Mecanica de fluidos

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COMO VARIA LA VISCOCIDAD DE LOS LIQUIDOS Y LOS GASES CON LA VARIACION D EPRESIÓN Y TEMPERATURA? Explique este comportamiento.Liquidos: a presion cte la viscosidad disminuye con el aumento de temperatura porque la densidad disminuye. A temperatura cte la viscosidad aumenta con el aumento de presion.Gases: a presion cte. La viscosidad aumenta con el aumento de temperatura porque aunque la densidad disminuya la actividad molecular aumenta. A Temperatura cte la viscosidad aumenta con el aumento de presion.

CUALES SON LAS CONDICIONES DE FRONTERA PARA EVALUCAR LAS CONSTANTE DE INTEGRACION EN EL ANALISIS DE LA DISTRIBUCIÓN DE VELOCIDAD EN FLUJOS LAMINA?En la interface solido liquido el fluido se mueve a la velocidad de la pared del solido. En la interface liquido gas el gradiante de velocidad es maximo(t=0). En la interface liquido liquido las propiedades (v,t) son continuas.

EN BASE A QUE PARAMETROS SE ESPECIFICA UN CAMPO TURBULENTO Y COMO SE DEFINE ESTOS PARAMETROS. En base a los dos parámetros intensidad y escala Intensidad: se refiere a la velocidad de rotacion de los remolinos. Es una medidad de la velocidad fluctuante respecto de la velocidad media. Se mide por la media cuadratica de uno de los componentes de velocidad y expresa generalmente en un porcentaje de velocidad media. Escala: esta relacionado con el tamaño de los remolinos. Es en funcion de dos puntos dados. Las particulas de los fluidos tienden a moverse juntas y formar remolinos de tamaño variable que dependera de la turbulencia.

COMO HARIA USTED PARA AUMENTAR LA CAPACIDAD DE BOMBEO DE UNA INSTALACIÓN SIN INSTALAR BOMBAS. Cambiar los elementos de filtrante, elevar el nivel del estanque de succion , disminuir la distancia de la linea de succion  con respecto al pozo. Colocar cañerias en paralelo pudiendo esta ultima ser de un diámetro mayor que el de la ya instalada. Cambiar la válvula de globo por válvulas de compuertas, disminuir los fittings , cambiar el rodete, aumentar la velocidad del motor o cambiar el motor.

CUANDO UNA BOMBA FUNCIONA EN PUNTOS QUE NO CORRESPONDE A SU CURVA CARACTERISTICA. PORQUE SI UNA BOMBA QUE HA SERVIDO CORRECTAMENTE DURANTE ALGUN TIEMPO FALLA. En aquellos casos que el rodete se gaste o cuando haya filtraciones de aire  esto produce que la curva se desplace, la curva cae.

Las curvas caracteristicas de una bomba son: Altura-caudal Potencial-caudal Eficiencia-caudal Altura neta de succion positiva – caudal

SI SE DESEA CONTROLAR LOS FLUJOS: No es conveniente tener la bomba con curvas planas ya que H varía poco para una gran diferencia de caudal.

QUE PASA CON LA CRUVA DEL SISTEMA SI LA VALCULA COMIENZA A CERRARSE. Hf de descarga aumenta el punto de operación se desplaza por la curva característica de la bomba (hacia arriba) aumenta la presión de descarga y disminuye el flujo

SI EL ESTANQUE DE DESCARGA SE ELEVA. delta Z aumenta. La curva se desplaza hacia arriba. Q disminuye, P de descarga aumenta, el punto de operación se desplaza por la curva caracteristica hacia la izquierda hasta que la altura estatica se haga igual a la altura al cierre.

SI LA ALTURA DE CIERRE ES MENOR QUE LA ALTURA ESTATICA DEL SISTEMA.  la bomba sirve para el servicio.

PORQUE NO ES CONVENIENTE SOBREDIMENSIONAR UNA BOMBA. Porque la eficiencia de la bomba para caudales altos y bajos cae fuertemente debido a los efectos de turbulencia. La bomba trabajaría a una eficiencia mas baja lo que implica en una perdida de energía.

SELECCION DE UNA BOMBA: Se debe tratar que el punto de operación coincida con el punto de máxima eficiencia. Que la eficiencia sea pareja para un alto rango de caudal y que no caiga bruscamente para pequeños cambios de caudal.

QUE PASA SI LA DESCARGA DE LA BOMBA SE CIERRA. La eficiencia cae a cero y toda la energía entregada a la bomba se trasforma en calor y trabajo inútil.

QUE OCURRE SI UNA BOMBA DE FLUJO RADIAL SE COMIENZA A AUMNETAR EL CAUDAL: El motor tomara cada ves mas corriente de la línea hasta llegar al máximo permisible lo que puede provocar que el embobinado se funda yse queme el motor. Para evitar esto se coloca en el motor un dispositivo de protección de sobrecarga así cuando se alcance la corriente máxima se pare el motor (relais)

ALTURA NETA POSITIVA DE SUCCION: La bomba requieren que el flujo en la succion tenga una cierta presion absoluta mayor que la presion de vapor del fluido a la temperatura de operación. Si en algun punto esto no se cumple el fluido comienza a vaporizar produciendo un ruido considerable. Esto se llama CAVITACION (ruido, vibracion, caida en las curvas de altura y eficiencia y daños al impulsor por erosion, causado por el choque de burbujas en zonas de alta presion) y la bomba deja de lanzar fluido.

En que casos usaria: Bomba rotatoria: cuando tenga un liquido sin particulas solidas a alta viscosidad.Bombas de doble succion: cuando se requiera (NPSH) bajo porque en esta se reducen las perdidas por succion cuando se requiera disminuir Ns (velocidad especifica) cuando se tenga condiciones de presion bajas en la succion, si se ha de usardiametros muy grandes. Bomba multietapas: cuando se requiera alturas mayores a 70 m Bomba con rodete abierto para flujos pequeños bajas alturas y para flujos con solidos en superficie. Bomba con rodete cerrado: cuando la altura de una bomba es insuficiente. Es equivalente a varias etapas de una carcasa. Bombas en paralelo : en general para demanda de flujo variable. (producción de energia, producción de bebidas,instalaciones domiciliarias).

Cual es el principio de funcionamiento de un eyector y cuales son las variables mas importantes desde le punto de vista se su selección. El principio de funcionamiento es trasformar la energia de presion del fluido matriz en energia cinetica, y sirve para producir vacio. Un factor importante en la seccion de un eyector es el tipo y tamaño de la bomba porque de esto depende el vacio requerido, otro factor son las propiedades del fluido.

Cual es ka diferencia entre bombas centrifugas de flujo radial y axial desde el punto de vista del control de flujo.La diferencia para controlar el flujo entre estos dos tipod de bombas es que en las bombas de fujo radial se controla mediante una válvula en la descarga esto no se puede hacer en las de flujo axial porque se provocaria sobre presiones que dañan la bomba con estas de mide en la succion.

En forma esquematica explique como determinar la caida de presion en un sistema de flujo de dos fases ¿ cual seria la información basica requerida? A)determinar el o los tipos de flujos. B)Calcular la caida de presion para el liquido. C) Calcular X=(deltaPliquido/deltaPgas)1/2  d)Calcular FI gtt con la ecuación correspondiente al tipo de flujo E)Calcular la caida de presion de las dos fases para secciones horizontales. F) Calcular la caida de presion totalincluyendo la seccion horizontal u vertical de la linea

Información basica: tipos de flujos en la cañeria, densidad de los fluidos, presion absloluta promedio en la linea, tempratura, flujo masico, velocidad especifica ( gas o vapor ) tension superficial, y viscosidad.

Es posible que un fluido sin impulsores circule desde un punto de menor presion a otro de mayor presion Si es posible porque los fluidos van desde zonas de alta energia a otras de baja energia. Esta energia se manifiesta de diversas formas. (T,P, etc) lo que hacen los impulsores se transforman la Ek en mayor E de presion, esta energia ayuda a desplasar el fluido pero sin ella sigue existiendo energia capas de hacerlo mover.

Que son las leyes de semejanza, a que tipos de sistemas se aplican y cuales son sus limitaciones. Son los parámetros que permiten detectar nuevas condiciones de operación al camgio de diámetro del rodete, velocidad de rotacion de una bomba y el fluido bombeado. Se aplica para sistemas donde hay dos bombas similares o para una misma bomba a velocidad diferentes. Sus limitaciones son que solo se puede aplicar en puntos de igual eficiencia si la disminución del rodete es menor que el 20% si la razon entre la velocidad es menor que z y si la condicion de succion no llegan al NPSH.

Una bomba funciona normalmente con agua ¿Qué problema puede presentar al usarla con fluidos de propiedades diferentes. A)el cambio de la densidad del fluido afecta a ka velocidad de descarga a mayor densidad mayor presion. La curva de potencia debe ser corregida. B) La viscosidad afecta a las curvas caracteristica de la bomba sobretodo si las viscosidades son muy grandes. Se deben ocupar factores de correccion.

Porque razon o razones una bomba centrifuga que a estado operando en la condicion proyectada podria comenzar a entregar menor caudal. Las razones por las cuales la bomba podria comenzar a entregar menor caudal es que el rodete se gaste o cuando haya filtraciones de aire, la bomba funcionaria en puntos que no corresponden a la curva caracteristica entregada. Esto se debe a que la curva caracteristica se a desplazado. En ambos casos la curva cae. Se cierra la valvulas de descarga.

Que problema podria anticipar para ¿? IMPULSAR UN FLUIDO VISCOSO EN UNA BOMBA CENTRIFUGA. Hay desgaste del rodete disminuyendo la eficiencia de la bomba, limitan la capacidad de flujos. IMPULSAR UN FLUIDO EN SU PU[NTO DE EBULLICION CON UNA BOMBA CENTRIFUGA. En el caso de que se bombee un fluido en su punto de ebullición la bomba podria presentar problemas de cavitacion, sobrecalentamiento, y daños mecanicos. AUMENTAR EL DOBLE LA VELOCIDAD DE ROTACION DE UNA BOMBA. Hay un aumento de consumo de energia, el NPSH se agranda y puede haber cavitaciones. DISMINUIR EL FLUJO IMPULSADO POR LA BOMBA. Sobrecarga de los descansos, aumento de temperatura recirtulacion interna.

En base a que criterios elegiria un equipo para producir vacio. Según el vacio que se requiera en la bomba y según el caudal requerido en la descarga.

Como definiria la eficiencia de un sistema de 2 bombas conectadas en un arreglo en serie y 2 en paralelo.Para bombas en serie n=(Q(H1+H2)densidad)/(BHP1+BHP2) Para bombas en paralelo n=(H(Q1+Q2)densidad)/(BHP1+BHP2)

Volumen específico:, v, es el recíproco de la densidad

Fluido líquido: ocupan volumen definido, independiente de sus contenedores y tienen una superficie libre

Fluido ideal: es una sustancia que cuando esta en equilibrio estático, no soporta fza. Tangenciales o de corte

Presión: fza. por unidad de área puede ser manométrica o absoluta.

Densidad para líquido: masa de líquido por unidad de volumen a la temperatura que se hace la medición

Gravedad específica: (S) a la temperatura estándar, relaciona la densidad de cualquier líq. Con la del agua a la misma temperatura

Gravedad específica: (SG) se mide en un hidrómetro de los más comunes son escalas BAUME y API (instituto americano del petróleo) Líquidos mas livianos que el agua S=140/(130+ºBE) liq. mas pesados que el agua S=145/(145-ºBE) Aceites mas livianos que el agua S=141.5/(131.5+API)

Principio pascal: la presión que actúa sobre un elemento de superficie ubicado en un pto. Un fluido, es independiente de la orientación

Ley hidrostática: si un cuerpo esta en reposo, en el seno de un liq. La fza. Resultante sobre un cuerpo es cero.

Principio de Arquímides: sobre un cuerpo sumergido en un líquido actúan una fuerza en sentido opuesto al peso del cuerpo, que es igual al fluido desplazado

Viscosidad: es una propiedad de lis liq. que dependen de la Temp., presión y la gradiente de la velocidad. En todo flujo donde las capas tengas un movimiento con respecto a otra, el esfuerzo de corte está definido por la sgte 2bTx8swp24N1p3hpOg7ApsiKRyRh4WdAizpMzkjR  4RRqoWMNgIBvCHj9CziuGAvZhqMskytsnkE2s3d6

Viscosidad dinámica:

Viscosidad cinemática: se define como el cuociente entre la viscosidad abs. y la densidad. los instrumentos que miden viscosidad mas conocidos como Saybolt (universal para bajas), Furol para altas viscosidades

Viscosímetro de Saybolt: un cilindro que contiene en el centro el líquido, contiene un tubo pequeño diámetro con un tapón en la parte inferior.

Clasificación de los fluidos:

Fluidos Newtonianos: son aquellos que exhiben una proporcionalidad directa entre el esfuerzo de corte y el gradiente de velocidad en la región de flujo laminar (ej. Todos los gases y los fluidos d bajo peso molecular 

fluidos No-Newtonianos: son los que no siguen la ley de newton de la viscosidad Ej.: sln. O mezclas de materiales polímetros de alto peso molecular, suspensiones de sólidos en líquidos

Fluidos plásticos (Bingham): es necesario un esfuerzo inicial para indicar el movimiento Ej.: barros o suspensiones de: sólidos chancados, suspensión de tiza o granos, barros de desecho

Fluidos Pseudos plásticos: la viscosidad disminuye con el momento del gradiente de velocidad

Fluido dilatante: tienen una conducta opuesta a los pseudos plásticos son aquellos que la viscosidad aparente aumenta con la gradiente velocidad  Ej.: mantequilla, suspensiones de almidón

Fluidos reopecticos: son aquellos el esfuerzo de corte aumenta con la duración del esfuerzo Ej.: yeso

Fluidos Tixotropicos: son aquellos el esfuerzo de corte disminuye con el tiempo Ej.: pinturas, ketchup.

Flujo estacionario: es aquel en que la presión, la temperatura y la densidad no cambian en un tiempo determinado

Experiencia de Reynolds: se sumerge  en forma horizontal un tubo de vidrio en un estanque lleno de agua con la válvula se controla el flujo horizontal, la entrada del tubo esta hecho de manera tal que permita introducir un fino filamento de agua desde el reciente superior. Al introducir el agua coloreada fluye intacto sal tubo horizontal no habiendo mezclamiento dentro del tubo (flujo pequeño) circulando en líneas paralelas aumentando la velocidad la línea de color desaparece lo que se conoce como flujo turbulento.

Flujo Laminar: el líquido fluye en líneas paralelas rectas a una baja velocidad crítica en la experiencia de Reynolds

Flujo turbulento: cuando un flujo aumenta su velocidad y llega a su velocidad crítica desaparece la uniformidad de las capas del fluido y comienza a difundir en forma uniforme

Ecuación de continuidad: vel. Entrada materia-veloc. De salida materia = acumulación de la materia.. Perdidas por fricción esta definido en función del número de Reynolds, para tuberías rugosas se debe considerar otro parámetro conocido como rugosidad  relativa, rugosidad absoluta/diámetro, el valor depende de la tubería

Largo equivalente en este caso se supone que no hay fiting y los largos de estos se reemplazan por largos de cañeros que representan la misma perdida producida por el fiting

Criterio Whistler: para estanques abiertos que se vacían o llenan por fondo, la presión de vapor de se debe considerar como el promedio entre la presión atmosférica y la presión de vapor del fluido a temp. Del sistema. Al bombear fluidos desde estanques de barcos o camiones donde hay contacto de aire-líquido se debe suponer saturación. La gran mayoría de los casos en que las bombas no impulsan líquidos se debe a que hay problemas de filtración de aire en la succión, por lo tanto se debe revisar que no haya filtraciones en la línea de succión XY

Factor de seguridad: se usan para aproximar una cañería vieja a una nueva debido a la sedimentación producida en las cañerías durante el tiempo

Principio de D`alambert: es posible reducir un problema dinámico a un sistema dinámico equivalente

Punto de estagnación: punto sobre un cuerpo en el cual la velocidad vale cero

Turbulencia totalmente desarrollada: se refiere ala condición que ocurre cuando ya no hay más cambios en el modelo de flujo con el proceso del fluido del ducto

Escala: relacionado con el tamaño de los remolinos en el flujo turbulento

Tensor esfuerzo: es una cantidad que aparece en las relaciones físicas en las cuales cada componente  de un vector es una función lineal de los componentes de otro vector

Diámetro equivalente: es una aproximación del diámetro de una cañería no circular a una circular y se hace poder trabajar con el grafico de Moody (RH=área de flujo/perímetro mojado)

Viscosidad virtual o aparente: no es una función de estado sino depende de gran medida de la posición No puede calcularse a priori, puede ser determinada experimentalmente a partir de una distancia dada de velocidad media y

Longitud de mezclamiento de Prandil: físicamente representa la longitud o el camino que recorre un pequeño grupo de partículas de fluidos antes de perder su identidad

Fittings: se refiere a un elemento que puede juntar dos trozos de cañerías cambiar la dirección, reducir el ducto, controlar el flujo, etc(terminar una linea)

Cavitación: cuando la presión absoluta es menor que la presión de vapora la Tº de operación, lo que hará que el fluido se vaporice y produzca ruido

BHP: potencia entregada por el motor

Relais: Dispositivo de protección de sobrecarga, de manera tal que al alcanzar una corriente máx. se pare el motor

Altura de cierre: altura que entrega la bomba de flujo radial para que Q=0

Caja de Volutas: en esta las aletas se van separando de la caja diminuyendo la velocidad y aumentando la presión

Rodete: elemento circular que contiene aletas para impulsar el fluido

Slip: perdida de la capacidad a través de la luz

Plato orificio: tipo de medidor de flujo instrumento que nos permite cuantificar el material que entra y sale de un proceso. El tipo de carga que se emplea es variable

Flujo mínimo de operación: corresponde a un flujo comprendido entre el 10% y el 15% del flujo de operación ( o de diseño)

Bomba Booster: bomba de baja velocidad que tiene (NPSH)r bajo, baja altura y de una etapa.

VHA: altura de velocidad agregado (no se debe corregir la curva entregado por el fabricante)

Parámetro de Baker: parámetro que junto con los gráficos de modelos de flujo permiten determinar el tipo más probable de flujo

NPSH: Altura neta positiva de succión presión o altura de succión en las bombas

(NPSH)d: Energía disponible en el flange de succión para impulsar el fluido

(NPSH)r: Energía mínima necesaria en la succión para impulsar el fluido

Eficiencia: razón entre la potencia hidráulica y la potencia entregada por el motor de la bomba (%Energía entregada)

Ch: factor de corrección de altura

Cq: de capacidad

Ce: de eficiencia

Intensidad: referido a la velocidad de rotación de los molinos. Esta es una medida de la velocidad fluctuante respecto a la velocidad media

Procesos de estrangulación: fluido estrangulado por algún aparato tipo orificio o válvula y que la diferencia de altura estática es cero. Es común suponer adiabático. En un plato orificio la velocidad del fluido aumenta y con esto trae como consecuencia una disminución de la entalpía.

ANSI (American National Standard Institute)

BOMBAS: Las bombas son equipos destinados a mover fluidos venciendo una  resistencia de presión. Se clasifican en bombas de desplazamiento positivo y bombas centrífugas.

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO:la energía de presión se aplica al liquido por un elemento móvil, el cual acciona directamente sobre el liquido descargándolo contra la presión externa. no hay Transformaciones de energía cinética en energía de presión, que es la característica de las bombas centrifugas; se utilizan para altas, presiones ó con fluidos muy viscosos. En las bombas centrífugas el mov. Del liquido sé consigue gracias a la rotación del rodete contenido en el cuerdo de la bomba, este tipo de bomba. Le transfiere al liquido una considerable cantidad de energía cinética, la que se  transforma en energía de presión mediante la construcción de pasajes internos de la bomba.

BOMBAS RECIPROCAS: Son unidades de desplazamientos positivo que descargan una cantidad definida de liquido durante el movimiento del pistón a través de su carrera, el mov. Del fluido se consigue por el mov. Alternativo del émbolo; estas bombas pueden generar altas presiones, para capacidades bajas o altas(bombas pistón o bombas diafragma.

La bomba de diafragma: es una bomba pistón que sirve, para bombear líquidos corrosivos y suspensiones de sólidos abrasivos; El diafragma es de material plástico o goma; La capacidad de las bombas reciprocas entregadas por el fabricante corresponden a la real. La eficiencia mecánica varía con, el tipo de bomba, carrera del pistón y presión diferencial.

BOMBAS ROTATORIAS: Consisten en una caja fija que contiene engranajes, aletas, pistones, etc...qué operan con una luz mínima entre las paredes móviles y la caja fija en vez de lanzar fluido como las bombas centrífugas, una bomba rotatoria lo atrapa y lo empuja a través de la caja, en la misma forma como lo hace el pistón de las reciprocas que entregan un flujo suave, trabajan con la mayoría de los líquidos, siempre que sé encuentren libres de partículas sólidas, duras o abrasivas ej. bomba pistón,

Bomba de engranaje: De estas bombas existen 2; las de engranaje interno, y la de externos: bombean los líquidos de alta viscosidad y no se pueden usar para transporte de suspensiones. Se pueden usar para una alta gama de líquidos corrosivos.

Bombas de lóbulos:  Son parecidas al engranaje, tienen 2 o más motores. El flujo de estas bombas no es tan suave en el tiempo, como el de engranuje.

Bombas de tornillos:Tienen 1 ó más tornillos en una caja fija se disponen dé una gran variedad dé diseños para diferentes aplicaciones.

BOMBAS DE ALETAS:(Aletas deslizantes, danzantes, bombas de aletas flexibles) las bombas rotatorias entregan un flujo casi constante para presiones de descarga variable. La descarga varia directamente con la velocidad y puede ser afectada por la viscosidad, Los fluidos muy viscosos pueden limitar la capacidad de la bamba a altas velocidades, el slip o perdida de capacidad a través de la luz, suponiendo viscosidad const. aumenta con el incremento de presión, la potencia (BHP) entregada a una bomba se incrementa con el aumento de la viscosidad, la eficiencia disminuye con el aumento de la viscosidad "XV

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS BOMBAS ROTATORIAS: Se usan solo para líquidos libres de sólidos, se usan para un amplio rango de viscosidades, pueden desarrollarse altas presiones, tienen bajo costo y requieren poco espacio, son auto cebadas, algunas pueden rotar en cualquier dirección, tienen luz cerrada, requieren protección en la descarga, baja eficiencia volumétrica y no tienen válvulas.

COMPORTAMIENTO: el flujo es proporcional a la velocidad de descarga e independiente de la presión de descarga, el slip reduce la eficiencia e incrementa con la presión y la disminución de la viscosidad, y el arrastre de gas reduce la capacidad y causa pulsaciones; por lo tanto es preferible seleccionar una bomba grande corriendo a baja velocidad, en vez da una pequeña a GRAN velocidad.

BOMBAS CENTRÍFUGAS: están constituidas por una caja en la que gira a gran velocidad un elemento impulsor denominado rodete. Clasificación: A)según la dirección del flujo dentro de la bomba; Radial: el mov. Del fluido se efectúa desde el centro hacia la periferia de la bomba por el rodete. Axial; Al entrar él liquido a la bomba se encuentra con el rodete el  cual lo impulsa en la misma dirección, también son llamadas bombas de hélice, y flujo mixto; el mov. Es en parte radial y  axial. B)Según la dirección del eje; verticales y horizontales. C)Según él numero dé etapas; de una etapa y multietapas. D)Según el tipo de succión; succión simple y doble. E)Según el motor; eléctricas, a turbina y a motor. F)Según la forma dé la caja: de voluta, en estas las aletas se van separando de lo caja disminuyendo la velocidad y aumentando la presión, y con difusor, es más eficiente que el de voluta; hay un cambio gradual en la dirección del fluido, por lo tanto, la conversión de energía cinética en presión es eficiente. G)Según el empleo: de servicio general y bombas químicas. h)Según el material: de construcción del rodete: abiertos; se usan para; flujos pequeños y para fluidos con sólidos en, suspensión, semiabiertos; usó general; Cerrados para altas presiones, son mas caros, pero requieren menos mantención,  la "eficiencia no cae tan rápidamente, como en la otras

 Características de las bombas centrífugas: Son capaces de manejar flujos grandes, el tamaño va desde 1/4 pulgadas hacia arriba, capacidad desde 1 galón,  presión de descarga desde 2000 psi con 50 etapas en una Carcasa, potencia desde 1/5 HP y están construidas de cualquier material  tornable y sus aleaciones.

Usos de las bombas centrifugas  Como bombas de servicio general, para líquidos, abrasivos o calientes, o que tengan sólidos en suspensión, para pulpas de madera o de fruta; para estos usos se utilizan  bombas de rodete abierto con ojos grandes y placas de desgaste reemplazables, para bombeo de alimentos o drogas, pero debe evitarse la contaminación del lubricante; como bombas de posó profundo y servicios sumergidos y para servicios en que se desea controlar la capacidad de la bomba estrangulando la descarga.

Ventajas de las bombas centrifugas: Construcción mecánica simple con una sola parte móvil, bajo costo comparadas con otras de igual capacidad, requieren poco espacio, no es necesaria una tolerancia estricta entre la parte móvil y la carcasa, toleran erosión y corrosión relativamente altas antes que su rendimiento se vea afectada en forma apreciable; son de operación suave y descarga continua no requieren de válvulas. pueden operar a altas velocidades, pueden ir directamente acopladas al motor, si se bloquea la descarga, no se daña la bomba; se construyen de una amplia gama de materiales y tamaños, tienen características flexibles, ya que la capacidad se ajusta automáticamente al cambio de altura  de la carga, lo que permite controlar bien el flujo en un amplio rango sin necesidad de variar la velocidad del motor, tanto la presión como la potencia son limitadas, por lo tanto son seguras y tienen un (NPSH)r, bajo.  

Desventajas de las bombas centrifugas: la presión de descarga es relativamente limitada, no sirven para fluidos viscosos, a bajas  capacidades tienen flujos inestables, si no se pone una válvula .check en línea, el liquido retorna al estanque de succión una vez que el bombeo se detiene; para presiones de descarga muy elevadas, no se usan bombas centrifugas ,es preferible utilizar velocidades altas para disminuir el numero de etapas; si hay filtraciones (aire),o el rodete se ha gastado  la bomba funciona en puntos que no corresponden a la curva característica; si la bomba ha funcionado correctamente por un cierto tiempo, se puede sospechar que el rodete se ha  gastado o que  hay filtraciones de aire,

Curvas características:   altura-caudal, potencia -caudal, eficiencia -caudal, y altura neta positiva de succión (NPSH)-caudal. Para las  bombas de flujo axial, la altura que entrega labomba, para Q = 0, se llama altura de cierre y no es conveniente cerrar la válvula de descarga de la  bomba para evitar sobre presiones, el punjo de operación  corresponde a la intersección de la curva Q-H característica de la bomba y la curva, característica del sistema si la válvula comienza a cerrarse Hf de la descarga  aumenta, luego el punto de operación se desplaza por la curva característica. Si el estanque se eleva, aumenta z por lo que las curvas se desplazan paralelamente hacia arriba, el caudal empieza a disminuir y aumenta la, presión de descarga, el punto de operación se desplaza  hacia la izquierda por la curva característica hasta que la altura estática se haga igual a la altura de cierre. Si lo altura al cierre es menor que la altura estática, la bomba no sirve para este servicio. Al seleccionar una bomba se debe tratar de que el punto de operación sea igual al punto de máxima eficiencia (BEP);la eficiencia para caudales altos y bajos cae debido o la turbulencia. No se pude tener la descarga cerrada, ya que la eficiencia cae a 0 y toda la energía suministrada sé transforma en calor ,esto puede provocar erosión y destruir las empaquetaduras y la prensa estopa, si se deja cerrada mas de algunos segundos. Al seleccionar una bomba se elige la  que posee una eficiencia mas pareja .si una bomba centrifuga de flujo axial se le comienza a aumentar el caudal el motor tomara cada vez mas corriente de línea, cuando llegue al máximo permisible el barniz del alambre embobinado se funde y se quema el motor, para evitar esto se coloca en el motor un dispositivo de protección de sobrecarga el fluido en la succión debe tener una mayor presión absoluta que la presión de vapor del fluido a la   temperatura de operación, si esto no se cumple el fluido, comenzara a evaporar produciendo un ruido considerable ;cuando esto sucede se dice que la bomba a CAVITADO y deja de lanzar fluido ;este fenómeno se hace evidente cuando existe: ruido, vibración, caída de las curva de altura y eficiencia y con el tiempo un daña al impulsor por erosión causado por el colapso de las burbujas en las zonas de alta presión. La presión de descarga depende de la densidad y en caso de cavitación, densidad-vapor, densidad-liquido. luego la presión de descarga es tan pequeña que es incapaz de vencer la mínima necesaria en la succión para impulsar el fluido desde el flange de succión hasta. el punto de presión mínimo o la entrada del rodete.  

El  (NPSH)r depende: solo de lo construcción de la bomba(dimensiones, caudal y tipo de rodete). El (NPSH)r se debe ver a través de curvas que son construidas en forma experimental, para ello es necesario hacer cavilar la bomba a diferentes caudales; la presión de succión justo antes que cavite mas lo altura de velocidad en ese momento corresponden al (NPSH)r. (NPSH)d > (NPSH)r + 1 ó 2 pies de liquidó. Una buena bomba tiene un (NPSH)r bajo.

Acciones para aumentar el (NPSH)d; a)aumentar el nivel de liquido b)bajar la bomba o reubicarla c)reducir las perdidos por fricción en la succión d)usar una bomba booster e)subenfriar el liquido a)es  imposible cuándo existen ríos, lagunas o lagos; altura requerida impracticable y costo de elevación de la torre ó estanque muy altos, el costo de elevación se ve compensado con un menor costo do operación que se produce por la selección dé una bomba mas barata y eficiente, b)el costo extra por bajar una bomba se puede compensar con una bomba de mayor velocidad, mas barata y mas  eficiente; otra solución es utilizar bombas verticales con el rodete ubicado bajo el nivel de el piso ;la reubicación puede consistir en acercar la bomba hacia el estanque de succión, lo que disminuirá las perdidos por fricción, c)implica eliminar fittings y aumentar el diámetro ;el cambio de esto se compensa con las mejoras de los condiciones de succión y por ahorros de energía, d)es eficaz para bombas de servicio de alta presión ,permite seleccionar la bomba principal a una velocidad de rotación mayor, lo qué implica un ahorro en la inversión original, la bomba funcionara mas eficiente y con un numero menor de etapas, lo  que la hace mas confiable. la bomba booster es de baja velocidad, (NPSH)r bajo, baja altura y de una etapa  e)aumenta el (NPSH)d al reducir la presión de vapor del liquido bombeado, esto se realiza inyectando liquido frió de otra porte del proceso.

Acciones que disminuyen el (NPSH)r a)disminuir la velocidad de rotación del rodete,b)usar, un rodete de doble succión, c)aumentar el diámetro del eje de la bomba

d)una bomba sobredimensionada e)varias bombas en paralelo f)uso de inductores delante del rodete convencional  a)al disminuir la velocidad de rotación disminuye la eficiencia, la altura y el caudal, b)es bueno para flujos grandes, manteniendo las velocidades de rotacional (NPSH)r disminuye en un 37%, y manteniendo el (NPSH)r la bomba de doble succión opera a una velocidad de rotación un 41.4% mayor,c) disminuye la velocidad de entrada al rodete, esta solución puede tener poco efecto para valores cercanos al BEP, pero cuando la bomba opera á velocidades bajas puede producir operación ruidosa y desgaste prematuro, este procedimiento es peligroso por lo cual se debo evitar, d)se basa en que el (NPSIH)r de la bomba disminuye con la capacidad, se aumenta el costo de operación por bombeo ya que la bomba trabaja en una zona de poca eficiencia, este procedimiento provoca recirculación interna al igual que para el aumento del ojo del rodete. e)Las bombas mas pequeñas tiene un (NPSH)r menor, la solución resulta ser óptima para la operación, f) Un inductor un rodete axial de baja altura y pocas aletas, el cual se ubica delante de un impulsor convencional. por diseño requiere un (NPSH)r bajo y permite operar a altas velocidades con un (MPSH)r bajo; comúnmente el uso de inductores disminuye el rango de operación de una bomba por eso se debe aplicar con cuidado

Las bombas verticales: tienen (NPSH)r bajo y a veces negativo. El (NPSH)r es independiente del diámetro del rodete para caudales entre 0 y BEP a caudales mayores los ensayos indican que para caudales el rodete de diámetro mayor necesita un (NPSH)r menor que el diámetro rnas chico .Cuando el fluido lleva gases (aire) disuelto, la presión de vapor del liquido aumenta disminuyendo por este motivo el (NPSH)d con respecto al calculado para el liquido puro. En el caso de estar muy cerca del (NPSH)r se producirá cavitación. Cuando se calcule el (NPSH)d para compararlo con el (NPSH)r se debe considerar este efecto la forma mas frecuente en que el aire entre a la corriente de liquido es á través de los vértices que se pueden formar en la superficie del liquido en la zona de succión. En ocasiones puede entrar a través de la prensa estopa la cantidad de aire que se puede manejar sin cuidado en una bomba centrifuga esta en el rango. de  0.5% del volumen (medido a las condiciones de succion). Si la cantidad aumenta al 6% el efecto es casi desastroso  cuando se produce la minima capacidad el aire ó gas no se logra desalojar totalmente de la bomba y se va acumulando en el cuerpo de esta. Cada Vez que se bombeé desde estanques abiertos o dé estanques en los cuales se, tenga contacto gas- líquido, se dote tomar ciertas    "consideraciones en el calculo de la presión de vapor de líquido.

CRITERIO WHISTLER: para estanques abiertos que se vacian o llenan por fondo, la presion de vapor se debe considerar como el promedio entre la presión atmosférica y la presión de vapor del fluido a la temperatura del sistema. Al bombear fluidos desde estanque de barcos o camiones, ; donde hay buen contacto aire-líquido, se debe suponer saturación. La gran mayoría dé los casos en que las bombas no impulsan líquidos se debe á que hay problemas de filtracion de aire en la succión, por lo tanto se debe revisar que no haya filtraciones en la línea de succión. \ Instaladas estos ensayos se realizan los métodos por. instituto hidaulico (SAHI) que son similares a las  ' establecidas en el código de ensayos de los de la sociedad americana de ingenieros mecánicos. (ASMB test code),.el montaje debe ser previsto para que entregen la máxima flexibidad de operación dentro de las mayores condiciones de seguridad, facilitan el trazado de curvas característica y para el (NPSH)r en la succión de la bomba el punto más importantes én las curvas características os el dé las condiciones de funcionamiento proyectado, por esta razón este punto se debo determinar con un procedimiento corriente consiste en tomar lectura de los diferentes instrumentos en intervalos regulares de tiempo y promediar los valores obtenidos por los demás  puntos de la curva se determinan variando La posición de la válvula de descarga, dejando de transcurrir entre las lecturas un cierto tiempo suficiente* para que se establezcan las condicione necesarias de flujo) antes de comenzar el ensayo la bomba debe hacerse correr A toda velocidad para que con el calentamiento de los cojinetes se establezcan las condiciones de servició es conveniente operar con la válvula-de descarga cerrada, pues de esta manera se pueden detectar filtraciones de aire por una perdida de cebado o por un aumento gradual de los nudos de funcionamiento en el ensayo se pueden determinar los diferentes puntos de la curva haciendo funcionar la bomba a bajo condiciones comprendida entre la del vacio y capacidad máxima, el ensayo para determinar el(NPSH)r solo se hace del punto correspondiente al funcionamiento proyectado (punto de diseño u operación), también se puede hacer para el resto de las capacidades pero no es lo común en este ensayo se hace instalando una válvula de compuerta en la tubería de succión , accionando esta válvula se puede establecer cualquiera altura en la succión referida el la linea central de la bomba para una altura dada de succión, podra hallarse los valores de la altura total correspondiente a diferentes capacidades de caudal en que la altura descienda a O representa la máxima capacidad correspondiente a la altura dada como requerida en la succión (npsh)r

Leyes de semejanza en las bombas:Las variables que influyen o están asociadas con el flujo de liquido á través de las bombas son las siguientes(Q caudal.H altura de elevación, BHP potencia al eje, L dimensión características longitud rodete), p densidad del fluido,u viscosidad, gc constante a partir de estos 8 variable y haciendo un análisis dimensional 1=(Q/n*L^3) coeficiente de capacidad 2=(gc*H)*(n*L)A2 coeficiente de altura 3=BHP(p *nA3 *LA5)coeficiente de potencia 4=(p^n*LA2)/ u reynolds para bombas , la variable, L variable L es una dimensión que se define una características geométrica de la bomba, generalmente es. El diámetro del rodete para el análisis se acostumbro definir.LA3=S*D, L^2=D^2, L^5=S*D^3, donde S representa un área de flujo para que exista semejanza dinámica perfecta los grupos l,*2, *3,*4 debieran ser iguales a 2 bombas similares ó para una misma bomba a velocidades diferentes, en la practica para un liquido al  variar L ó n, l,*2, 3, pérmaneceran constantes pero en n° reynolds no en unas bomba pueden alterarce 3 cosas: la velocidad de rotacional, el diámetro del rodete(D), el flujo bombeado (Q) cualquier factor que se altere en una bomba provocara cambios y las nuevas condiciones podra determinarse á través de las leyes de semejanza que sirven solo para puntos de igual eficiencia, estimación de las leyes dé semejanza solo será correcta si la disminución del rodete es menor que el 20% cuando el diámetro del rodete alcanza e1 70-80% del diámetro original, la eficiencia baja notablemente por esta razón hay un limite de rodete comunmente las cajas de las bombas viene con la incicación  del diámetro del rodete de fabrica (el máximo y el mínimo), con que puede funcionar la bomba al variar H, Q y BHP con la Variación de velocidad, la estimación solo será correcto Si la razón entre las velocidades es menor que 2 y si
las condiciones de succión   no llegan al limite (NPSH)r   

velocidad de succión: este concepto agrupo los 3 principales parámetro de las características de comportamiento(capacidad, altura y velocidad) en un solo , tcnninp Ns=(n*sgr(Q))/HA0,75. La velocidad especifica .no   , tiene un significado físico en sí, sino es un índice que permitirá clasificar el tipo de bomba o rodete, la velocidad especifica puede variar desde O para Q=0 basta infinito para H=0 la velocidad específica se debe calcular la máxima eficiencia ( Bep) para el caso de bombas multietapas la vel especifica se calcula con la altura H correspondiente a una etapa para bombas de succion se debe considerar la mitad del caudal (como 2 bombas en paralelo )la selección del tipo de bomba depender del a velocida especifica. (b)Altura máxima generadas por las bombas, lo comun para una bomba de motor eléctrico es 200-300 pies y de 1600 pies con turbinas si se quiere alturas mayores se debe usar bombas de varias etapas, una bomba acondicionada con turbina puede reemplazar a una de 6 etapas con motor eléctrico, lo que implica una inversión menor (c) Si se a de usar un diámetro muy grande conviene usar motores lentos ( NPSH), en este caso se recomienda usar bombas de doble succión la velocidad especifica es tanbién una forma de medida de la eficiencia para una capacidad dada de la bomba con mayor Ns es más eficiente esto se cumple Ns <4000 (flujo="" radial)="" ns="">9000 (flujo axial) y 4000< ns=""><9000 (flujo="" mixto)="" también="" se="" puede="" utilizar="" como="" indicador="" de="" costo:="" a="" menor="" ns="" mayor="" costo="" de="" la="">9000>4000>

TIPOS DE SUCCION La succión simple es la más economica, salvo que existan las siguientes situaciones: a)que se requiera (NPSH)r bomba de doble succión tiene(NPSH)r bajo pues se reducen las perdidas en lo succion  b)cuando sé requiera disminuir la velocidadespecifica c)cuando se tenga condiciones de  presiones bajas en la succión, velocidad especifica de succión la seleccion de una  bomba se debe recurrir : diseño de sistema de bombeo, construcción de la curva del sistema Q-H,

 selección del tipo de bomba (Ns) r a partir  de las cartas del fabricante, al sistema consistirá en sobreponer  las curvas del sistema sobre las del fabricante y seleccionar las bombas basados en la cercania del punto de operación BEP, el punto de operación debera  quedar a la izquerda del punto máximo de eficiencia, por último habría que comparar el NPSHd con el (NPSH)r por la bomba, si hubiera una diferencia de más de 2 pies, la bomba serviria paca ese servicio, la velocidad especifica de succión es un indice definido para asegurase para que la bomba no cavite S=n*Ö(Q/(NPSH)r^ 0.75) no se recomienda sobrepasar S=10000 según el instituto hidraulico la cavitacion ocurre cuando se produce una caida del 3% en la altura hay 2 situaciones que hacen que una bomba trabaje a una capacidad superior de  su diseño a)uso excesivos de margenes de altura y capacidad lo que provocara cavitación y un alto consumo de energia:b)en un sistema con dos bombas en paralelo cuando una se saca de servicio debido a una disminución  de demanda, esto provoca que la bomba en función  trabaje sobre su capacidad de diseño

SI  LA BOMBA CENTRIFUGA TRABAJA A FLUJOS REDUCIDOS SE PRODUCEN : (a)sobrecarga de los descansos (b) la  T de liquido bombeado aumentara, para evitar que se pase de los límites pe-rmitidos, se debe instalar un bypass­ esto tambien protegerá contra el cierre accidental de la válvula check mientras la bomba ésta en. funcionamiento. (c)  Recirculación interna: tanto en la succión como en la descarga, causa daños al rodete iguales e los de la cavitación pero en en  areas diferente a mayor area de ojo de rodete mayor será la Probabilidad que ocurra recirculación, la recirculación provoca una disminución significativa de la presión estática, esto. lleva a una intensa cavitación con altas pulsaciones de presión y ruidos la ubicación del daño cl rodete es una excelente forma de determinar si la causa es cavitación o recirculación, si el daño es en el lado visible de las aletas es cavitación, si es en el oculto es recirculación. Se recomienda que la velocidad especifica de succión no sobrepase un rango de 8500 a 9500­ 

 INFLUENCIA DE LAS PROPIEDADES DE FLUIDOS DE LAS BOMBAS: DENSIDAD: la densidad del fluido no influyen en las curvas (Q-H) de la bomba solo afecta la presión de descarga  VISCOSIDAD: la  viscosidad afecta los curvas características que estan diseñadas por el fabricante para el agua, para hacer las correcciones se utilizan gráficos, en los cuales con el caudal Q, la altura H y la viscosidad cinemática del fluido se pueden tener las correciones Ch (factor de altura),CQ(factor de capacidad) y Ce(factor eficiencia) en los cuales: no  se puede extrapolar, usar curvas solo para diseños convencionales  y en un rango normal de operación, usar para flujo radial, usarla sólo para NPSH adecuados, sólo pare fluidos newtonianos, sólo pare puntos de eficiencia máxima dé la bomba, para otros sistemas  contactar con el fabricante.  A la carta de corrección de la viscosidad se puede entrar con el flujo de operación para al fluido viscoso Qn y se sube verticalmente hasta cortar con la altura correspondiente   Qn en él gráfico para fluido viscoso. Desde el punto (Qn,H)visc, horizontalmente se busca el valor de la viscosidad del fluido y desde esa intersección (de le horizontal con la recta correspondiente a  viscosidad) se sube verticalmente cortando los valores Ch Ce y CQ, cuyos valores se leerán en la ordenada con los factores conocidos de corrección se podrá construir la curva del sistema para el agua (que será equivalente a la del fluido viscoso). Con la curva del sistema para el agua conocida se podra trabajar con las cartas de los fabricantes y seleccionar la bomba adecuada (Qw=Qvisc/Qc ) . Una vez conocida la bomba seleccionada se conocerá la eficiencia en el punto de operación (Evisc=Ew*Ce), (E:eficiencia). Cuando una bomba opera cerca del caudal 0 o esta manejando un material  caliente en la succión puede llegar a sobrecalentarse provocando serios problemas de succión y mecánicos, para evitar el sobrecalentamiento por bajo flujo se debe definir un flujo minimo que disipe el calor. Sólo en los siguientes casos se puede trabajar con flujos cercanos a 0: a) operación en tiempos ,muy pequeños en estas condiciones (menores a 1 minuto), b) en aquellas situaciones en que el fluido se hace retornar a la succión mediante un by-passs con un sistema de subenfriamiento  De esta manara se puedatrabajar en flujos menores que los mínimos de operación.

CALCULO  DEL FLUJO MÍNIMO :a) Determinar e (NPSH)d en la succión, b) Agregar al (NPSH)d la presión de vapor del liquido calculada  a las condiciones de bombeo. Esta suma representará la presión de vapor del liquido correspondiente a la temperatura del líquido en cl punto de flasheo,  c) Leer la temperatura T2 desde una carta PV, d) Calcular la elevación de temperatura permisible (T2-T) siendo T la temperatura del fluido bombeado,  e) Calcular la eficiencia pura un flujo rninimo de seguridad, f) Determinar el flujo mínimo. Este se lee desde la curva característica (n-Q) para el valor de Q min.

UBICACIÓN DE LAS BOMBAS: a)La bomba se debe tratar de ubicar en el punto más bajodel sistema y en lo posible cerca de la succión, b) La bomba se debe ubicar en un lugar de fácil acceso para las inspecciones durante la operación, c) El motor se debe ubicar en un lugar seco  y con buena ventilación para evitar el recalentamiento.

INSTALACIÓN DE LAS BOMBAS: a) la bomba debe estar alineada con el motor b) no se debe hacer pasar las cañerías sobre la bomba yaque dificulta la mantención, c) Se debe evitar la congestión de cañerías enfrente de La bomba, d) Las cañerías de succión y de descarga deben tener soportes independientes para que no repercuta ningún esfuerzo sobre la caja de la bomba, estos causan desalineámientos y roces, e) Es una práctica común aumentar el diámetro de la cañería de succión y descarga para disminuir las pérdidas, 1) Ubicar la válvula check entre la bomba y la válvula de descarga para evitar que el liquido se devuelva al detener la bomba, la válvula de compuertas se usa en las partidas para las detenciones, para regular el flujo y para aislar la bomba, g) Si se aumenta el diámetro de la cañería de descarga la reducción se debe ubicar entre las dos válvulas, h) La cañería de succión debe ser tan corta y recta como sea posible, todos los codos usados en la succión deben ser de preferencia de gran curvatura, i) En las bombas que deben trabajar con aspiración negativa cuando la altura estática no sea muy grande se debe ubicar una válvula de pie j) El diámetro de las cañerías de succión son por lo general 1 o 2 veces mayor que el diámetro de la bomba, cuando el diámetro de la tubería de succión es mayor que el diámetro de la bomba será necesario colocar un reducción, la reducción a usar no debe ser recta (bolsas de aire) sino excéntrica, es muy importante que la cañería de succión sea hermética y que no formen bolsas donde pueda alojarse el aire o los gases disueltos ya que estos aumentarán el vacío, una vez que la tubería ha quedado instalada se debe hacer chequear la bomba para que no existan filtraciones, para esto se acerca una llama a cada unión la que se desviará en caso de filtraciones, también puede usarse una solución jabonosa. El extremo del tubo de succión deberá quedar de 3 a 6 pies bajo el nivel mínimo de agua para evitar que se introduzca aire en conjunto con el agua. Para bombas de doble succión los codos que llegan deben instalarse en posición vertical para evitar una distribución desigual del fluido (reduce Q y m). Cuando la altura de aspiración no es muy grande se usa una válvula de pie para evitar las turbulencias en la entrada de la bomba que podrían provocar recirculación interna, se debería proveer de una longitud de cañería recta en La succión de 3 ó IO veces el diámetro de la tubería

 CEBADO DE BOMBAS: Antes de hacer partir la bomba es necesario que esta y la línea de succión estén completamente llenas de líquido para evitar que las partes de la bomba que dependen del liquido para su lubricación se deterioren. El proceso de llenado de liquido de la bomba y la línea de succión se llama cebado de la bomba. Este se puede realizar a través de los siguiente métodos: a) mediante eyector: cuando se dispone de aire comprimido, vapor o agua a alta presión, la bomba se puede cebar colocando un eyector en el punto más alto de la caja de la bomba. Al iniciar su operación el eyector removerá el aire de la bomba y de la linca de succión. Cuando el eyector comience a tirar agua en forma continua se podrá hacer partir la bomba. Si al hacer partir la bomba se tiene un flujo de líquido continuo (estacionario), la bomba estará cebada, de no ser así se deberá detener la bomba y repetir el proceso de cebado. Cuando se usa este método de cebado no es necesario disponer de una válvula de pie es la succión, b) Mediante una check (Foot-valve): Cuando no es posible practicar el método de cebado anterior, la bomba se puede cebar mediante el uso de una válvula check. La válvula check impedirá que el liquido salga de la tubería de succión y la bomba se podrá lleñar completamente con el liquido desde alguna una fuente externa (a través de una válvula de cebado). El venteo del tope de la bomba debe estar abierto para permitir el escape de aire durante el proceso de cebado, e) Mediante una bomba de vació: Cuando ninguno de los métodos anteriores es aplicable, la bomba se puede cebar utilizando una -bomba de vacío para extraer el aire de la bomba y de la línea de succión. El proceso será totalmente similar al descrito para el eyector.

PUESTA EN MARCHA DE LAS BOMBAS: antes de hacer partir una bomba se debe chequear Ia dirección de rotación del motor. Una bomba centrífuga cuando descarga á alturas estáticas aftas o medias y operación, por eso es ventajoso tener la descarga cerrada cuando la bomba (centrifuga de flujo radial) se hace partir cuando el diseño de la bomba se aproxima al del tipo de flujo mezclado, la potencia requerida para caudal cero puede ser igual o superior al requerido con la válvula de descargo abierta. En estos casos se debe hacer partir la bomba con la válvula de descarga abierta. Por ningún motivo en una bomba centrifuga de flujo radial debe estrangularse el flujo en la succión, esto es. no se debe ubicar en la succión o válvulas para controlar el flujo.

DETALLES GENERALES DE LA INSTALACIÓN:1.- Toda bomba debe tener válvulas de corte en las líneas de succión y descarga (aislamiento). 2.- Como medida deprotección es recomendable poner un filtro en la succión entre la válvula y la bomba, 3.-Se debe instalar una válvula check entre la bomba y la válvula de descarga, 4-En algunos casos se debe colocar alguna corrección para el liquido lavado, 5.- Cuando la bomba trabaja con alquitrán o brea a altas temperaturas, se debe calentar la bomba antes de ponerla en servicio pues si el fluido caliente entra a la bomba fría puede solidificar este, 6.-La bomba debe tener un venteo para expulsar el aire durante el cebado, 7.-Cuando se trabaja a fluidos bajos es conveniente colocar un by-pass, 8.- En bombas de servicio es muy importante colocar bombas de reemplazo, 9.- Para flujos variables o estacionales es más eficiente poner varias bombas pequeñas en paralelo en vez de una grande.

MEDIDORES DE FLUJO

Estos instrumentos nos permiten cuantificar el material que entra y sale de un proceso o equipo para poder mantener   un   efectivo   control   sobre   él.   Entre   los diferentes tipos de medidores de flujo conocidos, los que se emplean más ampliamente son los de tipo de carga variable (Tubo pitot, Venturi y plato orificio) y los del tipo de área variable (Rotámetro).

Tubo PiTot Este es un aparato que sirve para medir la velocidadlocal a lo largo de una linea de corriente. El principio se indica en la Figura . El objetivo de este instrumento es medir la presión de estagnación en un punto dado del ducto. El valor obtenido para la velocidad al aplicar la ecuación de Bernoulli, corresponderá a la velocidad en un punto, no al promedio. Para fluidos incompresibles, estará dada por: Vo = Ö((2gc*D*P)/r) . El hecho de entregar la velocidad local es la principal desventaja del Tubo Pitot. Si se desea obtener la velocidad promedio se puede: a)Ubicar el Pitot justo en el centro del ducto, midiendo de esta forma la velocidad máxima. Mediante relaciones conocidas se puede pasar de esta velocidad máxima a la promedio en el ducto b)Efectuar varias medidas en localizaciones conocidas y después integrar sobre toda la sección.En el caso a), para estas perturbaciones se debe asegurar de colocar el Tubo Pitot por lo menos 100 diámetros agua abajo de cualquier perturbación. Otra desventaja del Pitot es que entrega lecturas muy bajas para gases.

Venturi Este medidor consiste en un tubo con dos coneccionespara medir presiones estáticas o diferencias de presión según lo muestra la Figura . El tubo incluye  una parte  convergente, una estrangulación y una parte divergente. La primera fase aumenta la velocidad del fluido y disminuye la presión estática. Entonces se tendrá una diferencia de presión entre el punto 1 y el punto 2 que es de menor área. Esta diferencia puede correlacionarse con el flujo másico o volumétrico.   En   la   parte   divergente,  disminuye   la velocidad y aumenta la presión, aquí las pérdidas deben ser mínimas. La caída de presión puede medirse con un manómetro       diferencial   o  dos manómetros independientes. Aplicando un balance de energía entre 1 y 2 se tiene: P2/r + v22/2gc =  P1/r +v12/2gc  Reemplazando se tiene: Qi =  (A2/Ö(1-(A2/A1)2) )*Ö(2gc*DP/r) Esta es una relación ideal, la diferencia entre flujo ideal y real se puede determinar en forma experimental, determinándose el coeficiente de descargo (Cd). FLUJO REAL: Q = Cd * Qi .A través de un análisis dimensional puede demostrarse que Cd = f(Re). A partir de valores experimentales de Cd se ha construido un gráfico del tipo mostrado en la Figura. El valor de Cd varia entre 0.9 y 1.0 Para obtener mediciones seguras se debe calibrar el venturi   en   su   ubicación   definitiva.   Puede   hacerse midiendo o pesando la cantidad de líquido que pasa por un periodo  t de tiempo (caída de Presión Cte.)

Flow-NozzleLos nozzles se refieren a un tubo en el cual la velocidad se aumenta en dirección del flujo disminuyendo la presión estática. El término de nozzle se refiere a un nozzle puesto al final de, o en una cañería para mediciones de flujo. Este puede ser analizado como un venturi más corto y simplificado, ya que no tiene estrangulamiento como se muestra en Ía Figura. La ecuación es la misma que la del ventura Q =  (C*A2/Ö(1-(A2/A1)2) )*Ö(2gc*DP/rLa constante de descarga C tiene un valor cercano a 1 y es constante en un amplio rango de Re. Se ha definido K=C/F.   Donde   F   es   el   factor   de   velocidad   de aproximación definido como:   F = 1/Ö(1-(A2/A1)2) ) Para finalmente tener que:   Q =  K*A2*Ö(2gc*DP/r) K= f(Re, tamaño y forma del nozzle)

Plato Orificio El arreglo o disposición más común es aquella en la cual una delgada lamina se pone en flanges de una cañería, y esta lámina tiene un orificio circular concéntrica con la cañería   como   se   aprecio   en   lo   Figura. Las conexiones para medir las presiones estáticas se ubican o los lados del plato orificio. 1,5 veces el diámetro aguas arriba y 1,5 veces aguas abajo. Para este caso: Q =  (C*A2/Ö(1-(A2/A1)2) )*Ö(2gc*DP/r)  Haciendo,  K1= C/Ö(1-(A2/A1)2) ) ;  Q =  K1*A2*Ö(2gc*DP/r) -El valor de K1varía entre 0,56 y 0,64 . Las líneas de flujo convergen al aproximarse al orificio a una distancia del plano de esta, el jet del fluido tiene una sección mínima en la cual las líneas son paralelas. Esta sección mínima se denomina VENA CONTRACTA.

Medidor de "Flujo de Resistencia Lineal”: Este consiste en una pieza recta de cañería o tubo con un elemento  de resistencia  y  un  manómetro diferencial (Figura). En un  cienrto rango de flujo,  el  flujo volumétrico   a   través   del   medidor   es   directamente proporcional a la caída de presión a través del medidor.

Rotámetro El rotámetro es un aparato que tiene un flotador libre rotatorio (más pesado que el liquido) como elemento indicador, (Figura) La parte de mayor sección es siempre la superior. El flotador esta suspendido libremente en el fluido. Cuando el caudal es cero, el flotador queda en reposo en el fondo. Hay una posición correspondiente del flotador paro cada flujo. Este medidor de flujo se clasifico como medidor de área (variables) Este medidor se debe calibrar antes de usarlo. La posición de equilibrio esta dado por el empuje del fluido sobre el flotador y por el peso del flotador, los que son iguales en un punto determinado para un flujo dado. Vf*(rf- r) = Af*DP  A partir de este balance se llega a que el flujo depende: del número de Reynolds, de la forma del flotador, tipo de material, etc.

 

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