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• Miguel Anibal Mejia Bravo

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PROBLEMA MODELO La instalación que se muestra en la figura va atrabajar a 2000 m.s.n.m. y transporta un caudal de agua de 15l/seg. Si la tubería es de acero SCH 40 y la longitud recta de la tubería de descarga es de 15 metros, la longitud recta de la tubería de succión es de 4 metros. Se pide determinar: a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k)

Las pérdidas de succión en m. Las pérdidas en la descarga en m. La ecuación de la altura neta. La altura neta o ADT para el caudal dado El NPSH disponible El tipo de bomba marca hidrostal si esta va estar acoplada a un motor que gira a 3600 rpm La eficicencia de la bomba seleccionada El diametro del impulsor de la bomba seleccionada La potencia al agua de la bomba seleccionada El NPSH requerido dela bomba seleccionada ¿Si cavita o no cavita la bomba seleccionada?

Miguel Aníbal Mejía Bravo

CII-III grupo F

PERDIDAS EN LA SUCCIÓN 1. Calculo del número de Reynolds “NR” para la tubería de succión

Para DN 2.5’’ de la tabla Di = 62.7mm = 0.0627 Aflujo = 3.090 x 10-3m2 Para T = 40° C de la tabla 1 v = 6.56x10-7 Pa-s La velocidad se halla de la definición de caudal El Q = 15 l/s = 0.015m3/s, reemplazando Reemplazando en la fórmula de NR Como 463559.45 > 4000, el fluido es turbulento 2. Cálculo del factor de fricción para la tubería de succión Para un flujo turbulento f se calcula por *

(

( )

)+

El valor de la rugosidad relativa del tubo de acero comercial es

*

(

(

)

)+

3. Pérdida en la línea de succión

Donde

∑

∑

En la succión se tiene 1entrada : K=1 2 codos : K=2*0.9 L=4m Como la tubería de succión tiene el mismo diámetro Miguel Aníbal Mejía Bravo

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[

]

Para un

PERDIDA EN LA DESCARGA 1. Calculo del NR en la tubería de descarga Para DN= 2” de la tabla 3 Di= 52.5mm =0.0525 Aflujo=2.168*10-3m2 Para T=40°C de la tabla 1, v=6.56*10-7 Pa-s La velocidad en la tubería de descarga

Como NR>4000, el fluido es turbulento 2. Cálculo del factor de fricción para la tubería de descarga Para un flujo turbulento f se calcula por *

(

( )

)+

El valor de la rugosidad relativa del tubo de acero comercial es

*

(

(

)

3. Pérdida en la línea de descarga (hL descarga)

Donde

Miguel Aníbal Mejía Bravo

∑

∑

CII-III grupo F

)+

En la succión se tiene 1valvula : K=8 1 codo : K=1.5 1 entrada : K= 0.5 L=15m [

]

Para un

ECUACIÓN DE “Ha”, ALTURA NETA A LEVANTAR POR LA BOMBA *

(

)+

Aquí: P2= presión manométrica en el punto 2 (ver figura de instalación) = 825Kpa P1= presión manométrica en el punto 1 = 100 Kpa (Z2-Z1) = 14.5m (ver figura de la instalación) ‫ﻻ‬H2O a T=40°C = 9.73KN/m3 = 0, Puesto que los puntos de referencia han sido tomados en la superficie del líquido C = coeficiente total, tanto de la succión como la descarga = C succión + C descarga C= 191085.23

Cálculo NPSHd (Se calcula en la línea de succión)

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Aquí presión absoluta en la superficie del líquido en el lado de succión la presión atmosférica a 2000 m.s.n.m. la calculamos por:

Para H=2000

La presión manométrica a la que está sometido el tanque de succión es de 100kpa la que tenemos que expresarla en metros de columna de agua con la ayuda de la ecuación de la presión hidrostática

La presión absoluta = P Atmosférica + P Manométrica = 8.03 + 10.27 = 18.3m de agua Si el tanque estuviera abierto a la atmosfera la P Atmosférica = P Manométrica la presión de vapor “Pv” la sacamos de la tabla, con la temperatura del agua (T=40°C) Pv= 0.750m Z= -3m (superficie del líquido por debajo de la bomba)

Por lo tanto

Selección de la bomba Con

HA= 132m Q = 15l/s N = 3600 RPM

Del gráfico 6 se selecciona la bomba de código 50-250 que gira a 3600 rpm

Miguel Aníbal Mejía Bravo

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Para calcular los otros parámetros de la bomba, nos vamos a la curva característica de la bomba con código 50-250 Trazamos la vertical en Q=15l/s y la horizontal en H=132, obtenemos el punto de funcionamiento, en dicho punto la eficiencia es de ᶯ=55% El ø impulsor de 260 mm La potencia al agua se halla en la intersección de la vertical con la línea de 260 y proyectamos una horizontal hacia la izquierda, obteniéndose el valor de Pot=42HP El NSRHR la obtenemos con la intersección de la vertical con la curva NSRH R y proyectando una horizontal hacia la derecha obtenemos NSRHR = 4 como NSRHD >NSRHR (9.73>4), la bomba no cavita

Miguel Aníbal Mejía Bravo

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