Laboratorio N° 6: Bombas centrífugas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA

Laboratorio N° 6:

Bombas centrífugas

• Avalos Chávez Estefany
• Julián Alfaro Jimena
• Rodríguez Estrada Araceli
• Rodríguez Villalobos Jair
• Sánchez Alfaro Néstor
• Sánchez Ramírez Anthony
• Vargas Chávez Sergio
• Yzquierdo Azabache Mauricio (Coordinador)

Experiencia curricular: Laboratorio de Operaciones Unitarias I

Docente: Castillo Valdiviezo Ancelmo

Trujillo, 18 de enero de 2021

INDICE

Resumen        0

I.        Introducción        1

II.        Material y métodos        2

2.1.        Material de estudio        2

2.1.1.        Agua        2

2.1.2 Bomba Centrífuga        2

2.2.        Método Experimental        3

2.3.        Descripción del Equipo        4

2.4.        Procedimiento Experimental        5

III.        Datos Experimentales        7

IV.        Resultados Experimentales        8

V.        Discusión de Resultados        10

VI.        Conclusiones        10

VII.        Recomendaciones        11

VIII.        Bibliografía        11

IX.        Apéndices        11

Apéndice A. Carga total sobre la bomba        11

Apéndice B. Potencia        11

Apéndice C. Eficiencia        12

Apéndice D. Cavitación        12

Resumen

El análisis de este laboratorio se ubicó en una bomba centrífuga del laboratorio de operaciones unitarias usadas con frecuencia en procesos industriales por sus costos de operación, con el objetivo de determinar las curvas de la bomba que relacionan: la altura de caída del agua con el caudal (H vs. Q); la eficiencia de la bomba con el caudal (n vs. Q) y la potencia del agua con el caudal de la bomba (P vs. Q).

Mediante el procedimiento descrito en la teoría se hallaron los resultados de las siguientes ecuaciones, necesarias para cumplir con los objetivos del presente informe.

Estas fueron la altura de elevación de la bomba (HDT = HD – HS), la presión del fluido con la ecuación (Pfluido = g * H * Q * p), la eficiencia de la potencia de la bomba; así como el concepto previo del caudal de un fluido.

En conclusión, se logró trazar tres figuras que representan las características de la bomba mencionadas en relación al caudal de esta, cuyas ecuaciones de formación son y = -11733x + 26.315, y = -2E+07x2 + 39255x + 8.9014 y por último y = -147697x2 + 322.61x - 0.0303 correspondiendo a la altura de caída del agua con el caudal, la eficiencia de la bomba con el caudal y la potencia del agua con el caudal de la bomba. A su vez, considerando que la bomba centrífuga de 2800 RPM con un caudal establecido de 0.0014 m3/s se determinó de manera experimental serán: la altura, 9.85 m; la potencia, 0.13254 kW; su eficiencia 24.77%.

1. Introducción

Las bombas son máquinas hidráulicas donde se transfiere energía del rotor al fluido, produciendo una conversión de energía cinética de presión. Por su parte las bombas centrífugas, también denominadas rotativas, tienen un rotor de paletas giratorio que está sumergido en el líquido, también está compuesta por una cámara en forma de caracol que en su interior posee un disco central llamado rodete.

Este a su vez posee pequeñas aletas llamadas álabes. El líquido al chocar con las paredes de la cámara, disminuye su velocidad haciendo que se pierda energía. El líquido entra en la bomba cerca del eje del rotor, y las paletas lo arrastran hacia sus extremos a alta presión.

Las bombas centrífugas hacen parte de un grupo de máquinas denominadas bombas rotodinámicas, las cuales están caracterizadas por la existencia de un elemento impulsor el cual es movido por un eje que le transmite la potencia a dicho elemento. (Mataix C. 1987)

Como objetivos de esta práctica, se busca determinar las curvas características de una bomba centrífuga relacionando altura (H) y caudal (Q), eficiencia (η) y caudal, potencia (W) y caudal (Q).

1. Material y métodos

1. Material de estudio

1. Agua

Es una sustancia cuya molécula está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O).

El agua líquida puede considerarse a efectos prácticos como incompresible, efecto que es aprovechado en las prensas hidráulicas; en condiciones normales, su compresibilidad abarca valores desde 4,4 hasta 5,1 × 10−10 Pa−1. ​ Incluso a profundidades de 2 km, donde la presión alcanza unas 200 atm, el agua experimenta una disminución de volumen de solo un 1 %. (Fine, 1973)

2.1.2 Bomba Centrífuga

Las bombas centrífugas son aquellas que agregan energía al fluido cuando lo aceleran con la rotación de un impulsor.  La figura 1 muestra la configuración básica de una bomba centrífuga de flujo radial, que es el tipo más común de bomba cinética.  

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