Diseño de los sistemas de bombeo: Capacidad Y Altura.




En principio definiremos algunos términos utilizados en las bombas y sistemas de bombeo:


a)   Capacidad

La capacidad (caudal) de una bomba es el volumen del liquido bombeado por unidad de tiempo y se expresa generalmente, el litros por segundo o metros cúbicos por segundo.

b)   Altura

En los sistemas de bombeo, el término altura se refiere tanto a una bomba como a un sistema de bombeo incluyendo una o varias bombas y el conjunto de tuberias. La altura de una bomba es la distancia a la que elevar un liquido y se mide en metros de columna del liquido bombeado. La altura necesaria para vencer las pérdidas que se producen en las conducciones de un sistema a una caudal dado es la altura del sistema.

Los términos que se utilizan especificamente en el análisis de bombas y sistemas de bombeo son:

            Altura geométrica de aspiración o succión (is).  Es la diferencia de cotas existentes entre el nivel del liquido en la aspiración y el eje del rodete de la bomba. Cuando el nivel del liquido en la aspiración está situado por debajo del rodete, se trata de una elevación por aspiración.

            Altura geométrica de elevación o impulsión (id).   Es la diferencia de cotas existente entre el nivel del liquido en la descarga y el eje del rodete de la bomba.

            Altura geométrica total (H geom). Es la diferencia entre las cotas de los niveles del liquido en la descarga y aspiración (hd-hs).

           Pérdidas por rozamiento. La altura o carga que debe suministrarse al sistema para vencer la fricción que produce al flujo del agua a través de las tuberias del sistema es la pérdida por rozamiento. Las pérdidas por rozamiento en la aspiración hfs e impulsión hfd se calculan mediante la fórmula de Darcy Weisbach o la de Hazen Williams

 
            Altura de velocidad. Es la energia cinética contenida en el liquido bombeado en   cualquier punto del sistema y viene dada por:

Altura de velocidad =  V^2/2g 8.7

Para determinar la altura en un punto dado del sistema, hay que añadir la altura de velocidad a la lectura del manómetro.

            Pérdidas de carga singulares. La altura o carga que debe suministrarse para vencer las pérdidas que se producen en piezas especiales y válvulas se denomina pérdida de carga singular


            Altura  manométrica  total  (Ht).  Es  aquella  altura  contra  la  que  trabaja  la  bomba  durante  su funcionamiento. Toma en cuenta las alturas geométricas de aspiración y elevación, las pérdidas por rozamiento, la altura de velocidad y pérdidas singulares.

 
De manera general la ecuación de Ht puede escribirse como:



La ecuación de la energia (Bernoulli) puede aplicarse, para determinar la altura manométrica total de la
bomba. Tomando los puntos correspondientes a las boquillas de aspiración y descarga de la bomba. Entonces:



Nota.- Las pérdidas de carga que se producen dentro de la bomba están incorporadas en el término de la
altura manométrica total de la ecuación anterior.

            Altura manométrica de la bomba

a)         Una aproximación inicial de la altura manométrica con posibilidad para la preselección de las bombas puede ser estimada considerando el nivel máximo del pozo de la cola de la solera del conductor afluente y el nivel minimo de salida en el conducto efluente.

b)         Para una estimación inicial de pérdidas de carga en el trayecto de la tuberia, se adoptan los siguientes valores:

1.- Tuberias cortas – velocidades máximas permitidas.
-           Tuberia de succión
-           Tuberia de bombeo.
-           Pérdidas de carga singulares en el tramo de succión y trayecto de bombeo.
2.- Tuberias largas – velocidades de dimensionamiento deben permanecer alrededor de 0.6 m/s

c)         Con estos datos preliminares se obtiene dos curvas caracteristicas del sistema, correspondientes respectivamente a las alturas estáticas máxima y minima.

d)        Las bombas preseleccionadas, deben presentar las curva caracteristicas que satisfagan a las curvas  caracteristicas  del  sistema  y  presentar  funcionamiento adecuado  en  los  dos  puntos extremos.

e)         El motor deberá tener una potencia algo mayor que la requerida para la mayor altura dinámica


-.Asi mismo se hace el desarrollo de las curvas caracteristica de las bombas y sistemas


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