Seleccion De Equipo De Bombeo Para Pozo Profundo

SELECCIÓN DEL EQUIPO DE BOMBEO SUMERGIBLE

Conociendo el gasto en litros por segundo y la carga dinámica total en metros, remítase a la gráfica de curvas correspondiente al gasto requerido.

En el eje de las coordenadas “X” (horizontal) se muestra el rango de Gasto. De ese punto de gasto que seleccionamos partimos hacia arriba hasta encontrar en el eje de las abscisas “Y” (la columna vertical izquierda), los metros de carga correspondiente a la C.D.T. calculada. La curva que cruce en el punto de convergencia a la inmediata superior, definirá el número de pasos necesarios y de acuerdo a ese número de pasos, encontraremos en la tabla de la derecha el modelo y la potencia del motor requerido. Por último en el ángulo inferior derecho de la misma hoja encontraremos el modelo de la bomba seleccionada.

NOTA:

Cada grafica corresponde a un modelo de Bomba Sumergible, con el rango de gasto que indica. La mejor selección de un equipo será aquella en donde el gasto deseado se tome de una curva donde esté preferentemente lo más cerca del punto de máxima eficiencia en la curva (nB).

Como referencia práctica, incluimos en la Grafica 5.2: El consensado general de curvas de operación.

Cuadro general de Curvas de Operación

Grafica 5.2

A continuación, mostraremos una guía matemática abreviada para calcular la carga dinámica total CDT. Para bombas con más de 60 L.P.S. y/o pocos metros de CDT, se recomienda adicionar la perdida cinética.

Seleccione una bomba para entregar un gasto “Q” de 6.32 (7.40) L.P.S. a un tanque elevado que está a “Ltc” 2,424.00 mts. Del pozo.

El nivel dinámico “Nd” es de 50 (40) mts, el diámetro del ademe “Da” es de 8”, la columna “Dc” es de acero de 3”, la tubería de conducción es de acero de 4” “Dtc”, además se tienen tres codos de 90° y dos válvulas de compuerta de fierro fundido, el desnivel entre el brocal del pozo y la descarga “DT” es de 176 metros, la tensión de operación disponible es de 220 Volts.

Para seleccionar la bomba adecuada debemos calcular la Carga Dinámica Total:

CDT = Nd + DT + Hfc + Hftc + Hfa

De esta fórmula conocemos “Nd” = 50 (40) mts y DT = 176 mts, pero desconocemos las perdidas por fricción tanto en la columna como en la tubería de conducción.

En base al valor del nivel dinámico conocido, deberemos agregar el valor en metros del NPSHR* (marcado en la curva respectiva del gasto deseado en el punto específico de gasto que pretendemos explotar), como valor “S” en mts (en este caso 1 mts), por último, deberemos adicionar también un margen de seguridad mínimo para prever futuros abatimientos del nivel por efectos de estiaje, etc. de aproximadamente 5 (3.3) metros para esta bomba de 3” tubo lleno.

Por lo tanto para conocer “Hfc” buscamos en la tabla 5.3 las perdidas por fricción para tuberías de acero y vemos que para 6.2 (9.56) lt/s y un diámetro de 3” (4”) son 5.00 ( 3.3) mts. de perdida por cada 100 mts. de columna.

Dónde:

Longitud de columna = 50 (40) mts. de nivel dinámico + 1 mts. (de sumergencia “S” NPSHR) + Abatimientos futuros 5 (3.3) mts.

LD = 50(40) + 1 + 5(3.3) = 56 (44.30) mts.

Hfc = Hf x LD (%)

Hfc = 5.00 (3.30) x 56 (44.30) / 100 = 2.80 mts. (1.46 mts).

Ahora bien, la perdida hidráulica en la tubería de conducción “Hftc” la podemos calcular también por la fórmula de Manning.

En la Tabla 5.4 encontramos que el coeficiente para el acero viejo es de n = 0.015. En la tabla 10 vemos que para tubería de 4” de diámetro y n = 0.015, la constante K será 448.86, sustituyendo valores:

Htfc = K x L x Q2 / 1 000 000

Htfc = 448.86 x 2,424.00 x 6.32 (9.56) x 6.32 (9.56) / 1 000 000

Htfc = 43, 458,794.68 (99,439,585.46) / 1 000 000 = 43.45 (99.43) mts.

Solo falta calcular las perdidas por fricción en accesorios, en la Tabla 5.6 vemos que la longitud equivalente para codos y válvulas de 3” es:

Codo 90° x 3” Ø = 2.4 mts.

Válvula de compuerta de x 3” Ø = 0.5 mts.

Por lo tanto, para tres codos y dos válvulas, la longitud total equivalente será:

Tres codos = 7.2 mts.

Dos Válvulas = 1.0 mts

Suma = 8.2 mts. de longitud total equivalente.

En la Tabla 5.4 encontramos que el coeficiente para el fierro fundido nuevo es de n = 0.015. En la tabla 10 vemos que para tubería de 3” (4”) de diámetro y n = 0.015, la constante K será 1,877.47, sustituyendo valores:

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