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• David Aguilar Echeverria

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CALCULO DE POTENCIA DE BOMBA SUMERGIBLE PARA POZO MECANICO, AL BROCAL DEL POZO *** PUEDE UTILIZAR EL SISTEMA METRICO O INGLES PARA EL CALCULO DE LA BOMBA BROCAL

DATOS: Q: 10 LPS PROF. TOTAL, DEL POZO: 600’ NE: 200’ ND: 250’ UBICACIÓN DE LA BOMBA: 320´ TUBO DE DESCARGA, HG DE 3” DE DIAMETRO Tubo de descarga 3" COFICIENTE DE RUGOSIDAD “C”: 100 EFICIENCIA DE LA BOMBA: 76% EFICIENCIA DEL MOTOR: 90% NE DEL AGUA PO: PRESION DE OPERACIÓN = PRESION DE SALIDA: 10 m Tubo de descarga

profundidad total del pozo

ND

FACTORES DE CONVERSION: 1 MCA = 1.42 PSI UBICACIÓN DE LA BOMBA 1 LPS = 15.85 GPM 1 LPS = 3.6 M.3/HRA 1 M = 3.28’

1. CALCULAR WHP (WATER HORSE POWER: POTENCIA HIDRAULICA), NO CONSIDERA LA EFICIENCIA DE LA BOMBA WHP = (CDT * Q)/270 SISTEMA METRICO, Q en m.3/hra y CDT en metros WHP = (CDT * Q)/75 SISTEMA METRICO, Q en llitros/seg y CDT en metros WHP = (CDT * Q)/3960 SISTEMA INGLES, Q en gpm y CDT en pies 2. CALCULAR BHP (BRAKE HORSE POWER: POTENCIA AL FRENO), POTENCIA AL EJE DE LA BOMBA, CONSIDERA LA EFICIENCIA DE LA BOMBA. LA EFICIENCIA LA DA EL FABRICANTE, PARA ESTE CASO 76%. BHP = WHP/Ef BOMBA 3. CALCULAR MHP, (MOTOR HORSE POWER: POTENCIA DEL MOTOR), CONSIDERA LA EFICIENCIA DEL MOTOR. QUE ESTA ENTRE 88 Y 92%. MHP = BHP/Ef MOTOR LA EFICIENCA SE USARÁ 90%

RESOLUCION:

1. CALCULO DE CDT, (EN METROS) QUE ES LA CARGA TOTAL QUE EL EQUIPO DE BOMBEO DEBE VENCER PARA SACAR EL AGUA AL BROCAL DEL POZO. CDT = He + Hfp + hf m +Hv + PO He : altura de elevación del agua desde el nivel dinámico Hfp: pérdidas de carga principales de la tubería de impulsión del agua, desde el punto de ubicación de la bomba. Hfm: pérdidas de carga menores, que se pueden calcular por accesorio (codos, cambios de dirección, válvulas y otros), se considera para fines prácticos el 10% de las Hfp. Hv: carga de velocidad, que influyen aun cuando son despreciables, pero para fines técnicos, se consideran. PO: presión de operación, que para este caso es la presión de salida o presión disponible en el brocal. ENTONCES:    

He = 250´= 76.22 M. CALCULO DE HFp, CON LA FORMULA DE HAZEN & WILLIAMS Hv = V²/2g V= velocidad del agua dentro de la tubería, g = constante de la gravedad = 9.81 m/seg² PO = 10 MCA

CÁLCULO DE HF CON Fórmula de Hazen & Williams, en sistema métrico Hf = 1.21 x 10˄10 Di ˄4.865

x (Q /C)˄1.852 x L

Q: caudal en lps Di: diámetro interno de la tubería en mm C: coeficiente de rugosidad, para Hg 100, adimensional L: longitud de la tubería desde la ubicación de la bomba. 320’ = 97.56 metros Hf = 1.21 x 10˄10 76.2 ˄4.865

x (10/100)˄1.852 x 97.56 = 11.60 m.

CALCULO DE Hv , PARA ESTO PRIMERO SE CALCULA LA VELOCIDAD DEL FLUIDO EN LA TUBERIA: FORMULA DE CONTINUIDAD: Q = A X V, V = Q/A , V = Q/π*r² DIAMETRO: 3” = 76.2 mm; radio = 0.0381 m.

Q= M.3/HRA,

10 LPS = 3.6 M.3/HRA

A = πi * r²

V= (36 M./HRA)/(π*0.0381²),

V = 7894.1010 m/hra, se divide en 3600 seg de la hora → V = 7894.1010/3600 = V = 2.19 m/seg Hv = V²/2*g = 0.24 RESUMEN DE CDT: CDT = He + Hfp + hf m +Hv + PO CDT = 76.22 + 11.60 +1.16 + 0.24 + 10 = 99.09 m.

CALCULO DE POTENCIA DE LA BOMBA: 

POTENCIA HIDRAULICA

W HP = (Q * CDT)/ 270 = 13.21 

POTENCIA AL FRENO eficiencia de la bomba: 76%,

BHP = WHP/Ef. bomba, 

BHP = 13.21/0.76 = 17.38

POTENCIA DEL MOTOR EFICIENCIA = 90% BHP = BHP/Ef m

ATTO. ING. GUSTAVO SÁNCHEZ T. CATEDRATICO DEL CURSO

= 17.38/0.90 = 19.31