informe turbo bombas serie paralelo

8/17/2019 Informe Turbo Bombas Serie Paralelo

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LABORATORIO DE TURBOMÁQUINAS

BOMBAS CENTRÍFUGAS – EN SERIE Y PARALELO

1. OBJETIVOS

En este laboratorio, el objetivo será el estudio comparativo de las

características de un sistema de dos bombas, las cuales se interconectarántanto en serie como en paralelo, gracias a un juego de válvulas presente en lainstalación.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

En un proceso aplicativo puede requerirse la operación de más de una bombaen solo sistema. Podría darse el caso en donde varias bombas abastecen a unatubería de descarga común. La confguración de tales bombas se llamaoperación en paralelo. Podría darse el caso en donde una sola bomba no puedecubrir la altura total requerida por el sistema, debiendo utilizar varias bombas.La confguración de tales bombas se llama operación en serie.

uando las bombas operan en paralelo, se incrementa el caudal, mientras quela altura manom!trica desarrollada es apro"imadamente la misma como lagenerada por una sola bomba. uando dos bombas id!nticas se conectan enserie, se duplica la altura manom!trica, pero el caudal se mantiene constante.Esta confguración es útil cuando es sufciente el mismo caudal descargado poruna sola bomba # se requiere una elevada altura manom!trica. $in embargo,en este caso la segunda bomba de la serie, debe tener la %abilidad de operar auna ma#or presión de succión, la misma que es producida por la primerabomba.

En este e"perimento, e"isten dos bombas conectadas a trav!s de un sistemade tuberías, que permiten a las bombas operar individualmente, en serie # enparalelo.

&magen '. &zquierda( comportamiento de la curva )man vs * para dos # tres bombas en paralelo.+erec%a( comportamiento de la curva )man vs * de dos # tres bombas en serie.


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Para el caso en que las bombas sean id!nticas mismas características-, setendrá que, al utilizar dos bombas en serie, la altura )man será e"actamente eldoble que la de una sola bomba, # si es que se utiliza en paralelo, el caudalserá e"actamente el doble que el primer caudal.

3. EQUIPOS A EMPLEAR

• +os bombas centríugas, con posibilidad de operación en serie o en paralelomediante un juego de válvulas # con velocidad de rotación regulable. Losrotores o impelentes de ambas bombas poseen las siguientescaracterísticas(

/úmero deálabes

0

1ngulo deentrada 2'- 334

1ngulo de salida25-

674

$ección deentrada(8 +iámetro8 1nc%o

3',597 mm'7,9'0 mm

$ección desalida(8 +iámetro

8 1nc%o

'65,7:7 mm3,9;5 mm


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• Bn


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•Ẃ tB ( es la potencia mecánica suministrada por el motor, en I

• J( es la uerza registrada en el dinamómetro de la bomba, en /• /( es la velocidad de giro del motor de la bomba, en =P>• L( es la longitud del brazo palanca del dinamómetro, en m

E('0! '-/'))! '( $! %+! )'(&*"0!

La potencia transerida por unidad de Kujo másico, se defne como el trabajoespecífco transerido al Kuido. +ic%o trabajo, se determina con la siguientee"presión(

g H man= p2− p1

ρ +

V 22−V 1

2

2+g( z

2− z

1)

+ónde

• gH man ( es el trabajo específco entregado al Kuido, en HMg

• p

2 ( es la presión en la brida de descarga de la bomba, en Pa

• p

1 ( es la presión en la brida de succión de la bomba, en Pa

• V

2 ( es la velocidad del agua a la salida de la bomba, en mHs

• V

1 ( es la velocidad del agua a la entrada de la bomba, en mHs

• ρ ( es la densidad del agua, en MgHm6

• ( z2

− z1

) ( es la dierencia de cotas entre la succión # la descarga,en m

Las velocidades se despejan en unción del caudal de acuerdo a lo siguiente(

V 2= 4Q

π d22V

1=

4Q

π d12

+ónde(

• d

2 ( es el diámetro de descarga, en m. Esta dimensión es

7.753m

• d

1 ( es el diámetro de succión, en m. Esta dimensión es 7.737m

•

Por tanto, reduciendo la e"presión del trabajo específco, se obtiene losiguiente(


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g H man= p

2− p

1

ρ +

8Q2

π 2 ( 1d

2

4−

1

d1

4 )

T!!5% '-/'))% #' E"$' *#'!$

La siguiente ormula se encontró anteriormente(

−W E=(U 2 )2− Q

A2

U 2cot β

2

E)*'()*! &%&!$ #' $! %+!

La efciencia de la bomba operando individualmente, se determina con(

Ƞ= ρQg H man

Ẃ tB

6. DATOS MEDIDOS

N&P@ +E &/$N1L1&O/( ?ombas en paralelo

N&P@ +E &/$N1L1&O/( ?ombas en serie


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7. EJEMPLO DE CÁLCULO

El cálculo presentado a continuación será el realizado para una instalación enserie, para la posición de la válvula de control de 'H3 vueltas.

• audal a trav!s del vertedero( Q=1.346× z2.5

Q=1.346×0.0752.5

Q=2.07×10−3

m3/s

• audal circulante, para cada bomba(Por tratarse de una instalación en serie, se sabe que el caudal será elmismo(

Q1=2.07×10−3

m3/s

Q2=2.07×10−3

m3/s

• Energía específca transerida(

Para la bomba '(


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gHman1= p2− p1 ρagua

+8Q1

2

π 2 ×( 1d24 −

1

d14 )

gHman1=(10−(−1.5))×9.81+8×(2.07×10−3)2

π

2 ×

(

1

0.024

4 − 1

0.04

4

)gHman1=122.17 J / Kg

Para la bomba 5(

gHman2= p2− p1 ρagua

+8Q2

2

π 2 ×( 1d24 −

1

d14 )

gHman2=(23−(−10))×9.81+8×(2.07×10−3)2

π 2

×

(

1

0.0244 −

1

0.044

)gHman2=136.87 J / Kg• Energía específca transerida equivalente en paralelo(

gHman!"=gHman1+gHman2=259.05 J / Kg

• 1ltura manom!trica(

Hman= gHman

g

Hman=259.05

9.81=26.41m

• Potencia útil transerida al agua( #$= ρQgHman

#$=1000×2.07×10−3 ×9.81×26.41

#$=536.6W

• Potencia t!cnica entregada(


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Para el motor '(

Ẇ T 1=T × %= F × L×( π × N 30 )

Ẇ T 1=16.75×0.16×( π ×

2300

30 )Ẇ T 1=645.49W

Para el motor 5(

Ẇ T 2=T ×%= F× L×( π×N 30 )

Ẇ T 2=18.25×0.16×( π ×230030 )Ẇ T 2=703.3W

• Efciencia del sistema de bombas(

&= ρQgHman

Ẇ T (1+2 )×100

&=41


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8. CUADRO DE RESULTADOS


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9. CONCLUSIONES

+e los gráfcos obtenidos Ie vs *- se puede observar como la energíaespecifca va disminu#endo debido a que cuando se incrementa el * laaltura )man disminu#e como se podría esperar de la teoría desarrolladaen clase.an

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