En una bomba centrifuga de agua las tubería de aspiración y de impulsión son de 300 mm de diámetro

9-13En una bomba centrifuga de agua las tubería de aspiración y de impulsión son de 300 mm de diámetro, la tubería de aspiración tiene 10 m de longitud y la de impulsión 150 m de longitud, ambas tuberías son de hierro galvanizado en la tubería de aspiración hay una válvula de pie y un codo en la tubería de impulsión una válvula de compuerta. El caudal bombeado es de 6000 l/min y la diferencia de niéveles entre el pozo de aspiración y el depósito de impulsión es de 10 m. el rendimiento de la bomba es 65%. Calcular la potencia de accionamiento.

[pic 1]

= = 1507.6923 H(Nm/s)

[pic 2][pic 3][pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

El coeficiente de pérdidas de carga según el diagrama de moody el factor de fricción es: ƛ=0.0225

[pic 8]

[pic 9]

Tubería de impulsión

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

19-19. El eje de una bomba centrifuga está situado 2M por encima del nivel del agua en el pozo de aspiración y 40.6 m por debajo del nivel del pozo de impulsión. Las pérdidas en las tuberías de aspiración e impulsión (incluyendo en esta última la pérdida en el desagüe en el depósito) son 1 y 7.4 m, respectivamente. Diámetro del rodete, 300m y ancho a la salida del rodete, 18mm. La bomba gira a 1700 rpm. Entrada del agua en el rodete radial. Angulo de salida de los alabes, 32°; nh = 77%; nm = 72%

Calcular:

a).- Potencia de accionamiento.

b) caudal.

c) altura efectiva.

Este ejercicio no se puede resolver por falta de datos en el problema.

19-29. En una bomba centrífuga de agua que gira a 1000 RPM tiene las siguientes dimensiones:

D1 = 180 mm.        D2/D1 = 2.         b1 = 30 mm.         b2 = 20 mm.        β1 = 20°.        β2 = 30°.

Entrada en los alabes radial.        ƞh = 81 %        ƞm = 95 %        ƞMotor elect. = 0.85.

Las bridas de entrada y salida se encuentran a la misma cota.         DTubería entrada = 220 mm.

DTubería salida = 200 mm.                 

El desnivel entre el deposito de aspiración abierto a la atmósfera y la brida de aspiración asciende a 1.2 m.

Calcular:

1. Los triángulos de velocidad a la entrada y salida del rodete (C, U, W, Cu, Cm, α) a la entrada y salida.
2. Caudal de la bomba.
3. Altura de Euler.
4. Altura de presión a la entrada de la bomba.
5. Energía eléctrica consumida en 6 horas de funcionamiento de la bomba.
6. Altura de presión a la salida de la bomba.

1. A la entrada del Alabe.

                        FORMA RADIAL:

Nota:

La razón de que C1U = 0, es porque la entrada del fluido al alabe es radial, por lo que C1 se hace igual a C1m o la velocidad meridional.[pic 18]

Así C1 = C1m.

Considerando U1:

U1 = π D1 N = π (0.18 m) (50/3 rad/seg) = 9.4247 m/seg.

Se determina C1m:

C1m = U1 tan β1 = (9.4247 m/seg) tan 20° = 3.4303 m/seg.

Esta velocidad es igual a C1.

C1U = C1 = 3.4303 m/seg.

Se determina W1:

W1 = U1/ (cos β) = 9.4247/ (cos 20°) = 10.0295 m/seg.

1. Para determinar el caudal Q.

Q = π b1 D1 C1m = π (0.03 m) (0.18 m) (3.4303 m/seg)

Q = 0.0581 m3/seg. 

1.  A la salida del Alabe.

Se determina U2:[pic 19]

U2 = π D2 N = π (0.36 m) (50/3)

U2 = 18.8495 m/seg.

Para hallar C2m, por conservación de caudal y sin pérdidas volumétricas se usa la ecuación:

                        Q = π b2 D2 C2m  →   C2m = Q/ π b2 D2

Con Q = 0.0581 m/seg.

C2m = 0.0581/ π (0.02m) (0.36 m) = 2.5685 m/seg.

Del triángulo de velocidades a la salida se determina: C2U.

Considerando la figura:

Tan β2 = C2m/ (U2 – C2U)          →        C2U = (U2 tan β2 – C2m)/tan β2

                                        C2U = ((18.8495 tan 30°) – 2.5685)/tan 30°

                                        C2U = 14.4007 m/seg.

Se determina W2:

W2 = C2m/cos β2  = 2.5685/cos 30° = 2.9658 m/seg.

Se determina C2:

=  = [pic 20][pic 21][pic 22]

Para determinar el ángulo α:

Tan α = C2m/C2U    →        α = tan-1(2.5685/14.4007)

                        α = 10.1128°

c) Altura Euler.

Se usa la ecuación:                   HU = ((U2 C2U)-(U1 C1U))/g

...