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• Fernando Juarez

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LABORATORIO N° 01 “COMPONENTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA”

CARRERA

: TECNOLOGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

CICLO

: IV

SECCIÓN

: “A”

DOCENTE

: JIMENO CARRANZA, ERNESTO

CURSO

: TURBOMÁQUINAS

ALUMNOS

: ESCUDERO CAMPOS, PERCY JUAREZ LUCERO, FERNANDO JOSE MORE IPANAQUE, JHONY MEREGILDO CASTILLO, FERNANDO

FECHA DE ENTREGA

: 08/03/2019

2019 I

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TURBOMAQUINAS

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LABORATORIO Nº 1 “COMPONENTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA”

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INTRODUCCIÓN Una bomba es una máquina hidráulica generadora que transforma la energía eléctrica (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el agua potable, aguas residuales, bebidas gasificadas o alimenticias, combustible. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

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COMPONENTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA I.

OBJETIVOS:   

II.

Identificar los componentes principales de una bomba centrifuga. Realizar en forma correcta el Desmontaje y Montaje de una bomba centrifuga, así como realizar prueba de operación. Definir cuáles son los principales problemas que se pueden identificar en las bombas.

FUNDAMENTO TEÓRICO Las Bombas centrífugas también llamadas roto dinámicas, son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor. Una bomba centrífuga es una máquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o cárter, o una cubierta o coraza. Se denominan así porque la cota de presión que crean es ampliamente atribuible a la acción centrífuga. Las paletas imparten energía al fluido por la fuerza de esta misma acción. Es aquella máquina que incrementa la energía de velocidad del fluido mediante un elemento rotante, aprovechando la acción de la fuerza centrífuga, y transformándola a energía potencial a consecuencia del cambio de sección transversal por donde circula el fluido en la parte estática, la cual tiene forma de voluta y/o difusor.

Figura 1. Bomba centrífuga

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CLASIFICACION DE LAS BOMBAS DE AGUA En la primera clasificación se clasifican en dos parámetros sumamente importantes: el tipo de energía que recibe el motor de la bomba para funcionar y el uso primario de la bomba.

Figura 2. Clasificación de las bombas de agua

Una segunda clasificación, un poco más técnica, es la que agrupa las bombas de agua de acuerdo con su modo de funcionamiento. En este caso tenemos dos tipos principales: a) Bombas centrifugas Usan un impulsor giratorio para mover el agua en la bomba y presurizar el flujo de descarga. Pueden procesar todo tipo de líquidos (agua, vino, leche, etc.), incluso de baja viscosidad. Estas bombas funcionan adecuadamente con líquidos ligeros y altos caudales. Usos más comunes:  Edificios: bombear el suministro de agua y en lugares donde no se requiere  

  

altura de succión. Pozos de agua: sistemas de abastecimiento de agua para uso doméstico. Sistemas de protección contra incendios: proporcionar una fuente de presión continua, pero estas bombas deben cumplir con las normas pertinentes. Circulación de agua caliente: para mover agua en un sistema cerrado que requiere pequeña carga hidrostática. Pozos negros: pueden ser bombas de agua horizontales o verticales, operadas por un interruptor automático controlado por el flotante. Aplicaciones generales: aumentar la presión en la toma de agua.

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b) Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas Suministran una cantidad fija de flujo mediante la contracción y expansión mecánica de un diafragma flexible. Pueden ser de tipo reciprocante o de tipo rotatorio, y son ideales en muchas industrias que manejan líquidos de alta viscosidad o donde están presentes sólidos sensibles. Se recomiendan para combinaciones de bajo caudal y alta presión, líquidos de alta viscosidad u otras aplicaciones. Una tercera clasificación es según el tipo de impulsor o la cantidad de impulsores: 

Por la cantidad de impulsores:

UNICELULARES

Figura 3. Bomba unicelular

MULTICELULARES

Figura 4. Bomba Multicelular



Por el tipo de impulsor:

Figura 5, Tipos de impulsores, según sea aplicación.

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FUNCIONAMIENTO El flujo entra a la bomba a través del centro u ojo del rodete y el fluido gana energía a medida que las paletas del rodete lo transportan hacia fuera en dirección radial. Esta aceleración produce un apreciable aumento de energía de presión y cinética, lo cual es debido a la forma de caracol de la voluta para generar un incremento gradual en el área de flujo de tal manera que la energía cinética a la salida del rodete se convierte en cabeza de presión a la salida.

Figura 6. Principio de funcionamiento

CURVAS CARACTERISTICAS A causa de las características variables de la bomba centrífuga, es importante tener una visión gráfica de las relaciones entre la carga, el caudal, la eficiencia, la potencia necesaria, etc., de la bomba de que se trate a una velocidad determinada. Estas curvas o gráficos generalmente se preparan por el fabricante. Las curvas que aparecen a continuación pueden considerarse típicas e ilustran las características de una bomba trabajando a una velocidad constante determinada.

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Figura 7. Curvas características

III.

EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES (llenar cuadro de acuerdo a modulo asignado)

Tabla 1. Equipos y herramientas utilizados en el laboratorio.

Nº

DESCRIPCION

OBSERVACION

1

Módulo de bomba centrífuga

OPTIMO

2

Juego de llaves Mixtas

OPTIMO

3

Juego de llaves Hexagonales

OPTIMO

4

Llave Francesa 12” y Llave Steelson de 12”

OPTIMO

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IV.

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DESARROLLO PASO 1: DESMONTAJE BOMBA  Realizar desmontaje de equipo, describir el paso a paso, indicar herramienta(s) utilizadas.

Figura 8. Desmontaje de una bomba.

PASO 2: EVALUACION DEL ESTADO DE LA BOMBA.     

Medición del huelgo en el anillo de desgaste. Revisar estado de sello mecánico. Evaluar estado de rodamientos del motor eléctrico. Megado de motor eléctrico. (ohmiaje) Revisar estado de empaquetaduras u o-rings.

Figura 9. Evaluación del estado de una bomba.

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PASO 3: IDENTIFICAR REPUESTOS DE LAS BOMBAS.     

Numero de O-rings. Numero y/o modelo de Sello Mecánico. Pernos Tuercas Anillos.

PASO 4: REALIZAR MONTAJE Y PRUEBA DE OPERACIÓN.  Describir el paso a paso correcto del montaje.  Prueba de Operación de Bomba, instalación de línea de succión y descarga, medición del amperaje. V.

RESULTADOS: DESMONTAJE DE LA BOMBA 1) Remover la carcasa, para ello destornillar los 4 pernos que lo sujetan, utilizando la llave punta corona Hexagonal 16 – 17. 2) Quitar el o -ring manualmente. 3) Sacar la tuerca que sujeta al impulsor atascando el rotor, para realizar esta acción se utilizó la llave stillson y la llave hexagonal interior. 4) Quitar la chaveta ayudándose un martillo de goma y un destornillador plano. 5) Retirar el sello mecánico ayudándose de un destornillador plano. Se debe tener cuidado para no rayar las caras de los sellos mecánicos.

CARCASA DEL LADO DE SUCCIÓN Y DESCARGA

IMPULSOR

MOTOR

TUERCA IMPULSOR

ELASTOMERO (O - RING)

Figura 10. Componentes de la bomba desmostada en el laboratorio.

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EVALUACIÓN DEL ESTADO DE BOMBA 1) Revisión del sello mecánico:

Resorte:

 En perfecto estado

Parte cerámica:

 Rayaduras  Fisuras

Parte de grafito:

 Rayaduras  Picaduras  Alto desgaste

Figura 11. Partes del sello mecánico.

2) Revisión del impulsor: Impulsor:

 Picaduras  Oxidación  Rayaduras

Figura 12. Impulsor cerrado de la bomba centrifuga.

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3) Revisión de los elastómeros (o – ring) Elastómero del sello mecánico (ORing):

Elastómero para la unión de las tapas de la bomba (O-ring):

 Mantiene el color natural.  Pequeñas picaduras en su textura.

 No tiene el color natural  Desgaste  Flacidez

Figura 13. Elastómeros de la bomba desamblada.

IDENTIFICAR REPUESTOS DE LA BOMBA 1) Numero de O- ring:

2) Numero y/o modelo de Sello Mecánico.

TIPO FN

l1 = 24mm l2 = 8mm d1 = 32.5mm d2 = 30.9mm d3 = 25mm D = 18mm

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3) Pernos Medidas:

-

Tipo de cabeza: Cabeza Hexagonal

-

Paso: 1.5mm

-

Longitud: 30mm

-

Diámetro: 9.85mm

Figura 14. Pernos

4) Tuercas Medidas:

Figura 15. Tuercas.

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-

Tipo de cabeza: Cabeza Hexagonal

-

Paso: 1mm

-

Longitud: 25mm

-

Diámetro: 5.7mm

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5) Anillos

Figura 16. O- ring, sello para la unión de las tapas de fierro.

VI. 

CONCLUSIONES Se concluyó que cada componente en una electrobomba tiene una función específica que es irremplazable, y si cualquier componente de la bomba se sacara este fallaría automáticamente.



Los O- ring sirve para sellar, cuando se quiere juntar dos piezas metálicas, con esto se evita la fuga de fluido.



El sello mecánico es importante en una bomba de agua, permite que el agua no escape por eje; y saber cómo reconocer su número y modelo ayuda a cambiar de sello mecánico de una forma mas sencilla.



Los componentes de una bomba de agua que mas fallan son el sello mecánico y los o-ring.



Una bomba de agua jamás no trabaja en seco, ya que con esta acción se malogra el sello mecánico.



Para una aplicación donde se necesita presión se recomienda tener una bomba multicelular, y si no se tuviera, se podría colocar dos bombas de agua unicelulares en serie.



Para una aplicación donde se necesita caudal, se recomienda colocar dos bombas en paralelo.



Existe tres tipos de impulsores, el cerrado es recomendado para agua limpia; y el semiabierto, y abierto para agua con sólidos.



Una bomba que trabaja con agua con solidos debe tener un mantenimiento más frecuente, que una bomba que trabaja con agua limpia. 13

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

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En elección de una bomba, se debe observar la viscosidad del fluido, la temperatura, si se necesita presión o caudal, el ambiente que va a estar sometido.

VII. 

RECOMENDACIONES. En el desmontaje no quitar los pernos de purga y descarga, ya que forman parte de la tapa frontal.



Utilizar los equipos de protección personal para evitar cualquier accidente, que se podría presentar.



Para la medición de los componentes de la bomba utilizar un micrómetro, da resultados mucho mas exactor que el vernier.



Al ensamblar la bomba los o-ring, deben de ser lubricados, siempre y cuando la bomba no se vaya a utilizar por un periodo largo de tiempo.



Tener en cuenta la posición de cada componente de la bomba ya que, si uno de estos estuviera mal colocado, causaría que la bomba se malogre rápidamente.



Se debe tener en cuenta que, para quitar la tuerca que sujeta el impulsor se debe primeramente atracar el eje, para evitar que sacando la tuerca este gire con todo el eje.

VIII. 

BIBLIOGRAFÍA Bombas centrifugas. (23 de 06 de 2015). Obtenido de https://www.academia.edu/8014551/BOMBA_CENTR%C3%8DFUGA_DEFINICI %C3%93N_Las_Bombas_centr%C3%ADfugas_tambi%C3%A9n_llamadas_Roto din%C3%A1micas



Maqujnas y herramientas. (05 de 10 de 2014). Obtenido de https://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-electricas-yaccesorios/bombas-de-agua-funcionamiento

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Mercargas. (10 de 07 de 2016). Obtenido de http://www.mercagas.es/index.php/mercabomba/catalogo-tecnico-bombas

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IX.

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ANEXOS

Figura 17. Bomba centrifuga utilizada en el desarrollo del primer laboratorio.

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