ope ii bombas wualter

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “SIMÓN RODRÍGUEZ” NÚCLEO - CANOABO INGENIERÍA DE ALIMENTOS LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II PRACTICA1 BOMBA Facilitador Participantes Ing.Luis Cesar Br.Figueroa Maria 20.968.123 Br. Torrealba Eliezer 19.618.080 Br.Rojas Mariolis 23.795.746 Br. González Elismar Br.Rodriguez yuleima Br. Herrera Orianny

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Ope II Bombas

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Page 1: Ope II Bombas WUALTER

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“SIMÓN RODRÍGUEZ”NÚCLEO - CANOABO

INGENIERÍA DE ALIMENTOSLABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II

PRACTICA1 BOMBA

Facilitador Participantes

Ing.Luis Cesar

Canoabo, Marzo 2014

SUMARIO

Br.Figueroa Maria 20.968.123 Br. Torrealba Eliezer 19.618.080 Br.Rojas Mariolis 23.795.746 Br. González Elismar Br.Rodriguez yuleima Br. Herrera Orianny

Page 2: Ope II Bombas WUALTER

El siguiente trabajo presenta un análisis práctico realizado a la unidad de bombas del laboratorio piloto de la universidad experimental Simón Rodríguez, con el fin de estudiar el trabajo realizado por dicho equipo y cumplir con los objetivos estipulados por la institución, para la formación de ingenieros en alimentos.

Este presenta las curvas características de funcionamiento de una bomba centrifuga las cuales determinan el punto optimo de funcionamiento de las bombas, analizadas desde el punto de vista práctico.

Page 3: Ope II Bombas WUALTER

INTRODUCCION

En la Industria de los Alimentos al igual que en el resto de las industrias en las que se requiere trabajar con distintos fluidos se acostumbra a utilizar sistemas de bombeos para trasladar los fluidos de un punto a otro.

En los sistemas de bombeos más comúnmente vistas tanto en las industrias como en las zonas residenciales se tiende a utilizar las bombas centrífugas, las cuales cumplen con la función de aumentar la energía cinética del fluido, de esta forma se puede trasladar el fluido de un punto a otro de una manera mas rápida o simplemente hacerlo, ya que existen ciertos casos en los que se requiere a juro de un ente extra en un sistema para realizar este tipo de trabajo, por ejemplo el caso elevar un fluido a una altura (x) del nivel actual del mismo, las leyes de la física (gravedad) nos indica que de manera espontánea este tipo de trabajo es imposible, pero al impulsar este fluido con la ayuda de una bomba, este vence la fuerza de gravedad y logra subir hasta el punto deseado, este tipo de sistema es tan común, que en todas las ciudades del mundo se emplea algo parecido, pero a distintas escalas, para distribuir el agua a todas las casas del área.

A esto hay que sumar que los sistemas de bombeos se pueden formar con bombas en paralelo y serie, las primeras son para aumentar la energia del fluido sin tener que utilizar bombas de gran tamaño, varias bombas colocadas en paralelo realizan el trabajo que realizaría una bomba de mayor tamaño que de repente no está disponible en el mercado, el segundo caso sirve para trasladar un fluido a largas distancias.

De la forma en que uno vea el tema de las bombas de gran importancia tanto para las empresas como para todos aquellos que nos beneficiamos de estos sistemas sin saberlo, de esta manera se justifica que en la carrera de Ingeniería de Alimentos se preste atención a este tema y se efectúen practicas como la que se presentan a continuación.

Page 4: Ope II Bombas WUALTER

OBJETIVOS

Objetivo General:

Interpretar los datos de rendimiento de una bomba centrifuga

Objetivos Específicos:

Determinar los parámetros necesarios para la construcción de la curva característica.

Construir las curvas de rendimiento para dos velocidades de rotación del impulsor.

Comparar los datos proyectados mediante las leyes de afinidad con los objetivos

experimentales.

Interpretar los resultados obtenidos.

DESCRIPCION DEL EQUIPO

Page 5: Ope II Bombas WUALTER

Unidad de bombas centrifugas serie/paralelo marca didacta serie H238DSU, consta de:

Dos tanques de acero, uno en la parte de arriba de un metro cúbico de capacidad

graduado y otro en la parte de debajo de 1,8 metros cúbicos de capacidad.

2 bombas centrifugas con motor jaula de ardilla de 0,5 kw.

Un panel de control que posee conmutadores para el control de la patencia de cada

una de las bombas, indicadores de potencia de cada bomba, amperaje y voltaje de

laboratorio.

Un sistema de manómetros y vacuometros de membrana para la determinación de

las presiones de descarga y succión respectivamente en la bomba.

2 Rotámetros.

Sistema de tubería de 1” de diámetro.

METODO EXPERIMENTAL

Page 6: Ope II Bombas WUALTER

Para la bomba 2:

1. Se lleno el tanque de agua.

2. Se abre la válvula succión.

3. Se ceba la bomba.

4. Se abre la válvula de descarga.

5. Se abre las válvulas que conectan la tubería de descarga con el tanque.

6. Se abre la válvula que descarga al tanque de alimentación.

7. Cerrar las válvulas que interconectan la bomba 2 con la bomba 1.

8. Se colocan los medidores de presión en los puntos donde se miden las presiones.

9. Encender el equipo, seleccionar la velocidad 1.

10. Colocar el flotador del rotámetro Nº1 en el caudal que se desea determinar

comenzando con el caudal más bajo.

11. Se lee la presión de succión y de descarga para el caudal fijado.

12. Se toma la lectura de la potencia eléctrica de la bomba en el wattimetro, instalados

en el panel de control.

13. Fijar un nuevo caudal, tomar la lectura de la presión de la succión y de la descarga,

potencia eléctrica y así sucesivamente con los caudales requeridos.

14. Seleccionar la velocidad 2 y repetir los pasos del 10 al 13.

CUADRO DE DATOS EXPERIMENTALES

Page 7: Ope II Bombas WUALTER

Cuadro #1: Datos experimentales de bombas trabajando de forma individual.

Posición N (cm)

Tiempo(seg)

Presión de succión

(cmHg)

Presión de

descarga (Bar)

Potencia(Kw)

Voltaje(Volt.)

Amperaje(Amp)

Bom

bas

indi

vidu

ales

Bomba 1 5

t1 =13,95t2 =27,32t3 =45,17

11 1,8 0,9 200 2,6

t1 =23,04t2 =50,03t3 =69,15

5 2,1 0,75 200 2,6

t1 =34,2t2 =64,8t3 =88,2

0 2,2 0,75 198 1,8

Bomba 2 5

t1 =13t2 =32t3 =51

12 1,6 0,98 198 2,5

t1 =21t2 =47t3 =67,8

5 1,9 0,98 198 1,8

t1 =40t2 =79,2t3 =132

0 2,1 0,97 197 1,2

Cuadro #2: datos experimentales de bombas conectadas en serie.

Page 8: Ope II Bombas WUALTER

Posición N (cm)

Tiempo(seg)

Presión de

Succión (cmHg)

Presión de

Descarga (Bar)

Potencia(Kw)

Voltaje(Volt.)

Amperaje(Amp)

Bom

bas

en S

erie

Bomba 15

t1 =26,88t2 =25,65t3 =25,01

4 0,4 0,25

195 2,5

Bomba 2 5 38 1,4 0,75

Bomba 1 5t1 =26,88t2 =25,65t3 =25,01

3 0,5 0,20

197 2,4Bomba 2 5 18

2,5 0,50

Bomba 15

t1 =48,76t2 =51,30t3 =53,11

0 0,6 0,10

199 2,05

Bomba 2 5 0 1,7 0,60

Cuadro #3: Datos experimentales de bombas conectadas en paralelo cuando la velocidad de rotación del impulsor en la bomba 1 es igual al de la bomba 2; cuando la velocidad de rotación del impulsor en la bomba 1 es mayor al de la bomba 2

Page 9: Ope II Bombas WUALTER

Posición N(cm)

Tiempo(seg)

Presión de

Succión (cmHg)

Presión de

Descarga (Bar)

Potencia(Kw)

Voltaje(Volt.)

Amperaje(Amp)

Bomba1 5 t1 =11,68t2 = 11,85t3 = 12,55

0 0,5 0,15195 2,6

Bomba2 5 12 1,6 0,75

Bomba15

t1 = 25,83t2 = 27,44t3 = 27,11

0 1,1 0,1197 2,4

Bomba25 4 1,9 0,6

Bomba15

t1 = 44,44t2 = 45,34t3 = 45,56

0 1,7 0,1200 2,1

Bomba25 0 2,1 0,525

Par

alel

oV1>

V2

Bomba15

t1 = 11,82t2 = 11,49t3 = 11,43

12 1,7 0,95195 4,8

Bomba25 12 1,6 0,73

Bomba15

t1 = 9,23t2 = 19,24t3 = 28,20

6 2 0,70200 3,2

Bomba25 5 1,8 0,50

Bomba15

t1 = 23,52t2 = 22,39t3 = 23,73

0 2,2 0,70195 3,2

Bomba25 0 2,1 0,50

Cuadro # 4: Datos experimentales de bombas conectadas en serie y paralelo, para las que en serie la velocidad 1 es igual a la 2; y en paralelo la velocidad 1 es menor que la 2

Page 10: Ope II Bombas WUALTER

Posición N (cm)

Tiempo(seg)

Presión de succión

(cmHg)

Presión de

descarga (Bar)

Potencia(Kw)

Voltaje(Volt.)

Amperaje(Amp)

Ser

ie V

1=V

2

Bomba 1 5 t1 =18,08t2 =18,51t3 =18,70

0,1 1,6 0,8200 4,8

Bomba 2 5 10,1 1,8 0,8

Bomba 1 5t1 =21,84t2 =20,85t3 =21,17

0,1 1,8 0,8190 5,1

Bomba 2 5 0,2 0,2 0,75

Bomba 1 5t1 =48,79t2 =46,87t3 =49,87

0,1 2,5 0,6 195 4,2

Bomba 2 5 0,7 1,9 0,65

Par

alel

o V

1<V

2

Bomba 1 5 t1 =12,37t2 =11,23t3 =13,04

0 2,3 0,9185 2,9

Bomba 2 5 0 4,2 0,92

Bomba 1 5 t1 =14,85t2 =14,27t3 =5,51

10 0,5 0,9200 2,9

Bomba 2 5 0,1 1,8 0,525

Bomba 1 5 T1:28,97T2:30,74T3:30,97

10 1,8 0,35200 2,9

Bomba 2 5 10,1 0,6 0,2

Cuadro #5: Datos experimentales de bombas conectadas en serie.

Page 11: Ope II Bombas WUALTER

Posición N (cm)

Tiempo(seg)

Presión de succión

(cmHg)

Presión de

descarga (Bar)

Potencia

(Kw)

Voltaje(Volt.)

Amperaje(Amp)

Ser

ie

Bomba 1 5 t1 =14t2 =17t3 =19

0,6 2,1 0,8200 2,90

Bomba 2 5 0 1,3 0,81

Bomba 1 5 t1 =39,41t2 =34,34t3 =34,83

1 2,4 0,79200 2,50

Bomba 2 5 0 2,3 0,60

Bomba 1 5t1= 72 t2 = 73,2t3 =73,2

0 2,4 0,71200 2,10

Bomba 2 5 0 2,8 0,50

Page 12: Ope II Bombas WUALTER

CÁLCULOS TÍPICOS

Caudal experimental

Q= N xkO

DondeN: numero de unidades en la escala del nivel del tanque o altura del fluido.K: constante volumétrica (1cm = 3.95 dm3).Θ: tiempo en segundos.

Q= N x kT 1+T 2+T 3/3

K=3,95

dm3∗1m3

1000 dm3 ∗1000 L

1m3 =3,95 L

1) BOMBAS PARALELAS V1=V2

Caudalesexperimentales (L/Hr)

Q1=3 x3,95 L

18+19+203

=0.62 L/ Seg

Q1=0.62L

Segx

3.600 seg1 Hr

=2.232LH

Q2=2455.487LH

Q3=1.576,031LH

2) BOMBAS PARALELAS V1> V2

Caudales experimentales (L/Hr)

Q1=6.139,896LH

Page 13: Ope II Bombas WUALTER

Q2=3.363,896LH

Q3=3.062,895LH

3) BOMBAS SERIE V1 = V2

Caudales experimentales (L/Hr)

Q1=3.857,841LH

Q2=3.309,029LH

Q3=1.465,677LH

4) BOMBAS PARALELAS V1 < V2

Caudales experimentales (L/Hr)

Q1=5.821,506LH

Q2=4.800,810LH

Q3=2.631,028LH

5) BOMBAS EN SERIE

Caudales experimentales (L/Hr)

Q1=4.266LH

Q2=1.964,450LH

Q3=976,648LH

6) BOMBA #1 INDIVIDUAL

Caudales experiementales (L/Hr)

Q1=5.841,046LH

Page 14: Ope II Bombas WUALTER

Q2=3.553,88LH

Q3=1.139,423LH

7) BOMBA #2 INDIVIDUAL

Caudales experimentales (L/Hr)

Q1=2.221,875LH

Q2=1.570,692LH

Q3=849,124LH

8) BOMBAS SERIE

Caudales experimentales (L/Hr)

Q1=3.466,601LH

Q2=2.750,838LH

Q3=1.392,570LH

Presión de succión

Ps=Patm−PSE

DondePs:presión de succión.Patm: presión atmosférica (SI) 101.300 pa.PSE: presión de succión experimental.

1) BOMBAS PARALELAS V1=V2

Caudal 1

PS 1 B1=101.300 pa−0

cmHg∗10 mmHg1cmHg

∗101.300 pa

760 mmHgPS 1 B1=101.300 pa

Page 15: Ope II Bombas WUALTER

DondePS1 B1= presión de succión para el caudal 1, en la bomba 1

PS 1 B2=101.300 pa−12

cmHg∗10 mmHg1 cmHg

∗101.300 pa

760 mmHgPS 1 B2=85.305,263 pa

DondePS1 B2= presión de succión para el caudal 1, en la bomba 2

Caudal 2 PS 2 B1=101.300 paPS 2 B1=95.968,42 p a

Caudal 3PS 3 B1=101.300 pa

PS 3 B2=101.300 pa

2) BOMBAS PARALELAS V1> V2

Caudal 1PS 1 B1=85.305,263 paPS 1 B2=85.305,263 pa

Caudal 2PS 2 B1=93.302,632 pa

PS 2 B2=94.635,526 pa

Caudal 3PS 3 B1=101.300 pa

PS 3 B2=101.300 pa

3) BOMBAS SERIE V1 = V2

Caudal 1PS 1 B1=101.166,711 paPS 1 B2=87.837,763 pa

Caudal 2PS 2 B1=101.166,711 paPS 2 B2=101.033,42 pa

Caudal 3PS 3 B1=101.166,711 paPS 3 B2=100.366,974 pa

4) BOMBAS PARALELAS V1 < V2

Caudal 1PS 1 B1=101.300 paPS 1 B2=101.300 pa

Caudal 2PS 2 B1=87.971,053 paPS 2 B2=101.166,711 pa

Page 16: Ope II Bombas WUALTER

Caudal 3PS 3 B1=87.971,053 paPS 3 B2=87.837,763 pa

5) BOMBAS EN SERIE

Caudal 1PS 1 B1=100.500,26 paPS 1 B2=101.300 pa

Caudal 2PS 2 B1=99.967,11 paPS 2 B2=101.300 pa

Caudal 3PS 3 B1=101.300 paPS 3 B2=101.300 pa

6) BOMBA #1 INDIVIDUAL

Caudal 1PS 1 B1=86.638,158 pa

Caudal 2PS 2 B1=94.635,526 pa

Caudal 3PS 3 B1=101.300 pa

7) BOMBA #2 INDIVIDUAL

Caudal 1PS 1 B2=85.305,263 pa

Caudal 2PS 2 B2=94.635,526 pa

Caudal 3PS 3 B2=101.300 pa

8) BOMBAS SERIE

Caudal 1PS 1 B1=100.500,263 paPS 1 B2=101.300 pa

Caudal 2PS 2 B1=99.967,105 paPS 2 B2=101.300 pa

Caudal 3PS 3 B1=101.300 paPS 3 B2=101.300 pa

Presión de descarga

PD=PDE−Patm

Donde PD: presión de descarga.PDE: presión de descarga experimental.Patm: presión atmosférica (SI) 101.300 pa.

Page 17: Ope II Bombas WUALTER

1) BOMBAS PARALELAS V1=V2

Caudal 1

PD1 B1=0.5 ¿̄ 1 pa

1 x10−4 ¿̄+101.300 pa=106.300 pa¿

DondePD1 B1: Presión de descarga para el caudal 1, en la bomba 1

PD1 B2=1.6 ¿̄ 1 pa

1 x10−4 ¿̄ +101.300 pa=117.300 pa¿

DondePD1 B2: Presión de descarga para el caudal 1, en la bomba 2

Caudal 2PS 2 B1=112.300 paPS 2 B2=120.300 pa

Caudal 3PS 3 B1=118.300 paPS 3 B2=122.300 pa

2) BOMBAS PARALELAS V1> V2

Caudal 1PD1 B1=118.300 paPD1 B2=117.300 pa

Caudal 2PD2 B1=121.300 paPD2 B2=119.300 pa

Caudal 3PD3 B1=123.300 paPD3 B2=122.300 pa

3) BOMBAS SERIE V1 = V2

Caudal 1PD1 B1=117.300 paPD1 B2=119.300 pa

Caudal 2PD2 B1=119.300 paPD2 B2=103.300 pa

Caudal 3PD3 B1=126.300 paPD3 B2=120.300 pa

4) BOMBAS PARALELAS V1 < V2

Caudal 1PD1 B1=124.300 paPD1 B2=143.300 pa

Caudal 2PD2 B1=106.300 paPD2 B2=119.300 pa

Page 18: Ope II Bombas WUALTER

Caudal 3PD3 B1=119.300 paPD3 B2=107.300 pa

5) BOMBAS EN SERIE

Caudal 1PD1 B1=122.300 paPD1 B2=114.300 pa

Caudal 2PD2 B1=125.300 paPD2 B2=124.300 pa

Caudal 3PD3 B1=125.300 paPD3 B2=129.300 pa

6) BOMBA #1 INDIVIDUAL

Caudal 1PD1 B1=119.300 pa

Caudal 2PD2 B1=122.300 pa

Caudal 3PD3 B1=123.300 pa

7) BOMBA #2 INDIVIDUAL

Caudal 1PD1 B2=117.300 pa

Caudal 2PD2 B2=120.300 pa

Caudal 3PD3 B2=122.300 pa

8) BOMBAS SERIE

Caudal 1PD1 B1=105.300 paPD1 B2=115.300 pa

Caudal 2PD2 B1=106.300 paPD2 B2=118.300 pa

Caudal 3PD3 B1=107.300 paPD3 B2=126.300 pa

Cabezal

∆ H=PD−PS

ρ

DondePD: presión de descarga.PS: presión de succión.

Page 19: Ope II Bombas WUALTER

𝜌: densidad del fluido.

1) BOMBAS PARALELAS V1=V2

Caudal 1

∆ H 1 B1=106.300 pa−101.300 pa

1000K g

m3

=5m

Donde∆ H 1 B1: Altura del cabezal para caudal 1, bomba 1.

∆ H 1 B2=117.300 pa−85.305,263 pa

1000K g

m3

=31,99 m

Donde∆ H 1 B2: Altura del cabezal para caudal 1, bomba 2.

Caudal 2∆ H 2 B1=11m∆ H 2 B2=24,33 m

Caudal 3∆ H 3 B1=17 m∆ H 3 B2=21 m

2) BOMBAS PARALELAS V1> V2

Caudal 1∆ H 1 B1=33 m∆ H 1 B2=32 m

Caudal 2∆ H 2 B1=28 m∆ H 2 B2=24,66 m

Caudal 3∆ H 3 B1=22 m∆ H 3 B2=21 m

3) BOMBAS SERIE V1 = V2

Caudal 1∆ H 1 B1=16,13 m∆ H 1 B2=31 , 46 m

Caudal 2∆ H 2 B1=18,13 m∆ H 2 B2=2,27m

Caudal 3∆ H 3 B1=25,13 m∆ H 3 B2=19,93 m

Page 20: Ope II Bombas WUALTER

4) BOMBAS PARALELAS V1 < V2

Caudal 1∆ H 1 B1=23 m∆ H 1 B2=42 m

Caudal 2∆ H 2 B1=18,33 m∆ H 2 B2=18,13 m

Caudal 3∆ H 3 B1=31,33 m∆ H 3 B2=19,46 m

5) BOMBAS EN SERIE

Caudal 1∆ H 1 B1=21,80 m∆ H 1 B2=13 m

Caudal 2∆ H 2 B1=25,33 m∆ H 2 B2=23 m

Caudal 3∆ H 3 B1=24 m∆ H 3 B2=28 m

6) BOMBA #1 INDIVIDUAL

Caudal 1∆ H 1 B1=32,66 m

Caudal 2∆ H 2 B1=¿27,66 m

Caudal 3∆ H 3 B1=¿22 m

7) BOMBA #2 INDIVIDUAL

Caudal 1∆ H 1 B2=32 m

Caudal 2∆ H 2 B2=25,66 m

Caudal 3∆ H 3 B2=21 m

8) BOMBAS SERIE

Cauldal 1∆ H 1 B1=4,78m∆ H 1 B2=14 m

Caudal 2∆ H 2 B1=6,33m∆ H 2 B2=17 m

Caudal 3

Page 21: Ope II Bombas WUALTER

∆ H 3 B1=6m∆ H 3 B2=25 m

Flujo másico ( )

¿Qi∗ρ

Converción de caudales experimentales de (L/H) – (m3/H)

1) BOMBAS PARALELAS V1=V2

Q1=5.911,86

LH

∗1m3

100 L=5,911

m3

H

Q2=2,653m3

H

Q3=1,576m3

H

2) BOMBAS PARALELAS V1> V2

Q1=6,139m3

H

Q2=3,763m3

H

Q3=3,063m3

H3) BOMBAS SERIE V1 = V2

Q1=3,857m3

H

Q2=3,309m3

H

Q3=1,465m3

H4) BOMBAS PARALELAS V1 < V2

Q1=5,821m3

H

Q2=4,800m3

H

Q3=2,631m3

H

5) BOMBAS EN SERIE

Q1=4,266m3

H

Q2=1,964m3

H

Q3=0,976m3

H6) BOMBA #1 INDIVIDUAL

Q1=5,841m3

H

Q2=3,553m3

H

Q3=1,139m3

H

Page 22: Ope II Bombas WUALTER

7) BOMBA #2 INDIVIDUAL

Q1=2,221m3

H

Q2=1,517m3

H

Q3=0,849m3

H

8) BOMBAS SERIE

Q1=3,466m3

H

Q2=2,750m3

H

Q3=1,392m3

HFLUJO MÁSICO:

1) BOMBAS PARALELAS V1=V2

❑1=Q1∗ρ

❑1=5,911m3

H∗1000

KgH

❑1=5.911K g

H

❑2=2.653K g

H

❑3=1.576Kg

H2) BOMBAS PARALELAS V1> V2

❑1=6.139K g

H

❑2=3.763K g

H

❑3=3.063K g

H

3) BOMBAS SERIE V1 = V2

❑1=3.857K g

H

❑2=3.309K g

H

❑3=1.465K g

H4) BOMBAS PARALELAS V1 < V2

❑1=5.821K g

H

❑2=4.800Kg

H

❑3=2.631K g

H5) BOMBAS EN SERIE

❑1=4.266K g

H

❑2=1.964Kg

H

❑3=976Kg

H6) BOMBA #1 INDIVIDUAL

❑1=5.841K g

H

❑2=3.553K g

H

❑3=1.139K g

H

7) BOMBA #2 INDIVIDUAL

❑1=2.221K g

H

Page 23: Ope II Bombas WUALTER

❑2=1.517K g

H

❑3=849Kg

H8) BOMBAS SERIE

❑1=3.466K g

H

❑2=2.750K g

H

❑3=1.392K g

H

Potencia del fluido

Pf =∆ H i∗❑i

DondePf: Potencia del fluido (Kw).∆Hi: Altura del cabezal a determinado caudal. ❑1:Flujo másico a determinado caudal.

1) BOMBAS PARALELAS V1=V2

Caudal 1

Pf 1 B1=5 m∗5.911Kg

H=195.063

Kg . mH

∗1 H

3.600 Seg∗1W

0.102Kg . mSeg

∗1 Kw

1000 WPf 1 B1=0,080 Kw

DondePf 1 B1: Potencia del fluido para el caudal 1; bomba 1.

Pf 1 B2=0,515 Kw

Page 24: Ope II Bombas WUALTER

DondePf 1 B2: Potencia del fluido para el caudal 1; bomba 2.

Caudal 2Pf 2 B1=0,079 KwPf 2 B2=0,175 Kw

Caudal 3Pf 3 B1=0,073 KwPf 3 B2=0,090 Kw

2) BOMBAS PARALELAS V1> V2

Caudal 1Pf 1 B1=0,55 KwPf 1 B2=0,54 Kw

Caudal 2Pf 2 B1=0,29 KwPf 2 B2=0,25 Kw

Caudal 3Pf 3 B1=0,18 KwPf 3 B2=0,175 Kw

3) BOMBAS SERIE V1 = V2

Caudal 1Pf 1 B1=0,17 KwPf 1 B2=0,33 Kw

Caudal 2Pf 2 B1=0,16 KwPf 2 B2=0,020 Kw

Caudal 3Pf 3 B1=0,1 KwPf 3 B2=0,080 Kw

4) BOMBAS PARALELAS V1 < V2

Caudal 1Pf 1 B1=0,36 KwPf 1 B2=0,67 Kw

Caudal 2Pf 2 B1=0,24 KwPf 2 B2=0,24 Kw

Caudal 3Pf 3 B1=0,22 KwPf 3 B2=0,14 Kw

5) BOMBAS EN SERIE

Caudal 1Pf 1 B1=0,25 KwPf 1 B2=0,15 Kw

Caudal 2Pf 2 B1=0,14 KwPf 2 B2=0,12 Kw

Caudal 3Pf 3 B1=0,064 KwPf 3 B2=0,074 Kw

6) BOMBA #1 INDIVIDUAL

Page 25: Ope II Bombas WUALTER

Caudal 1Pf 1 B1=0,52 Kw

Caudal 2Pf 2 B1=0,27 Kw

Caudal 3Pf 3 B1=0,068 Kw

7) BOMBA #2 INDIVIDUAL

Caudal 1Pf 1 B2=0,19 Kw

Caudal 2Pf 2 B2=0,11 Kw

Caudal 3Pf 3 B2=0,048 Kw

8) BOMBAS SERIE

Caudal 1Pf 1 B1=0,045 KwPf 1 B2=0,13 Kw

Caudal 2Pf 2 B1=0,047 KwPf 2 B2=0,13 Kw

Caudal 3Pf 3 B1=0,023 KwPf 3 B2=0,095 Kw

Eficiencia de la bomba

η=P f

PB

∗100

DondePf: Potencia del fluido.PB: Potencia de la bomba.

1) BOMBAS PARALELAS V1=V2

Caudal 1

η1B 1=0,080 kw0,15 Kw

∗100=53,33 %

Donde η1B 1: Eficiencia de la bomba para caudal 1; bomba 1.

η1B 2=68,67 %

Dondeη1B 2: Eficiencia de la bomba para caudal 1; bomba 2.

Caudal 2η2 B1=79 %

Page 26: Ope II Bombas WUALTER

η2 B2=29,17 %

Caudal 3η3 B1=73 %η3 B2=17,14 %

2) BOMBAS PARALELAS V1> V2

Caudal 1η1B 1=57,89 %η1B 2=73,97 %

Caudal 2η2 B1=41,43 %η2 B2=50 %

Caudal 3η3 B1=25,71 %η3 B2=35 %

3) BOMBAS SERIE V1 = V2

Caudal 1η1B 1=21,25 %η1B 2=41,25 %

Caudal 2η2 B1=20 %η2 B2=2,67 %

Caudal 3η3 B1=16,67 %η3 B2=¿12,31%

4) BOMBAS PARALELAS V1 < V2

Caudal 1η1B 1=40 %η1B 2=72,83 %

Caudal 2η2 B1=26,67 %η2 B2=45,71 %

Caudal 3η3 B1=62,86 %η3 B2=70 %

5) BOMBAS EN SERIE

Caudal 1η1B 1=31,25%η1B 2=18,525 %

Caudal 2η2 B1=17,72 %η2 B2=20 %

Caudal 3η3 B1=9,014 %η3 B2=14,8 %

6) BOMBA #1 INDIVIDUAL

Page 27: Ope II Bombas WUALTER

Caudal 1η1B 1=36 %

Caudal 2η2 B1=36 %

Caudal 3η3 B1=9,07 %

7) BOMBA #2 INDIVIDUAL

Caudal 1η1B 2=19,39 %

Caudal 2η2 B2=11,22%

Caudal 3

η3 B2=4,95 %

8) BOMBAS SERIE

Caudal 1η1B 1=18 %η1B 2=17,33%

Caudal 2η2 B1=23,5 %η2 B2=21,67%

Caudal 3η3 B1=23 %η3 B2=19 %

CUADROS DE RESULTADOS

Cuadro# 1: Resultados de cálculos típicos; parámetros en estudio (caudal experimental, presión de succión, presión de descarga, cabezal, flujo másico, eficiencia mecánica).

Poc

isió

n

BombasCaudal

experimental (L/Hr)

Presión de succión (pa)

Presión de descarga

(pa)

∆H cabezal

(m) (Kg/Hr)

Potencia fluido (Kw)

η%

Par

alel

o V

1 = V

2

Bomba #15.911,86

101.300 106.300 55.911

0,080 53,33

Bomba #2 85.305,263 117.300 32 0,515 68,67

Bomba #12.653,645

101.300 112.300 112.653

0,079 79

Bomba #2 95.968,42 120.300 24,33 0,175 29,17

Bomba #11.576,031

101.300 118.300 171.576

0,073 73

Bomba #2 101.300 122.300 21 0,090 17,14

Par

alel

o V

1>V

2

Bomba #1 6.139,896 85.305,263 118.300 336.139

0,55 57,89

Bomba #2 85.305,263 117.300 32 0,54 73,97

Bomba #13.763,896

93.302,632 121.300 283.763

0,29 41,43

Bomba #2 94.635,526 119.300 24,66 0,25 50

Bomba #13.062,895

101.300 123.300 223.062

0,18 25,71

Bomba #2 101.300 122.300 21 0,175 35

Bomba #1 3.857,841 101.166,711 117.300 16,13 3.857 0,17 21,25

Page 28: Ope II Bombas WUALTER

Bomba #2 87.837,763 119.300 31,46 0,33 41,25

Bomba #13.309,029

101.166,711 119.300 18,133.309

0,16 20

Bomba #2 101.033,42 103.300 2,27 0,020 2,67

Bomba #11.465,677

101.166,711 126.300 25,131.465

0,1 16,67

Bomba #2 100.366,974 120.300 19,93 0,080 12,31

Par

alel

o V

1< V

2

Bomba #15.821,506

101.300 124.300 235.821

0,36 40

Bomba #2 101.300 143.300 42 0,67 72,83

Bomba #14.800,81

87.971,053 106.300 18,334.800

0,24 26,67

Bomba #2 101.166,711 119.300 18,13 0,24 45,71

Bomba #12.631,028

87.971,053 119.300 31,332.631

0,22 62,86

Bomba #2 87.837,763 107.300 19,46 0,14 70

Ser

ie

Bomba #14.266

100.500,26 122.300 21,804.266

0,25 31,25

Bomba #2 101.300 114.300 13 0,15 18,525

Bomba #11.964,450

99.967,11 125.300 25,331.964

0,14 17,72

Bomba #2 101.300 124.300 23 0,12 20

Bomba #1976,648

101.300 125.300 24976

0,064 9,014

Bomba #2 101.300 129.300 28 0,074 14,8

Bom

ba

1 5.841,046 86.638,158 119.300 32.66 5.841 0,52 36

3.553,88 94.635,526 122.300 27.66 3.553 0,27 36

1.139,423 101.300 123.300 22 1.139 0,068 9,07

Bom

ba

2 2.221,875 85.305,263 117.300 32 2.221 0,19 19,39

1.570,692 94.635,526 120.300 25,66 1.570 0,11 11,22

849,124 101300 122.300 21 849 0,048 4,95

Ser

ie

Bomba #13.466,601

100.500,263 105.300 4,783.466

0,045 18

Bomba #2 101.300 115.300 14 0,13 17,33

Bomba #12.750,838

99.967,105 106.300 6,332.750

0,047 23,5

Bomba #2 101.300 118.300 17 0,13 21,67

Bomba #11.392,570

101.300 107.300 61.392

0,023 23

Bomba #2 101.300 126.300 25 0,095 19

Page 29: Ope II Bombas WUALTER

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Los resultados obtenidos en los análisis realizados al equipo de bombas nos demuestran que al trabajar dos bombas en serie se aumenta la velocidad de dicho fluido.

Esta conclusión se dedujo a partir de estudios experimentales realizados en el equipo, en el cual se calculo el caudal de forma teórica y experimental, observándose similitudes entre los mismos. También se calculo el cabezal o altura manométrica de la bomba a partir de los valores de presión, tomados en el área de succión y descarga respectivamente.

Con este cabezal y utilizando el flujo másico del fluido transportado, se calculo la potencia del fluido, que a su vez se utilizo en los cálculos de rendimiento de la bomba. Estos valores de rendimiento nos demostraron que al reducir el caudal de fluido, la eficiencia disminuye.

De la misma forma que se observa la variación del rendimiento, se observa un disminución en la presión de succión y un aumento en la presión de descarga.

El rendimiento de la bomba en serie en las primeras mediciones no se anoto, ya que al momento de los cálculos la eficiencia estaba por encima del 100%, lo que quiere decir que hubo malas mediciones en la experiencia, lo que origino alteración en los resultados

Page 30: Ope II Bombas WUALTER

Recomendaciones

Tener cuidado a la hora de tomar los tiempos y la medición del caudal en el tanque.

Verificar la constante de transformación de cm de agua a dm3 que muestra el tanque es correcta.

Estar pendientes del menisco en el indicador del tanque a la hora de efectuar las mediciones.

Tener cuidado de cerrar la llave de entrada de agua al tanque cuando este alcance un nivel aceptable para evitar derrames.

Estar pendientes del rotametro para prevenir variaciones en el caudal de forma imprevista.

Verificar que los medidores del panel de control funcionen de manera adecuada.

Page 31: Ope II Bombas WUALTER

BIBLIOGRAFIAS

Jaramillo, (1983). “Laboratorio Piloto de la Carrera Ingeniería de Alimentos. Bases

para la Planificación de Mantenimiento”. Universidad Nacional Experimental Simón

Rodríguez. Canoabo Venezuela.

Gómez José. Evaluación del Equipo de Perdidas en el Laboratorio piloto de la

U.N.E.S.R. Universidad Nacional Experimental Simón Rodríguez Canoabo Venezuela.

Mc Cabe / Smith. Operaciones Básicas de Ingeniería Química, 1986. Editorial REVERTÉ. Barcelona.