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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