Calculo De Turbina Tipo Vertical

CÁLCULO DE UNA BOMBA TIPO TURBINA VERTICAL.

Objetivo:

Diseño de las características de una bomba tipo turbina vertical para su correcto funcionamiento en la extracción de agua en un pozo cuya profundidad y datos propuestos se muestran a continuación para el llenado de una piscina.

Datos de inicio:

Equipo Profundidad

del pozo(m) Diámetro

de ademe

pulgadas Nivel Dinámico

(m)

Gasto

LPS Carga

adicional a la descarga(m) Velocidad

De giro

(rpm) Relación

de Voltaje

Volumen

Tinaco

(litros) Tiempo de llenado

(minutos)

5 42 14 27 40 1800 13,200-440 37,500 15.6

Cálculo del diámetro económico y de la velocidad real:

Cálculo detallado de la bomba

Cálculo de la potencia aproximada

Pot(HP)= 18.98 Hp

Cálculo de la carga de la columna

De la tabla 9, con 1800 r.p.m. y 19Hp tenemos:

Diámetro de 3/4", diámetro del eje.

Ahora procedemos a realizar el cálculo de la verdadera pérdida de la columna.

Pasando el gasto a GPM

Con Q= 40 LPS tenemos Q=2400 LPM

1 Galón= 3.875 Litros

→ Q= 634GPM

Ahora de la tabla 2 tenemos la pérdida de la columna para 100 m

En este caso no tenemos disponible la columna para 634 GPM, por lo que pasamos al inmediato que es 750 GPM, obteniendo 0.97.

Con una regla de 3 tenemos la perdida para nuestra columna de 36.6 m.

Perdidas de energía en nuestra columna = 0.355 m

Ahora volvemos a calcular la H de la bomba con este nuevo valor:

H= 0.355m + 0.202m + 26.8 m

H= 27.32 m

Procediendo con el cálculo para hallar la eficiencia de la bomba.

TABLA 152

Obtenemos los siguientes valores de H=27.32m aproximado a 89.63 ft

Analizando los cortes:

CORTE A

Q=634GPM

Himpulsor=21ft

Nimpulsores=89.63/21=4.268=5 Impulsores

n = 63%

POTENCIA HP=((.04)(27.32)(9806))/((76)(9.8)(.63))=22.84HP ≈ 25 HP

NPSH= 11ft

CORTE B

Q=634GPM

Himpulsor=26ft

Nimpulsores=89.63/26=3.447=4 Impulsores

n = 70%

POTENCIA HP=((.04)(27.32)(9806))/((76)(9.8)(.7))=20.55HP≈ 25 HP

NPSH= 11ft

CORTE C

Q=634GPM

Himpulsor=31ft

Nimpulsores=89.63/31=2.89=3 Impulsores

n = 73%

POTENCIA HP=((.04)(27.32)(9806))/((76)(9.8)(.73))=19.71HP≈ 20 HP

NPSH= 11ft

Por lo que en base a los dos criterios utilizados tomamos al corte C debido a que es la menor potencia.

Calculo del NPSH disponible

NPSHrequerido=3.355m

〖NPSH〗_Disponible=L_ts+(No.de impulsores)(0.2)-N.D.

〖NPSH〗_Disponible=36.6+0.6-27

〖NPSH〗_Disponible=10.2m> 3.355m

〖NPSH〗_Disponible>NPSHrequerido

Por lo que concluimos que la bomba si puede ser utilizada sin riesgo de que se genere la cavitación.

Resumen de las partes

De la tabla auxiliar y entrando con la potencia en Hp obtenida tenemos.

12 tramos de columna de fierro de 3/4" de diámetro y 3.05 m de longitud cada tramo

Un cuerpo de tazones de 3 impulsores, marca Johnston Pump Company, modelo 10 BC, de 1800 rpm , corte del impulsor C, para un gasto de 634 GPM, carga de 31 pies , eficiencia de 73% y NPSH requerido de 11 pies.

Un colador cónico galvanizado de 4 pulg de diámetro

Un tubo de succión de fierro de 4 pulg de diámetro y 1.52 m de longitud

Un tubo de descarga de fierro

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