introducción a las máquinas hidráulicas · pdf fileclasificación...
TRANSCRIPT
![Page 1: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/1.jpg)
INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS
Prof. Jesús De Andrade
Prof. Miguel Asuaje
Enero 2010
![Page 2: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/2.jpg)
Contenido
PARTE I Introducción Definiciones Generales Clasificación de las Turbomáquinas Bombas Centrífugas Comportamiento de las BC en Operación Punto de Funcionamiento Pérdidas Hidráulicas, Volumétricas y Mecánicas Cavitación Semejanza Empuje Radial y Axial Funcionamiento en Serie y en Paralelo Regulación de Bombas Centrífugas Operación de Bombas con Líquidos Viscosos Ventiladores
![Page 3: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/3.jpg)
Definiciones Generales
Máquina:
Es un transformador de energía
![Page 4: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/4.jpg)
Máquina de fluido donde latransformación de energía se realizapor medio de la variación de volumende una cámara, cilindro o cavidadinterna de la máquina.
Máquina de Fluido:
Máquina Volumétrica:
Máquina donde se intercambia energía conun fluido
A
B
A
B
Definiciones Generales
![Page 5: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/5.jpg)
Definiciones Generales
Turbomáquina:
Máquina de fluido en donde la transformaciónde energía se realiza por medio de lavariación del momento cinético del fluido quela atraviesa
![Page 6: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/6.jpg)
Máquinas de Desplazamiento Positivo
El volumen de líquido desplazado por un sólido es igual al volumen del mismo.
s
s
![Page 7: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/7.jpg)
Máquinas Rotodinámicas
w
b2
w
H
![Page 8: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/8.jpg)
Definiciones Generales
Turbomáquina Hidráulica:
Es aquella en cuyo estudio y diseño sedesprecian los efectos decompresibilidad del fluido, es decir, ladensidad del fluido se asumeconstante en su paso a través de lamáquina
![Page 9: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/9.jpg)
Definiciones Generales
Turbomáquina Térmica:Es aquella en cuyo estudio y diseño no se desprecian los efectos decompresibilidad del fluido, es decir, la densidad del fluido varía en su pasoa través de la máquina.
![Page 10: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/10.jpg)
Clasificación de las Máquinas de Fluidos según el tipo de fluido
Máquinas de Fluido
Hidráulicas( = cte.)
Térmicas( ≠ cte.)
Rotodinámicas
Turbomáquinas
Volumétricas
Desplazamiento Positivo
Rotodinámicas
Turbomáquinas
Volumétricas
Desplazamiento Positivo
![Page 11: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/11.jpg)
Clasificación de las Máquinas
Según Principio de Funcionamiento
Máquinas que Producen Trabajo
Máquinas que Requieren trabajo
Volumétricas Turbomáquinas
Motores
BombasCompresores
Según su FormaRotativos
Reciprocantes
Axiales
Radiales
Turbinas
BombasCompresores
![Page 12: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/12.jpg)
Clasificación de las Turbomáquinas
Según: Recorrido del flujo a través de los álabes:
Axiales:
Paralelo al eje de rotación
Radiales:El fluido entra en dirección axial y sale girado 90° o en dirección radial
Mixtas:El fluido entra en dirección axial y sale girado en un ángulo < 90°
![Page 13: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/13.jpg)
Diagramas de Selección
![Page 14: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/14.jpg)
Las Máquinas que Requieren Trabajo
![Page 15: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/15.jpg)
Las Máquinas que Producen Trabajo
![Page 16: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/16.jpg)
Turbomáquinas Hidráulicas
![Page 17: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/17.jpg)
BOMBAS
Bomba:
Máquina de fluido que transforma energía mecánica en energía hidráulica
![Page 18: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/18.jpg)
Sistema de Bombeo de una Fuente
![Page 19: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/19.jpg)
Bomba Centrífuga
Nunca está sola. Requiere trabajo
![Page 20: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/20.jpg)
Clasificación de las Bombas según Funcionamiento
BOMBAS ROTODINÁMICAS
FLUJO RADIAL O MIXTO
FLUJO AXIAL
DESPLAZAMIENTO POSITIVO
SIMPLE ETAPA
MULTIETAPA
SUCCIÓN SIMPLE
DOBLE SUCCIÓN
ROTOR CERRADO
ROTOR ABIERTO
AUTO-CEBANTECEBANTE
SIMPLE ETAPA MULTIETAPA
ROTOR CERRADO
ROTOR ABIERTO
PERIFERICASIMPLE ETAPA
MULTIETAPA
AUTO-CEBANTE
CEBANTE
![Page 21: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/22.jpg)
www.fluidedesign.com
![Page 23: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/23.jpg)
Bomba Centrífuga
![Page 25: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/25.jpg)
Diagrama Bomba Centrífuga (close couple single stage)
![Page 28: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/28.jpg)
Diagramas de Eficiencia
![Page 29: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/29.jpg)
Curvas Características de una Bomba Centrífuga
![Page 30: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/30.jpg)
Selección del Diámetro Ideal de la Bomba
![Page 31: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/31.jpg)
CAVITACIÓN
![Page 33: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/33.jpg)
Estación de Bombeo
![Page 34: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/34.jpg)
Estación de Bombeo
![Page 35: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/35.jpg)
Las Centrales Hidroeléctricas
1. Embalse superior2. Presa3. Galería de
conducción4. Tubería forzada5. Central6. Turbinas y
generadores7. Desagües8. Líneas de
transporte de energía eléctrica
9. Embalse inferior o río
![Page 36: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/36.jpg)
Sistemas de Generación Hidráulicos
Turbina Francis
Turbina Kaplan
Aprox. 17.000 MW
![Page 37: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/37.jpg)
Diagrama de Centrales Hidroeléctricas
![Page 38: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/38.jpg)
Central Hidroeléctrica GURI
PRESAS DE
CONCRETO
Elevación de la cresta 272 msnm
Altura máxima desde la
fundación
162m
Ancho de los monolitos 23 y 28 m
Longitud Total 1.304m
CASAS DE MÁQUINAS 1 2
Número de unidades
generadoras
10 10
Ancho de cada módulo 23 m 28 m
Longitud total 263,5 m 398,3 m
Potencia Máxima Instalada a
270msnm
3.006MW 7.300MW
Velocidad de operación
unidades
120-128,6 rpm 112,5 rpm
Capacidad de los
generadores
185-230-360
MVA
700MVA
Factor de sobrecarga 1,15 1,15
Factor de potencia 0,95 0,90
CANALES DE
DESCARGA
1 2
Ancho de cada módulo 70m 150m
Longitud total 1.497,5m 2.800m
![Page 39: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/39.jpg)
Compuertas
![Page 41: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/41.jpg)
TURBINAS
Producen Trabajo
![Page 42: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/42.jpg)
Tipos de Turbina Hidráulica
![Page 43: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/43.jpg)
Selección de Turbinas
Potencia [kW]
Carg
a [
m]
![Page 44: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/44.jpg)
Selección de Turbinas
![Page 45: INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS · PDF fileClasificación de las Turbomáquinas ... Funcionamiento en Serie y en Paralelo ... Bomba Centrífuga Nunca está sola](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022022000/5a728ea87f8b9abb538da9de/html5/thumbnails/45.jpg)
Selección de Turbinas