Introducción:
Las bombas son dispositivos que se encargan de transferir energía a la corriente del fluido impulsándolo, desde un estado de baja presión estática a otro de mayor presión. Están compuestas por un elemento rotatorio denominado impulsor, el cual se encuentra dentro de una carcasa llamada voluta. Inicialmente la energía es transmitida como energía mecánica a través de un eje, para posteriormente convertirse en energía hidráulica. El fluido entra axialmente a través del ojo del impulsor, pasando por los canales de éste y suministrándosele energía cinética mediante los álabes que se encuentran en el impulsor para posteriormente descargar el fluido en la voluta, el cual se expande gradualmente, disminuyendo la energía cinética adquirida para convertirse en presión estática.
OBJETIVOS:
Al tratar con las bombas de agua llegamos ala necesidad de saber los principios que le rigen ala bomba para ello tenemos que estudiar a profundidad las leyes que rigen para la creaciones de las bombas de agua casera de esta manera cuando tengamos que obtener uno de estos producto tengamos el suficiente conocimiento necesario para poder comprar la bomba adecuada par su correcto funcionamiento en el lugar donde vamos a utilizarla.
Electrobomba
Al tratar con las bombas de agua llegamos ala necesidad de saber los principios que le rigen ala bomba para ello tenemos que estudiar a profundidad las leyes que rigen para la creaciones de las bombas de agua casera de esta manera cuando tengamos que obtener uno de estos producto tengamos el suficiente conocimiento necesario para poder comprar la bomba adecuada par su correcto funcionamiento en el lugar donde vamos a utilizarla.
Electrobomba
Una electrobomba es una máquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o coraza. Se denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta misma acción. Así, despojada de todos los refinamientos, una bomba centrífuga tiene dos partes principales: (1) Un elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flecha, y (2) un elemento estacionario, compuesto por una cubierta, estoperas y chumaceras. En la figura 2 se muestra una bomba centrífuga.
Las bombas centrífugas son máquinas denominadas "receptoras" o "generadoras" que se emplean para hacer circular un fluido en contra de un gradiente de presión. Para que un fluido fluya desde donde hay mayor presión hasta donde hay menos presión no se necesita ningún gasto de energía (Por ejemplo: un globo desinflándose, o un líquido desplazándose desde donde la energía potencial es mayor hasta donde es menor) pero, para realizar el movimiento inverso, es necesaria una bomba, la cual le comunica al fluido energía, sea de presión, potencial o ambas. Para esto, necesariamente se tiene que absorber energía de alguna máquina motriz, ya sea un motor eléctrico, uno de combustión interna, o una turbina de vapor o gas, etc.
No obstante, decir que una bomba "genera presión" es una idea errónea, aunque ampliamente difundida. Las bombas están capacitadas para vencer la presión que el fluido encuentra en la descarga impuesta por el circuito. Piénsese en un compresor de llenado de botellones de aire comprimido para arranque de motores navales: El botellón en un principio está a presión atmosférica, y por ende la presión que debe vencer el compresor es sólo la representada por las caídas de presión en la línea, el filtro, los codos y las válvulas. No obstante, a medida que el botellón de aire comprimido se va llenando, es necesario también vencer la presión del aire que se fue acumulando en el mismo. Un ejemplo más cotidiano es el llenado de un globo o de un neumático.
PARTES DE UNA BOMBA DE AGUA:
Carcasa. Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el impulsor en energía de presión. Esto se lleva a cabo mediante reducción de la velocidad por un aumento gradual del área.
Impulsores. Es el corazón de la bomba centrífuga. Recibe el líquido y le imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.
Anillos de desgaste. Cumplen la función de ser un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos.
Estoperas, empaques y sellos. la función de estos elementos es evitar el flujo hacia fuera del líquido bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flujo de aire hacia el interior de la bomba.
Flecha. Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrífuga, transmitiendo además el movimiento que imparte la flecha del motor.
Cojinetes. Sirven de soporte a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relación con las partes estacionarias. Soportan las cargas radiales y axiales existentes en la bomba.
Bases. Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.
Carcasa. Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la energía de velocidad impartida al líquido por el impulsor en energía de presión. Esto se lleva a cabo mediante reducción de la velocidad por un aumento gradual del área.
Impulsores. Es el corazón de la bomba centrífuga. Recibe el líquido y le imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.
Anillos de desgaste. Cumplen la función de ser un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos.
Estoperas, empaques y sellos. la función de estos elementos es evitar el flujo hacia fuera del líquido bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flujo de aire hacia el interior de la bomba.
Flecha. Es el eje de todos los elementos que giran en la bomba centrífuga, transmitiendo además el movimiento que imparte la flecha del motor.
Cojinetes. Sirven de soporte a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relación con las partes estacionarias. Soportan las cargas radiales y axiales existentes en la bomba.
Bases. Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.
Operación Mecánica de la bomba centrifuga
1. El arranque antes de arrancar una bomba centrífuga, tanto la carcaza de la misma como la tubería de succión tiene que estar totalmente llena del líquido que se desea bombear; mientras esta condición no haya sido satisfecha la bomba no podrá funcionar porque en vez de líquido succionará aire.
Lo anterior se llama “cebar La bomba”.
Se conocen tres diferentes maneras de cebar bombas centrífugas:• Llenando la carcaza y la tubería de succión
• Mediante una bomba auxiliar de vacío
• Con ayuda de un eyector de aire de vapor de agua
a. El primer método consiste en llenar la caja (carcaza) y la tubería de succión del líquido a bombear, a través de un orificio o válvula cebante que se encuentra en la parte superior de la carcaza.
b. Con la bomba auxiliar de vació se aspira el aire de la caja de la bomba y de la tubería de succión.
c. El eyector extrae el aire de la caja de la bomba y de la tubería de succión y permite que el líquido que se va a bombear suba hasta el tope de la caja de la bomba. Se encuentra instalado en la parte más alta de la caja de la bomba.
Antes de arrancar la bomba gire manualmente el eje con el fin de probar si las partes a moverse están libres. Es posible que por dilatación en la tubería se puede producir algún contacto en los anillos.
Al arrancar la unidad tiene que graduarse la válvula de la descarga en forma gradual y lenta a fin de evitar una carga brusca repentina
2. Procedimiento para Antes de parar el motor que impulsa la bomba cierre la válvula de descarga a la misma posición que tenía al momento del arranque. Luego apriétese el interruptor del apagado.
Instalación y/o montaje de la bomba centrifuga
1- Válvula de seccionamiento
2- Conexión “Y” para cargar la bomba
3- Check de columpio
4- Manómetro para medición
5- Fije correctamente la bomba en una base metálica y recibida en concreto
6- Tramo corto posterior al reductor, que debe ser mínimo dos veces el diámetro del tubo
7- Tuerca unión o bridas (asegurese que la tuerca unión este bien sellada)
8- Reductor excéntrico que amplía el tubo de succión a por lo menos un tamaño comercial mayor (la velocidad del agua en la linea de succión no debe ser mayor a 2.4 m/seg.)
9- Tramo recto lo más corto posible, pero no menor a 6 veces el diámetro del tubo para estabilizar el flujo
10- Válvula compuerta para mantenimiento
11- Sostenga el tubo según se requiera
12- Lo más cerca posible al espejo del agua
13- Para evitar vórtices, la sumergencia de la válvula de pie debe de ser cuando menos 4 veces el diámetro del tubo
14- Mínimo un diámetro de la tubería al suelo
15- Válvula de cierre silencioso de buena calidad que permita un buen paso de agua
16- La profundidad de la de succión debe ser por lo menos 5 veces el diámetro del tubo
17- El ancho de la caja debe ser por lo menos 3 veces el diámetro del tubo
Detalles específicos
CARGA DE SUCCIÓN Y ELEVACIÓN DE SUCCIÓN Y ALGUNAS CONDICIONES DE SUCCIÓN.
Elevación de succión. Es la suma de la elevación estática de succión, de la carga de fricción de succión total y de las pérdidas de admisión (la elevación de succión es una carga de succión negativa).
Carga de succión. Es la carga estática de succión menos la carga de fricción total y las pérdidas de admisión, más cualquier presión que se encuentre en la línea de succión. Es una presión negativa (hay vacío) y se suma algebraicamente a la carga estática de succión del sistema.
Condiciones de succión. Por lo que respecta al líquido, se tomará en cuenta la influencia de su presión sobre la succión.
Presión de vapor. Si un líquido se encuentra a una temperatura arriba de su punto de ebullición, sufre evaporación en su superficie libre. En el seno del líquido se origina una presión que se llama presión de vapor y que está en función directa con la temperatura del líquido.
Presión de bombeo. Destinemos una bomba cualquiera para bombear un líquido. Al funcionar la bomba, tiende a formar un vacío en el seno del líquido. Éste succionar se conoce como presión de bombeo.
Carga neta de succión positiva (NPSH). Es la presión disponible o requerida para forzar un gasto determinado, en litros por segundo, a través de la tubería de succión, al ojo del impulsor, cilindro o carcasa de una bomba. En el bombeo de líquidos la presión en cualquier punto en la línea de succión nunca deberá reducirse a la presión de vapor del líquido.
NPSH disponible. Esta depende de la carga de succión o elevación, la carga de fricción, y la presión de vapor del líquido manejado a la temperatura de bombeo. Si se varía cualquiera de estos puntos, la NPSH puede alterarse.
NPSH requerida. Esta depende sólo del diseño de la bomba y se obtiene del fabricante para cada bomba en particular, según su tipo, modelo, capacidad y velocidad.
Cebado de las Bombas. Consiste en la extracción del aire de la tubería de succión de la bomba para permitir un correcto funcionamiento. Esta operación se realiza en todas las bombas centrífugas ya que no son autocebantes, generalmente cuando ésta se encuentra en una posición superior al tanque de aspiración.
Carga Hidráulica. Es la energía impartida al líquido por la bomba, es decir, la diferencia entre la carga de descarga y la succión.
Punto de Shut-off. Representa la carga hidráulica que produce la bomba cuando el caudal a través de ella es nulo. (La válvula a la salida de la bomba esta cerrada, con el fluido en contacto con el rodete).
Potencia Absorbida (N). Representa la potencia requerida por la bomba para transferir líquidos de un punto a otro y la energía requerida para vencer sus pérdidas.
Potencia Hidráulica (Ph). Potencia cedida al líquido en el proceso de su transferencia de un punto a otro.
Rango de Operación. Es la zona en la cual la bomba opera en forma eficiente. Esta zona se determina como:
Donde:
Eficiencia Mecánica. Es la eficiencia relacionada con las pérdidas de energía útil, debidas al rozamiento en el cojinete, prensa-estopas y el rozamiento del fluido en los espacios entre la cubierta del rodete y la carcasa de la máquina, llamado rozamiento del disco y se define para una bomba centrifuga como:
Eficiencia Hidráulica. Se define en términos de la relación entre el trabajo específico ideal de la máquina y el real del rodete, el trabajo específico ideal de la máquina se calcula basado en las condiciones totales o estáticas.
Eficiencia Total. Redefine en términos de la relación entre la potencia eléctrica suministrada a la máquina y la potencia hidráulica entregada por ésta.
Procedimiento para hallar resultados de una motobomba mediante formulas mecánicas
El hidroneumático, esta formado por un deposito de fierro, con una membrana de caucho que almacena el agua, al estanque se le inyecta aire a presión.
Los hidroneumáticos sirven para automatizar las bombas y controlan el número de partidas horarias de los motores eléctricos. Esto es muy importante cuando se bombean caudales variables; es el caso de los artefactos sanitarios. Los motores eléctricos disipan calor, si tienen demasiadas partidas consecutivas, se recalientan. Cuanto más grande es el tamaño del hidroneumático menor son las partidas del motor de la bomba y este trabaja mas frío.
Estos equipos son muy confiables y fáciles de mantener. Se emplean en pequeñas bombas, como también en grandes equipos de bombeo para edificios.
Qa : Caudal de conexión (lts./min)
Qb : Caudal de desconexión (lts./min)
Pa : Presión de conexión ( kg/ cm2)
Pb : Presión de desconexión ( kg/ cm2)
T : Tiempo entre partidas consecutivas ( minutos) ver tabla.
La carga inicial de aire del hidroneumático debe ser igual al valor de (Pa).
El diferencial recomendado entre Pa y Pb debe ser de 10 a 15 m.c.a.
El caudal (Qb) debe ser siempre mayor al 25 % de (Qa).
MARCO PROCEDIMENTAL
Identificación de tres formulas
- Cálculo del caudal:
Q = V / T
Donde:
Q es el caudal (lts/min)
V es el volumen (lts)
T es el tiempo (min)
- Potencia:
P = Q x H
Donde:
P es la potencia (hp)
Q es el caudal (lts/min)
H es la altura (m)
- Altura nanometrica:
H.m = Altura geometrica + perdidas de carga
H.m = H.g + 10%H.g
Algoritmo del problema
Leo (opción)
En caso sea:
Caso 1
double Caudal
int Volumen, Tiempo
cin>> Volumen
cin>> Tiempo
Caudal = Volumen / Tiempo
cout<< Caudal
Caso 2
double Potencia
int Caudal, Altura
cin>> Caudal
cin>> Altura
Potencia = Caudal * Altura
cout<< Potencia
Caso 3
double Altura nanometrica
int Altura geometrica, Perdidas de carga
cin>> Altura geometrica
cin>> Perdidas de carga
Altura nanometrica = Altura geometrica + Perdidas de carga
cout<< Altura nanometrica
Fin - caso
Diagrama de flujo
CODIFICANDO DE DEV C++
CONCLUSIONES
Se concluye este informe con la satisfacción de poder haber determinado los principios de funcionamiento mecánico de una motobomba desde lo más básico para poder asi comprender el correcto proceso mecánico que se realiza. Concluyendo con un nuevo conjunto de conocimientos a profundidad en las partes de una bomba centrifuga, el modo de operar y cómo instalarla. Además del reconocimiento de fórmulas fisicas relacionadas a la mecánica que nos ayudarán para encontrar cálculos nás precisos. Siendo estas un apoyo en nuestra labor de aprender más el curso Lenguaje de Programacion, haciendo uso de nuevos comando correspondientes a la 2da clase llevada a cabo en el laboratorio.
si el cuarto de bombas esta tumben bajo piso es succión positiva?
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