Este documento provee una introducción a las bombas, incluyendo su clasificación en bombas de desplazamiento positivo y cinéticas. Explica factores a considerar en la selección y operación de bombas, y provee diagramas ilustrando diferentes tipos de bombas como engranes, paletas, tornillos, pistones y centrífugas. Brevemente discute cavitación, curvas de bombas, eficiencia y leyes de afinidad.
2. Introducción: Bombas
• Incrementan energía mecánica:
– Aumento en velocidad
– Aumento de presión
– Aumento de altura
• Se clasifican en:
– Desplazamiento Positivo
– Cinéticas
• La densidad del fluido NO cambia (fluidos
incompresibles)
3. Selección y Operación de Bombas
• Naturaleza del líquido
• Cap. Requerida (flujo volumétrico)
• Condiciones de succión y descarga
• Tipo de fuente de potencia (tipo de motor)
• Espacio, peso, dimensiones
• Costos de adquisición y operación
4. Selección y Operación de Bombas
• Tipo de Bomba y Fabricante
• Tamaño y tipo de conexiones
• Vel. de operación
• Especificaciones del impulsor
• Materiales
6. Desplazamiento Positivo
• Aplican presión directamente
• Miembros rotatorios
• “Llenan y vacían” el fluido
• Cantidad fija por revolución: eje 1.8 cm^3/rev
• Se dividen en 2: Rotatorias y Recíprocas
23. NSPHr
• NSPHr = Net Specific Pressure at Head
Required
• Carga de succión positiva neta requerida
• Es un indicador del fabricante
• Esta presión es el límite para la cavitación
• El ususario debe de garantizar que el NSPHd
(presión de succión Disponible) sea mucho
mayor
24. NSPHR y NSPHD
• NPSHd > 1.10*NPSHr
• Las presiones de vapor:
– Tablas
– Gráficas
– Calculándolas con la ecuación de Antoine
25. NSPHR y NSPHD
• NPSHd = (Psuc – Psat)/(rho*g)
• Pasar a comprar con NPSHr
• Ejercicio en YT
Ejercicio de
Cavitación
26. Potencia de una bomba
• La potencia de una bomba se da simplemente
multiplicando:
• Pot = m*Wb
• m: flujo másico
• Wb= trabajo de bomba por unidad de masa
Ejercicio en YT
27. Carga Total /Cabeza de la Bomba
• Se despeja para la bomba de la EEM
• El resultante es la carga de la bomba
• A: Succión
• B: Descarga
BombaA B
28. Carga Total /Cabeza de la Bomba
• Se despeja para la bomba de la EEM
• El resultante es la carga de la bomba
• A: Succión
• B: Descarga
BombaA B
29. Carga Total /Cabeza de la Bomba
• Se despeja para la bomba de la EEM
• El resultante es la carga de la bomba
• A: Succión
• B: Descarga
BombaA B
No hay cambio
de altura
30. Carga Total /Cabeza de la Bomba
• Frecuentemente se expresa la cabeza de la
bomba en unidades de longitud (metros o
pies)
• Esto se hace dividiendo por gravedad
• Carga de bomba: 100 J/kg
– (100 J/kg) / (9.8 m/s2)
31. Carga Total /Cabeza de la Bomba
• Frecuentemente se expresa la cabeza de la
bomba en unidades de longitud (metros o
pies)
• Esto se hace dividiendo por gravedad
• Carga de bomba: 100 J/kg
– (100 m2/s2) / (9.8 m/s2)
32. Carga Total /Cabeza de la Bomba
• Frecuentemente se expresa la cabeza de la
bomba en unidades de longitud (metros o
pies)
• Esto se hace dividiendo por gravedad
• Carga de bomba: 100 J/kg
– (100 m2/s2) / (9.8 m/s2) = 10.2 m
33. Curva de la bomba
• Se realizan cálculos de la Cabeza de la bomba
con diferentes gastos (flujos)
• Se grafican los resultados
• La gráfica resultante es la curva de la bomba
• Tamaño de impulsor es constante
34. Curva de la bomba
Flujo Másico Flujo
Volumétrico
GPM = Gallons
per minute
Pdes-Psuc Vel. suc Vel. desc Cabeza de
Bomba
0 Se calcula… Se miden… Se miden… Se miden… Se calcula
1
5
10
20
Ver video
YT
42. Datos de Fabricante de Bomba
• Tamaño de impulsor
• Velocidad
• Potencia
• Eficiencia
• Carga de succión neta requerida (NSHPR)
• Gráfica de Carga vs. Gasto
• Punto de operación
44. Datos de Fabricante de Bomba
3 x 5 – 12
3: tamaño de conexión de descarga
5: tamaño de conexión de succión
12: tamaño nominal del impulsor más largo
48. ¿Qué bomba escoger?
• Se cuenta con un solo equipo
• El proceso opera a 240 gpm
• Contamos con impulsores de 5” y 6” ya que la
empresa era pequeña cuando compró la
bomba.
• Actualmente instalado el de 6”
• ¿Qué hacer si el proceso crecerá a 500 gpm?
• Favorecer cambios económicos
56. Curva del sistema vs. Curva de bomba
• Identificar el punto de operación:
– Se debe de hacer una curva del sistema.
– Se empalma dicha gráfica con la gráfica de la curva
de la bomba (sistema vs. bomba)
– La intersección es el punto de operación
61. Leyes de afinidad de Bombas
• Se puede aumentar RPM
• Se puede cambiar el impulsor (diámetro)
• Relaciones de gastos
• Relaciones de potencias
• Solo aplica dentro de la misma carcasa
(“misma bomba”)
62. Leyes de afinidad de Bombas
q = gasto
D = diametro
P = potencia
nWp = cabeza
N = revoluciones por minuto
63. Efecto de viscosidad de fluido
• Incrementa potencia
necesaria
• Disminuye flujo
entregado
• Bajas eficiencias
64. Efecto de viscosidad de fluido
• Incrementa potencia
necesaria
• Disminuye flujo
entregado
• Bajas eficiencias
65. Bombas en paralelo
• Ideal cuando el flujo varía mucho
• Adición de bomba: Duplica la capacidad del
sistema, la presión se mantiene igual
• Paralelo cantidad!
• Presión se mantiene igual
• Gasto se aumenta
Ejercicio en YT
66. Bombas en serie
• Ideal para cuando se requiere aumentar la
presión del sistema
• Adición de bomba: Aumenta la presión del
sistema; la cantidad se mantiene igual
• Paralelo calidad!
• Presión NO se mantiene igual
• Gasto NO aumenta
Ejercicio en YT