0.21681466 5.10618792971734 32.2 0.3072305531559370.21681466 5.10618792971734 32.2 2.63340474133660.21681466 5.10618792971734 32.2 14.0448252871285

la perdida de carga en la longitud ya ccesorios (pie) 16.9854605816211




f0.0607902128181257

f0.0593559915598612

f0.0596565313894796

f0.0595927659514929

f0.0596062595969266

f0.059603402568206

f0.0596040074197941

f0.059603879365584

f0.0596039064760266

f0.0596039007364502

f0.0596039019515809

f0.0596039016943245

f velocidad (pies/s) gravedad ( pie/s^2) h(pie) h(PSI)

0.0596039 11.488922841864 32.2 16.4922996317398 6.4270491664890.0596039 11.488922841864 32.2 7.32991094743991 2.85646629621733

23.8222105791797 9.28351546270634

0.0596039 11.488922841864 32.2 78.7965426849791 30.70701268433640.0596039 11.488922841864 32.2 10.9948664211599 4.284699444326

89.791409106139 34.9917121286624la perdida de carga en la longitud ya ccesorios (pie) 113.613619685319 44.2752275913687




H total (PSI) H total (pie)470.247261580026 1206.69043258924

H ( PSI)459.020912128662

P(HP)205.685869191348




h(PSI)

6.4270491664892.856466296217339.28351546270634

30.70701268433644.284699444326

34.991712128662444.2752275913687

DATOSQ= 20000Barr/dia

L succion= 12ftvalvula check 1

2succion 8

descarga 80

FACTORES DE CONVERSIÓNp 3.141592

30

100

0.0833

5.6146

86400longitud 12

EN LA SUCCION

diametro 5.7402 0.47815866

DIAMETRO ft velocidad56.11 0.03 1.2997 0.4782 7.23771

EN LA DESCARGA diametro 5.471637 0.4557873621

codo estandar de 90

(Le/D ) de codos

(Le/D) de valvulas

factor de convercion de pulgadas a ft

factor de convercion a de barriles a ft

convercion de dias a segundos

dencidad lb/ft3

viscocidad Lb/ft.s

caudal (Q) ft3/s

planteamiento del problema

ℎ_(𝑠=) 𝑠+ℎ_𝑠𝐿

𝑃=𝑄𝐻𝛾/𝑛𝐻=ℎ_𝑆+ℎ_𝐷

ℎ_𝑆𝐿=𝐿/𝐷∗𝑉^2/2𝑔

longitud 20 millas 105600


hallando la potencia n 0.6

Htot =S+hsl+D+hdl

Htot 8015.000

P1 245.99849234

AHORRANDO ENERGIA

valvula de comp1

2p 3.141592(Le/D )codos 16

8

0.0833

5.6146

86400longitud 8

EN LA SUCCIONDIAMETRO 5.86 0.4881

DIAMETRO ft velocidad

dencidad lb/ft3

viscocidad Lb/ft.s

caudal (Q) ft3/s

ACIENDO CAMBIOS EN LOS EQUIPOS

codo estandar de 90

(Le/D) valvulas

factor de convercion de pulgadas a ft

factor de convercion a de barriles a ft

convercion de dias a segundos

dencidad lb/ft3

viscocidad Lb/ft.s

caudal (Q) ft3/s

56.11 0.03 1.2997 0.4881 6.94480

EN LA DESCARGA longitud 105604diametro 6.5 0.54145


H= 1295.097

P2= 39.749467116

ENTONCES SE AHORRA

P= 206.24902522

dencidad lb/ft3

viscocidad Lb/ft.s

caudal (Q) ft3/s

PREGUNTA #02

kval= 3.51108

kcod= 1.05332

EN LA SUCCION

E/D Re f´ f hsf h valv check hcod hsl0.00031 6472.80125 0.035275 0.035086 0.7167 2.85599 1.71359 7.000

0.03446 0.035120.03449 0.03511

EN LA DESCARGA

planteamiento del problema

𝑄=𝑉∗𝐴𝑉=4𝑄/(𝜋∗𝐷^2 )

Se ha extendido una red de tuberías de 6pulgadas estándar programa 40 con un diámetro interno igual a 6.07 pulgada, para el transporte de 20000 barriles de petróleo por día de 24 horas, dicho petróleo tiene una densidad de 0.9 y una viscosidad de 0.03 lb/ pie. s De los estudios realizados se ha obtenido que toda la red ofrece una resistencia por fricción de 80 pie de agua y que el desnivel de la fuente de abastecimiento se encuentra por debajo de la bomba y la descarga es de 80 pie

Calcular:

a) la longitud de la red en ft b) la carga total que debe vencer la bomba en lb/pie2

E/D Re f´ f hdf h valv check hcod hdl0.00033 6790.50414 0.034855 0.034654 7916.5403 3.45936 0.00031 7920.000

0.03465 0.034680.03468 0.03468

kval= 0.28240

kcod= 0.56480

EN LA SUCCION

E/D Re f´ f hsf h valv hcod hsl

0.00031 6340.47333 0.035457 0.03528 0.4333 0.21149 0.84597 2.3370.03550 0.035300.03552 0.03530

EN LA DESCARGA

E/D Re f´ f hdf h valv hcod hdl0.00028 3064.48927 0.042525 0.04360 1204.5598 0.04015 0.08031 1204.761

0.04392 0.043410.04371 0.043440.04375 0.04343

Se ha extendido una red de tuberías de 6pulgadas estándar programa 40 con un diámetro interno igual a 6.07 pulgada, para el transporte de 20000 barriles de petróleo por día de 24 horas, dicho petróleo tiene una densidad de 0.9 y una viscosidad de 0.03 lb/ pie. s De los estudios realizados se ha obtenido que toda la red ofrece una resistencia por fricción de 80 pie de agua y que el desnivel de la fuente de abastecimiento se encuentra por debajo de la bomba y la descarga es de 80 pie

Calcular:

a) la longitud de la red en ft b) la carga total que debe vencer la bomba en lb/pie2

PROBELMA # 01

DATOS:Q(GPM) 250densidad 0.785D ?

PROCEDIMIETNO MATEMATICO:

PROCESAMIENTO DE DATOS:

calculo de flujo en libras/hora

ρ 6.5469 lb/gal.

w 98203.5 lb/min

calculo de densidad del alcohol lb/ft3

48.984 ≈ 49 lb/ft3

calculo del diametro economico:

5.18813834 pulg5 pulg.

se requiere una tuberia de acero para transformar 250GPM de alcohol que tiene una densidad de 0.785(peso especifico). ¿Cual es el dimetro economico?

𝜌=𝑆𝑝−𝑔𝑟∗𝜌𝐻_2 𝑂𝑊=𝑄∗𝜌

𝐷_𝑒𝑐=(2.2∗𝑊^0.45)/𝜌^0.31

𝜌_𝑎𝑙𝑐𝑜ℎ𝑜𝑙

𝐷_𝑒𝑐

PROBLEMA # 02

DATOS: para (a)D 12 pulg.

1 ftv 3.8 ft/sdensidad 62.4 lb/ft3viscosidad 1.1 cp

PROCEDIMIENTO MATEMATICO:


Re 320.758691el flujo es laminar.

DATOS: para (b)

D 1 ftv 3.8 ft/sviscosidad 0.02889 lb/ft - sdensidad 114 lb/ft3


Re 14994.8079el flujo es turbulento

determinar el tipo de flujo que tendra lugar en una nueva tuberia de 12" de diametro, si:a) El flujo en movimiento en agua a 60°F con una velocidad de 3.8 ft/s.b) El fluido es H2S04 de 90% en peso la T° de 60 °F de viscosidad igual a 0.02889 lb/ft-s y una densidad de 114 lb/ft3

DATOS:

En una válvula de alcohol rectificado, se desea trasladar 20000 lb/hr de alcohol etílico y se encuentra a la temperatura de 25°C desde los tanques de recepción hasta los precalentadores empleando tubería de 2 pulgadas programa 40, la línea tiene una longitud de 230 ft de tubería, la descarga se realiza a 20 ft por encima del eje de la bomba. La instalación lleva 2 codos de 45°C a una válvula de globo abierta

Hallar:

La carga dinámica total que debe tener la bomba.

La capacidad de la bomba en galones por minuto

En una válvula de alcohol rectificado, se desea trasladar 20000 lb/hr de alcohol etílico y se encuentra a la temperatura de 25°C desde los tanques de recepción hasta los precalentadores empleando tubería de 2 pulgadas programa 40, la línea tiene una longitud de 230 ft de tubería, la descarga se realiza a 20 ft por encima del eje de la bomba. La instalación lleva 2 codos de 45°C a una válvula de globo abierta

Hallar:

La carga dinámica total que debe tener la bomba.

La capacidad de la bomba en galones por minuto

DATOS:3.1416

Q 53 GPMn 60 %L 1000 pies

0.841.6 cp

d 3 pulgH ?P ?A.comercial 0.00059 E/D

TABLA DE CONVERSIÓN

1Pie 12 pulg

PROBLEMA N°6Para transportar aceite de un depósito A a otro B con capacidad de 53 GPM es necesario instalar una electrobomba cuya potencia se desea determinar sabiendo que el rendimiento es 60 %. La tubería de conducción es de 3 pulg de diámetro interno programa 40 su longitud es 1000ft. Sus órganos y accesorios son los siguientes:2 válvulas de globo8 codos angulares2 empalmes de 180°1 embocadura ordinaria1 ensanchamiento repentino 3pulgada a 4.2pulgadaEl nivel de aceite de B se mantiene a 39 ft por encima del nivel de A en las condiciones de transporte el peso especifico del aceite es 0.84 y viscosidad igual a 1.6 cp.

𝛄𝛍

𝛑

1CP 2.419 Lb/pie.h1h 3600 s1gr 0.0022 lb

0.000035311min 60 s

0.0000135.314663785.412

CONVIRTIENDO

DIAMETROPulg Pie

3.068 0.25566667

VISCOSIDADCP Lb/pie.s

1.6 0.00107511

PESO ESPECÍFICO = DENSIDAD

0.84 52.3364486

CAUDAL

53 1.18084475

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1cm^3 〖𝑝𝑖𝑒〗 ^3〖 1𝑚〗^3 〖𝑐𝑚〗 ^3

gr⁄cm^3 lb⁄pie^3

gln⁄min 〖𝑝𝑖𝑒〗 ^3⁄s

gr⁄cm^3 lb⁄pie^3

gln⁄min 〖𝑝𝑖𝑒〗 ^3⁄s

〖 1𝑚〗^3 〖𝑝𝑖𝑒〗 ^31cm^3 〖𝑐𝑚〗 ^3⁄gln

PROCEDAMIENTO DEL PROBLEMA

VELOCIDAD23.0013691

CALCULANDO REYNOLDS286271.884

PRIMERO ITERACIÓNf f´ Re E/D

0.0189559 0.014 286271.884 0.00059

SEGUNDA ITERACIÓNf f´ Re E/D0.01875068 0.0189559 286271.884 0.00059

TERCERA ITERACIÓNf f´ Re E/D0.01875068 0.0189559 286271.884 0.00059

EN LA SUCCIÓN TENEMOSS 5.7 Pie

EN LA DESCARGA TENEMOSD 39 Pie

CALCULAMOS

DATOS:gc 32.2 pie/seg^2

ℎ_𝑆𝐿+ ℎ_𝐷𝐿= ℎ_𝐿

f 0.01875068D 0.25566667 PieV 23.0013691 Pie/sL 1000 Pie

HALLAREMOS

LONGITUD PROPIA

602.510069

2 VÁLVULA DE GLOBO TOTALMENTE ABIERTA

K 340K 6.37522956 Pie

52.3741919 Pie

EN 2 VÁLVULAS

104.748384 Pie

8 CODOS ANGULARES DE 90

ℎ_𝐿

ℎ_𝐿

ℎ_𝐿

K 20K 0.3750135 Pie

3.08083482 Pie

EN 8 CODOS

24.6466786 Pie

2 EMPALMES DE 180°

K 50K 0.93753376 Pie

7.70208705 Pie

EN 2 EMPALMES

15.4041741 Pie

1 EMBOCADURA ORDINARIA

DATOS:gc 32.2 pie/seg^2f 0.023D 0.17225 PieV 4.86 Pie/s

K 340K 7.82 Pie

ℎ_𝐿

ℎ_𝐿

ℎ_𝐿

ℎ_𝐿

HALLANDO LA CARGA DINÁMICA TOTAL

H 780.609306

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE LA BOMBA

CAPACIDAD 50.8760117

H = D – S + hL

H = D – S + ( hL(l. propia) + hL(válvula de globo)+ hL(codo angulares de 90) + hL(empalme de 180 )+ hL(embocadura ordinaria)

PROBLEMA N°6Para transportar aceite de un depósito A a otro B con capacidad de 53 GPM es necesario instalar una electrobomba cuya potencia se desea determinar sabiendo que el rendimiento es 60 %. La tubería de conducción es de 3 pulg de diámetro interno programa 40 su longitud es 1000ft. Sus órganos y accesorios son los siguientes:2 válvulas de globo8 codos angulares2 empalmes de 180°1 embocadura ordinaria1 ensanchamiento repentino 3pulgada a 4.2pulgadaEl nivel de aceite de B se mantiene a 39 ft por encima del nivel de A en las condiciones de transporte el peso especifico del aceite es 0.84 y viscosidad igual a 1.6 cp.

H = D – S + ( hL(l. propia) + hL(válvula de globo)+ hL(codo angulares de 90) + hL(empalme de 180 )+ hL(embocadura ordinaria)

PROBLEMA 8

DATOS:

Densidad 1.75 gr/cm^3rendimiento 0.8HP 1.6Caudal 40 TM/HR

3 lb/in^2


HSL

En una instalación al bombear 40 TM/HT de ácido sulfúrico cuya densidad es 1.75 gr/cc.El motor de la bomba que va impulsr tiene una potencia de 1.6 HP, se requiere 3 lb/pulg2.Calcular el desnivel o altura a la que se ha de transportar el ácido.


CALCULO DEL CAUDAL EN GPM:

Q (TM/HR) Q (GPM)40 100.63619

CALCULO DE LA CARGA TOTAL:

P (HP) n Q (GPM)1.6 0.8 100.63619 1.75 28.7814665 50.3675663

3 6.92754115

CALCULO DE LA CARGA ESTATICA:

50.3675663 6.92754115 43.4400252 24.8228715

ϒ (gr/cm^3) H (ft H2SO4) H (ft H20)

CALCULO DEL CARGA DE FRICCION EN ft H2O:

HSL (lb/in^2) HSL (ft H2o)

H (ft H20) HSL (ft H2o) HS (ft H2O) HS (ft H2SO4)

En una instalación al bombear 40 TM/HT de ácido sulfúrico cuya densidad es 1.75 gr/cc.El motor de la bomba que va impulsr tiene una potencia de 1.6 HP, se requiere 3 lb/pulg2.Calcular el desnivel o altura a la que se ha de transportar el ácido.

Problema 9

DATOS

Eficiencia 0.6Perdida De C 3 m*(Kgf/Kg)Densidad 1.84Temperatura 25 °CPeso Especifi 62.4 lb/pie^3

En el sistema que se representa en la figura se bombea una solución de densidad relativa =1.84 desde un tanque de alimentación a través de una tubería de aceró de 3 pie , la eficiencia de la bomba es de 60%, la velocidad en la línea de succiónes de 0.9m /s. La bomba descarga en un tanque elevado a través de una tubería de 2 pie. El extremo de la tubería de descarga esta 15m por encima del nivel de la solución en el tanque de alimentación. Las pérdidas por fricción en todo el sistema de tubería es de 3m –kgf/kg.¿Qué presión en kgf/m2, ha de suministrarse con la bomba?¿Cuál ha de ser la potencia de la bomba?

SUCCIÓN

Diametro D(m)0.9144

Velocidad0.9

Succión 1.5 m

DESCARGA

Descarga 15m

Diámetro0.6096

CALCULAR

a) Que presión suministrará la bomba en kgf /m2b) Potencia de la Bomba

SOLUCIÓN

A

Calculando el caudal

Succión D(m)0.9144 0.9

Area A(m^2)0.66

Reemplazando

V(m/s)

D(m)

V(m/s)

"hS = S −hSL"

Caudal Q(m^3/s)0.59

Por datos:

Reemplazando

La diferencia de presiones nos da presion ejercida por a bomba

Peso Específico (lb/pie^3) Hf(m*Kgf/Kg)114.816 3

Reemplazando

429.63∆P(Kgf/m)

B

Potencia

Potencia(HP)3

En el sistema que se representa en la figura se bombea una solución de densidad relativa =1.84 desde un tanque de alimentación a través de una tubería de aceró de 3 pie , la eficiencia de la bomba es de 60%, la velocidad en la línea de succiónes de 0.9m /s. La bomba descarga en un tanque elevado a través de una tubería de 2 pie. El extremo de la tubería de descarga esta 15m por encima del nivel de la solución en el tanque de alimentación. Las pérdidas por fricción en todo el sistema de tubería es de 3m –kgf/kg.¿Qué presión en kgf/m2, ha de suministrarse con la bomba?¿Cuál ha de ser la potencia de la bomba?

DATOS:P 1.98 HPHf 2.5 lb/ft2

2.5 PSIdensidad rela 1.75n 0.8



Q 125.714286 GPM

hallando la carga dinamica:

H 25.92 ft de ac. Sulfurico45.36 ft de agua

hallando D-S (desnivel que ha transportado el liquido)

𝐻=(3960∗𝑃∗𝑛)/(𝑄∗𝛾)𝑊=𝑄∗𝛾𝑄=𝑊/𝛾

𝐻=𝐷−𝑆+ℎ_𝐷𝐿+ℎ_𝑆𝐿𝐷−𝑆=𝐻+ℎ_𝐷𝐿+ℎ_𝑆𝐿

𝐻=D−S+ℎ_𝐷𝐿+ℎ_𝑆𝐿𝐻=𝐷−𝑆+2.5𝑃𝑆𝐼∗(2.31𝑓𝑡 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎)/(1 𝑃𝑆𝐼)

En una planta industrial se bombea 35TM/hr de H2SO4 relativa 1.75. El motor de la bomba,

que la impulsa, tiene una potencia de 1.8 HP además sabemos que el rendimiento de la bomba

es de 80% si para vencer la fricción se requiere 2.5 lb/pie2. ¿Determinar la diferencia de nivel,

es que decir la altura a la que se eleva el ácido?

H 51.135 ft de agua29.22 ft de ac. Sulfurico

𝐻=𝐷−𝑆+2.5𝑃𝑆𝐼∗(2.31𝑓𝑡 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎)/(1 𝑃𝑆𝐼)

En una planta industrial se bombea 35TM/hr de H2SO4 relativa 1.75. El motor de la bomba,

que la impulsa, tiene una potencia de 1.8 HP además sabemos que el rendimiento de la bomba

es de 80% si para vencer la fricción se requiere 2.5 lb/pie2. ¿Determinar la diferencia de nivel,

es que decir la altura a la que se eleva el ácido?

Problema 12

DATOSSEBOW 120000 lb/hrDensidad 56 lb/pie^3Diámetro 1.5 ftViscosidad 1.5 Pa.sTemperat. 25 °CLongitud 60 ft

En una fábrica de jabón, el sebo se funde en la parte inferior que luego se bombea al piso superior donde se encuentra las pailas. Calcular la potencia de la bomba de acuerdo a los siguientes datos:Sebo que debe bombearse ……………………………………………………….. 12000 lb/hrDensidad del sebo…………………………………………………………………….. 56 lb/pie3

Diámetro de la tubería…………………………………………………………….. 1.5 pieViscosidad del sebo………………………………………………………………….. 1.5 Pa.sLongitud dela tubería………………………………………………………………… 60 pie3 codos estándar de 90ª……………………………………………………………..Temperatura del sebo…………………………………………………………………. 25ªCDesnivel de altura (D – S)…………………………………………………………….. 40 pie

Convertir

D(ft) µ(lb/ft*s) ρ(lb/pie^3) V(ft/s)1.5 1.00785 56 3.39

Caudal Q(GPM)0.2693

Calculando Reynolds

D(ft) µ(lb/ft*s) ρ(lb/pie^3) V(ft/s) Re1.5 1.00785 56 3.39 282.54

Factor de friccion cuando Reynolds es Laminar

f0.2

Diferencia de Nivel40

Longitud Propia

f D(ft) V(ft/s)0.23 1.5 60 3.39

hL(ft)1.64

La longitud equivalente se halla analíticamente

SOLUCIÓN

HS(ft)

Calculando hsL

L(ft)

𝑉= (𝐶𝐴𝑈𝐷𝐴𝐿 )/𝐴𝑅𝐸𝐴

Se tiene como resultado el número de Reynolds un numero adimensional menor de 2000, por lo tanto es un flujo laminar

3 codos 90ª estándar de 6 pulgada de diámetro nominal

f D(ft) V(ft/s)0.23 1.5 3.39

hL(ft)1.23

Para los 3 codos seria

hL(ft)3.69

Reemplazando datos:

40

Reemplazando Datos

H(ft)45.33

Hallando la potencia

HS(ft)

H = D - S +hL

Q(GPM) H(ft) ϒ n0.2693 45.33 0.9 0.6

Reemplazando

En una fábrica de jabón, el sebo se funde en la parte inferior que luego se bombea al piso superior donde se encuentra las pailas. Calcular la potencia de la bomba de acuerdo a los siguientes datos:Sebo que debe bombearse ……………………………………………………….. 12000 lb/hrDensidad del sebo…………………………………………………………………….. 56 lb/pie3

Diámetro de la tubería…………………………………………………………….. 1.5 pieViscosidad del sebo………………………………………………………………….. 1.5 Pa.sLongitud dela tubería………………………………………………………………… 60 pie3 codos estándar de 90ª……………………………………………………………..Temperatura del sebo…………………………………………………………………. 25ªCDesnivel de altura (D – S)…………………………………………………………….. 40 pie

𝑉= (𝐶𝐴𝑈𝐷𝐴𝐿 )/𝐴𝑅𝐸𝐴

Se tiene como resultado el número de Reynolds un numero adimensional menor de 2000, por lo tanto es un flujo laminar

3 codos 90ª estándar de 6 pulgada de diámetro nominal

DATOS:densidad 50 lb/ft3viscosidad 0.5 CpQ 1200 ft3/hVs 0.15 ft/sVh 0.000125 PSIR 3.6

EL CASCO:L 30 ftD 20 ft

LOS NOZZLES:D 4 ft

LOS TUBOS INTERCAMBIADORES DE CALOR:

D 0.75 ftn 1


calcular el espacio entre diafragma segmentadas en un casco de un intercambiador de calor, en el cual se ha provisto una caida de presion de PSI, cuando fluye un liquido de una dnsidad de 50 lb/ft3, y una viscosidad de 0.5 Cp a razon de 1200 ft3/hr. El casco tiene 30 ft de longitud y 20 ft de diametro interno, los nozzles de entrada y salida en el shell tiene un diametro de 4 ft, los tubos del intercambiador de calor de 3/4 ft de diametro tiene una distribucion en cuadrado; y un esparciamiento de 1 ft entre centros de tubo a tubo.

𝑊=𝑄∗𝛾𝑃=(1.5( 〖 𝐷𝑠 /𝐷_𝑛𝑧 )〗^4+𝑁)𝑃=(1.5( 〖 𝐷𝑠 / _ )𝐷 𝑛𝑧 〗 ^4+ )*vh𝑁

𝑁=𝑁^′∗𝐹𝑁^′=𝑁/𝐹


Calculamos flujo en masa:

w 60000 lb/h

Determinacion de N:

N 47062.5

determinacion del espacio entre diafragma:

1)determinacion el factor N'

F 0.49 para tubos de 3/4 ft de diametro.

N' 96045.9184

2) relacion entre la densidad y la viscosidad.

148809.524 1/ft-s

3)en numeros de pasos por la razon de diametro interno shell y el espacio de blafes:

n*R 3.6

si el termino:

80357.1429

n=1R=Ds/d

encontrando la formula de distancia:

d 5.55555556 ft.

≥1

𝜌/𝜇𝑅=𝐷𝑠/𝑑

𝜌/𝜇

𝑉𝑠(𝑛𝑅)(𝜌/𝜇)≥1

PROBLEMA 15

RESOLUCION

DATOS

Diametro 2.067 incaudal 32 GPMtemperatura 35 °Cviscosidad cin. 0.000000722 m^2/s

Se trata de bombear agua desde un pozo a un intercambiador de calor, que está a situado a 20 pie sobre el nivel del agua del pozo. El agua requerida es de 32 GPM que se encuentra a una temperatura media de 96ºF a través de un circuito de 31pie de tubería de pulgada con dos codos estándar de 45 y una reducción de 2 – ½ pulgada. En la relación al circuito en el intercambiador de calor consta de 4 fases, tiene 40 tubos de ¾ categoría 80 y de 16 pie de largo.CALCULAR: la carga dinámica total potencia de la bomba , con el 70% rendimiento ( el agua en el intercambiado va dentro de lo tubos =

CALCULAR:

CARGA DINAMICA TOTALPOTENCIA (HP)




calculo del factor de friccion

calculo de constante de blasius

𝐻=𝐷+ ℎ_𝐿(𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑛𝑐𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎)


AREA

VELOCIDAD

NUMERO DE REYNOLDS


1. Succion

DATOS

succion (pie)12

a) Diametro y Area

DIAMETRO (in) DIAMETRO (ft) AREA (ft^2)2.067 0.17225 0.02330287

b) Viscosidad

µ (m^2/s) µc (ft^2/s)0.000000722 7.77135431808E-06

c) Velocidad

Q (GPM) Q (ft^3/s) AREA (ft^2)32 0.071296 0.02330287


D (ft) V (ft/s) µc (ft^2/s) Reynolds0.17225 3.059537684 7.77135E-06 67813.8384

calculo de blasius

DATOS

reynolds f´67813.838425433 0.0196068078649363

calculo d colebrook

1 iteracion

e/d diametro(ft) reynolds0.00870827285921626 0.17225 67813.838425433

2 iteracion

e/d diametro(pie) reynolds

0.00870827285921626 0.17225 67813.838425433

3 iteracion

e/d diametro(pie) reynolds0.00870827285921626 0.17225 67813.838425433

4 iteracion


5 iteracion



datos

unidades longuitud ( pie) 31

Codo de 90º estandar 2reduccion 2 - 1/2 " 1

intercambiador de calor 40 16

CALCULO DE LA hs

datos

succion(pie) hsl - accesorios (pie) Hs( pie)12 21.4877723654082 33.4877723654082

calculo de la potencia

DATOS

Q (GPM) H(pie) γ32 33.4877723654082 0.994

Se trata de bombear agua desde un pozo a un intercambiador de calor, que está a situado a 20 pie sobre el nivel del agua del pozo. El agua requerida es de 32 GPM que se encuentra a una temperatura media de 96ºF a través de un circuito de 31pie de tubería de pulgada con dos codos estándar de 45 y una reducción de 2 – ½ pulgada. En la relación al circuito en el intercambiador de calor consta de 4 fases, tiene 40 tubos de ¾ categoría 80 y de 16 pie de largo.CALCULAR: la carga dinámica total potencia de la bomba , con el 70% rendimiento ( el agua en el intercambiado va dentro de lo tubos =

𝐻=𝐷+ ℎ_𝐿(𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑛𝑐𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎)


VELOCIDAD (ft/s)3.05953768402362

reynolds f´ f67813.838425433 0.0196068078649363 0.0374984131426326

reynolds f´ f

67813.838425433 0.0374984131426326 0.0371432480669209

reynolds f´ f67813.838425433 0.0371432480669209 0.0371477027745268

reynolds f´ f67813.838425433 0.0371477027745268 0.0371476465103653

reynolds f´ f67813.838425433 0.0371476465103653 0.0371476472209346

D Le/D k f0.17225 - - 0.037147647220935

- 30 - 0.037147647220935- 0.8935 0.037147647220935

0.17225 - - 0.037147647220935la perdida de carga en la longitud ya ccesorios (pie)

Hs( pie) Hs( PSI)33.4877723654082 13.0501848907996

en la 5ta iteracion la constante de blasius y colebrook son iguales por motivo que el factor de friccion toma ese valor numerico

γ n P(hp)0.994 0.7 0.384263731384886

velocidad (pies/s) g(pie/s^2) hsl-accesorios(pie)3.05953768402362 32.2 0.9717611264182433.05953768402362 32.2 0.3239726206945983.05953768402362 32.2 0.129873427725233.05953768402362 32.2 20.0621651905702

la perdida de carga en la longitud ya ccesorios (pie) 21.4877723654082

DATOS:Q 20 Kg/s

8 m22 m

L 1000 pies0.82

1.6 cpd 12 pulgDescarga 110 mSucción 50 mn 0.8

51.2Z1 164 Pie

TABLA DE CONVERSIÓN1Pie 12 pulg

28316.85

HSL

HDL

PROBLEMA N°16En el sistema que muestra la figura (16.1). La bomba extrae 20 Kg / s de aceite cuya densidad es de 0.82 gr/cm3, del reservorio A para el D, la perdida de carga es 8m de aceite y de C a D es de 22mCalcular:que potencia debe tener la bomba , si n = 0.8hallar las presiones en el punto C y D

𝝆𝛍 gr/cm^3

1cm^3 cm^3

𝛄 lb/pie^3

1lb 453.6 gr1m 3.2808 pie

0.454 kg1min 60 s

51.2 lb1gln 0.133681pie Hg 5.893851pie Hg 13.6085 pie de agua1pie de agua 62.4262 PSI

CONVIRTIENDODIAMETROPulg Pie

12 1DENSIDAD

0.9 56.1842262

DESCARGAm pie

110 360.888

SUCCIÓNm pie

50 164.04

m pie8 26.2464

m pie22 72.1776

CAUDALGPM

20 386.179304

PLANTEAMIENTO MATEMÁTICO

PÉRDIDA DE CARGA (hSL)

PÉRDIDA DE CARGA (hDL)

1𝑙𝑏〖𝑝𝑖𝑒〗 ^3

gr⁄cm^3 lb⁄pie^3 gr⁄cm^3 lb⁄pie^3

kg⁄s

〖 𝑝𝑖𝑒〗^3

H = D – S + hDL + hSL

⁄𝑙𝑏 〖𝑝𝑖𝑒〗^2

PROCESAMIENTO MATEMÁTICO

HALLANDO LA CARGA DINÁMICA TOTAL

H 295.272

POTENCIA DE LA BOMBA EN HP CON RENDIMIENTO DEL 80%

P 1842.87572 HP1900 HP

CÁLCULO DE LAS PRESIONES EN LOS PUNTOS B Y CPRESIÓN BHf 26.24 pie

7053.312

CONVIRTIENDO EN PSIP2 1016649.32 PSI

PRESIÓN CHf 72.16 pie

12091.392

CONVIRTIENDO EN PSIP1 1742827.4 PSI

P2

P1

lb⁄pie^2

PROBLEMA N°16En el sistema que muestra la figura (16.1). La bomba extrae 20 Kg / s de aceite cuya densidad es de 0.82 gr/cm3, del reservorio A para el D, la perdida de carga es 8m de aceite y de C a D es de 22mCalcular:que potencia debe tener la bomba , si n = 0.8hallar las presiones en el punto C y D

RESOLUCION

DATOS

Temperat. 30 ºCSuccion 10 pie

Densidad 1.164 Kg/m^3Peso especifico 11.42 N/m^3

Caudal 2000 lb/hrViscosidad Cinematica 11 m^2/s

Diametro 8.125 pulgada

CALCULAR:

La carga total que debe vencer la bomba en onz/pulg2La capacidad de la bomba en pie3/min


PROBLEMA: 17Se desea obtener 2000 lb/hr de aire caliente 200ºF, para el servicio de una estufa, el circuito previo al del ingreso a un calentador que es de piedras, consta de lo siguiente: 30 pie de tubería de 8 pulgada, 4 codos de 90º , 2 compuertas ¾ abierta. La temperatura inicial del aire es de 30ºC, con un peso molecular de 29 lb /mol-lb , una densidad de 0.08 lb /pie3 , la presión de ingreso al calentador es 8onz/pie3 , el calentador es de 12 pulgada de diámetro (0.78 pie2 de sección) y 24 pulgada de longitud con piedras de 4 pulgada de diámetro. El aire adquiere una densidad de 0.067 lb/ pie3 y una viscosidad igual a 0.024 Cp.Calcular:La carga total que debe vencer la bomba en onz/pulg2

La capacidad de la bomba en pie3/min


AREA

VELOCIDAD

REYNOLDS

BLASIUS

COLEBROOKE

𝐻(del pre-calentador)=𝐷−𝑆+ ℎ_𝑆𝐿

𝐻=ℎ_calentador+ ℎ_pre-calentador


1. Succion

DATOS

succion (pie)10

a) Diametro y Area

DIAMETRO (in) DIAMETRO (ft) AREA (ft^2)8.125 0.677083333333333 0.36006022135417

b) Viscosidad

µ (m^2/s) µc (ft^2/s)11 118.40013504

c) Densidad

Densidad Densidad (lb/ft^3)1.164 0.07265688

d) Caudal

Q (barril/dia) Q (ft^3/s)2000 7.65228037955311

e) Velocidad

Q (GPM) Q (ft^3/s) AREA (ft^2)

3434.59622062527 7.65228037955311 0.36006022135417


D (ft) V (ft/s) µc (ft^2/s)0.677083333333333 21.2527791900291 118.40013504

calculo de blasius

DATOS

reynolds f´0.00883044115080786 1.03214538409824

calculo d colebrook

1 iteracion

e/d diametro(ft)0.000221538461538462 0.677083333333333

2 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

3 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

4 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

5 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

6 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

7 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

8 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

9 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

10 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

11 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333

12 iteracion

e/d diametro(pie)0.000221538461538462 0.677083333333333


datos

longuitud ( pie)Codo de 90º estandar

Valvula de comuerta abierta

CALCULO DE LA hs

datos

succion(pie) hsl - accesorios (pie)10 #REF!

II. Descarga

DATOS

Descarga (ft) Descarga ( PSI)36 14.0292

a) Diametro y Area


b) Viscosidad

µ (ssu) µc (ft^2/s)800 0.00054939456

c) Velocidad

Q (GPM) Q (ft^3/s)450 7.65228037955311


D (ft) V (ft/s) µc (ft^2/s)4 87.6884688260478 118.40013504

calculo de blasius

DATOS

Reynolds f´638437.110305918 0.0111932690783058

calculo d colebrook

1 iteracion

e/d diametro(ft)0.000054 0.333333333333333

2 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

3 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

4 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

5 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

6 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

7 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

8 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

9 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

10 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

11 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333

12 iteracion

e/d diametro(pie)0.000054 0.333333333333333


datos

ANTES DEL HORNO longuitud ( pie)


DESPUES DEL HORNO longuitud ( pie)


CALCULO DE LA hD

datos

Descarga(pie) hdl - accesorios (pie)36 1491.55434744933


datos

HS (PSI) HD(PSI) #REF! 595.287929201005


datos

Q (GPM) K 2000 2


datos

D ( PSI) Hdl (PSI)14.0292 459.381898884665


datos

D ( PSI) Hdl (PSI)14.0292 459.381898884665


datos

Q (GPM) H( pie)2000 #REF!

RESOLUCION

La carga total que debe vencer la bomba en onz/pulg2La capacidad de la bomba en pie3/min

PROBLEMA: 17Se desea obtener 2000 lb/hr de aire caliente 200ºF, para el servicio de una estufa, el circuito previo al del ingreso a un calentador que es de piedras, consta de lo siguiente: 30 pie de tubería de 8 pulgada, 4 codos de 90º , 2 compuertas ¾ abierta. La temperatura inicial del aire es de 30ºC, con un peso molecular de 29 lb /mol-lb , una densidad de 0.08 lb /pie3 , la presión de ingreso al calentador es 8onz/pie3 , el calentador es de 12 pulgada de diámetro (0.78 pie2 de sección) y 24 pulgada de longitud con piedras de 4 pulgada de diámetro. El aire adquiere una densidad de 0.067 lb/ pie3 y una viscosidad igual a 0.024 Cp.Calcular:La carga total que debe vencer la bomba en onz/pulg2

La capacidad de la bomba en pie3/min

𝐻(del pre-calentador)=𝐷−𝑆+ ℎ_𝑆𝐿

𝐻=ℎ_calentador+ ℎ_pre-calentador

µc (ft^2/s)118.40013504

Densidad (lb/ft^3)0.07265688

Q (ft^3/s) Q (GPM)7.65228037955311 3434.596220625

VELOCIDAD (ft/s)

21.2527791900291

Densidad Reynolds0.07265688 0.008830441151

f´1.03214538409824





unidades D Le/D21 6 -1 - 301 - 160

CALCULO DE LA hs

hsl - accesorios (pie) Hs( pie) Hs( PSI)#REF! #REF! #REF!

µc (ft^2/s)0.00054939456





Reynolds638437.110305918

f´0.0111932690783058




unidades D Le/D

45 0.333333333333333 -2 - 30

215 0.3333333333333333 - 30

CALCULO DE LA hD

hdl - accesorios (pie) HD( pie) HD( PSI )1491.55434744933 1527.55434744933 595.287929201005


HD(PSI) H HORNO (PSI) H VALVULA (PSI) H total (PSI)595.287929201005 #REF! #REF! #REF!





K CAPACIDAD 2 4000


Hdl (PSI) H horno (PSI) H VALVULA (PSI) H ( PSI)459.381898884665 #REF! #REF! #REF!


Hdl (PSI) H horno (PSI) H (PSI)459.381898884665 #REF! #REF!


H( pie) peso especifico n P(HP)#REF! 0.9 0.6 #REF!

𝐶𝐴𝑃𝐴𝐶𝐼𝐷𝐴𝐷=𝑄𝑥 𝑘



f0.0417576085368396

f0.0253024072461358

f0.0236379301104048

f0.023424583960084

f0.0233963759578806

f0.0233926309985706

f0.0233921335373358

f0.0233920674523325

f0.0233920586732168

f0.0233920575069465

f0.0233920573520122

f0.0233920573314298





f velocidad (pies/s) gravedad ( pie/s^2) h#REF! 0 32.2 #REF!#REF! 0 32.2 #REF!#REF! 0 32.2 #REF!la perdida de carga en la longitud ya ccesorios (pie) #REF!




f0.0136089785175747

f0.0134201858841705

f0.0134333731415326

f0.0134324444537144

f0.013432509817323

f0.0134325052166664

f0.0134325055404854

f0.0134325055176933

f0.0134325055192975

f0.0134325055191846

f0.0134325055191925

f0.013432505519192

f velocidad (pies/s) gravedad ( pie/s^2) h(pie) h(PSI)

0.01343251 87.6884688260478 32.2 216.515953662 84.37626714208140.01343251 87.6884688260478 32.2 96.2293127386667 37.5005631742584

312.745266400667 121.87683031634

0.01343251 87.6884688260478 32.2 1034.46511194067 403.1310541232780.01343251 87.6884688260478 32.2 144.343969108 56.2508447613876

1178.80908104867 459.381898884665la perdida de carga en la longitud ya ccesorios (pie) 1491.55434744933 581.258729201005

H total (PSI) H total (pie)#REF! #REF!




H ( PSI)#REF!

P(HP)#REF!



h(PSI)

84.376267142081437.5005631742584121.87683031634

403.13105412327856.2508447613876459.381898884665581.258729201005

SUCCION:

Materiales Cantidad Longitud de la Tubería 12 pieValvula chet 1

Válvula de compuerta abierta 1

Codo estándar de 90ª 2

DESCARGA:

Materiales cantidadLongitud de la tubería 20 millas

NOTA:1.- desnivel entre la bomba y el punto maximo de la descarga: 80 ft2.- sabemos que las perdidas por friccion de las deacarga son: en tuberias y organos de 8000 ft de agua.

CALCULAR:

por tanto el valor de h=7 ;

NOTA: desnivel entre la fuente de abastecimiento y el eje de la bomba: 8 ft.

Para el servicio de una fabrica de cemento ubicado en la costa, se requiere una instalacion d euna estacion de bombas para transportar 2000 barr/dia de petroleo bunker numero 6 desde un tanque donde descargan los barcos, al tanque de abastecimiento general de la fabrica de acuerdo a los planos y calculos existentes se dispone los siguientes datos:

1.- el diametro de la tuberiaa de succion sabiendo que solamente dispone de bombas centrifugas cuya maxima succion es de 15 ft de agua.2.- el diametro de la tuberia de descarga.3.- la capacidad en GPM4.- la potencia necesaria sabiendo que el rendimiento del motor es de 60%

8+ℎ=15

supongamos:D 5 pulgviscosidad 0.03 lb/ft - sdensidad 56.16 lb/ft3Q 1.43 ft3/s

convirtiendo:D 0.416666666666667 ftviscosidad 0.03 lb/ft - sdensidad 56.16 lb/ft3v 10.4873949579832 ft/s

calculando:

Re 8180.16806722689

rugosidad: e/D 0.00036

colebrook:

Blasius:

𝑅𝑒=(𝜌∗𝐷∗𝑣)/𝜇

2.- sabemos que las perdidas por friccion de las deacarga son: en tuberias y organos de 8000 ft de agua.

Para el servicio de una fabrica de cemento ubicado en la costa, se requiere una instalacion d euna estacion de bombas para transportar 2000 barr/dia de petroleo bunker numero 6 desde un tanque donde descargan los barcos, al tanque de abastecimiento general de la fabrica de acuerdo a los planos y calculos existentes se dispone los siguientes datos:

1.- el diametro de la tuberiaa de succion sabiendo que solamente dispone de bombas centrifugas cuya maxima succion es de 15 ft de agua.2.- el diametro de la tuberia de descarga.3.- la capacidad en GPM4.- la potencia necesaria sabiendo que el rendimiento del motor es de 60%

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