EVAP3
FLUIDOS EN UNA BOMBA DE AGUA
INTRODUCCION
Siempre que tratemos temas como procesos químicos, y de
cualquier circulación de fluidos estamos, de alguna manera entrando en el tema
de bombas.
El funcionamiento en si de la bomba será el de un convertidor
de energía, o sea, transformará la energía mecánica en energía cinética,
generando presión y velocidad en el fluido.
MARCO
TEORICO
En los diferentes procesos existe la necesidad de transportar
fluidos (líquidos y gases), de un lugar a otro utilizando ductos o canales.
Este movimiento se logra por medio de una transferencia de energía, para ello,
los equipos que mas se utilizan para este proceso son las bombas y los
compresores.
Se habla de bombeo cuando el fluido es un líquido y de
compresión o ventilación cuando el fluido es un gas, sin embargo los principios
de funcionamiento de los equipos son básicamente los mismos.
El bombeo es el proceso por el cual se adición de energía
cinética y energía potencial a un líquido, para producir movimiento y
transportarlo de un punto a otro. Las bombas incrementan la energía mecánica
del líquido, aumentando su velocidad, presión o elevación.
Consideraciones
generales
·
Si el fluido es un gas va a necesitar de mayor área
para su transporte.
·
Si en una bomba ademas del líquido esta entrando gas o
vapor la presión con la que sale el líquido se verá afectada, es decir la
presión disminuirá.
·
Para escoger el tipo de bomba al momento de
transportar un líquido se debe tomar en cuenta la viscosidad del líquido, su
densidad, el flujo que queremos transportar y la presión.
·
La presión o altura piezométrica necesitada.
·
Flujo volumétrico
·
Funcionamiento intermitente o continuo.
·
Consideraciones higiénicas.
·
Susceptibilidad del producto a los daños por cizalla.
Bombas
Las bombas son dispositivos que suministran energía mecánica
a un liquido para que este fluya, venciendo las fuerzas de fricción. La energía
consumida por una bomba va a depender de las siguientes caracteristicas:
·
Altura a través de la cual se eleva el fluido.
·
Presión existente en el punto de descarga.
·
Longitud y diámetro de la tubería.
·
Velocidad de Flujo.
·
Propiedades fisicas del fluido (densidad y
viscosidad).
Las bombas se clasifican en tres tipos principales:
·
De émbolo alternativo
·
De émbolo rotativo
·
Rotó dinámicas
Los factores más importantes que permiten escoger un sistema
de bombeo adecuado son:
·
Presión última
·
Presión de proceso
·
Velocidad de bombeo
Balance
energético de una bomba
De Bernoulli, sabemos que la línea de energía esta dada por
la suma de la carga deposición, carga de presión y carga de velocidad.
Al trabajar con fluidos reales, se debe tener en cuenta las
pérdidas que se producen por rozamiento con la tubería que contiene el fluido,
y por accesorios.
Si aplicamos el Bernoulli al caso de una bomba, hay que
hacerlo entre la brida de aspiración (A)y la de impulsión (I),y se debe tener
en cuenta la energía que proporciona la bomba al fluido (altura de la bomba,
Hb),quedando la ecuación
Todas las alturas (de presión, velocidad, geodésico y de la
bomba) se suelen expresar en metros de columna de líquido(m.c.l.).
CURVAS
CARACTERISTICAS DE UNA BOMBA
·
Altura en función del caudal: H = H(Q)
·
Potencia en función del caudal: P = P(Q)
Las constantes: A,B,C,D y E son proporcionados por el
fabricante
Si combinamos la curva de carga del sistema con la curva de
potencia de la bomba, obtenemos el punto de intersección de ambas, las características
de funcionamiento, es decir el gasto y la altura con las cuales funcionará la
bomba.
CONCEPTOS
IMPORTANTES
Hay que considerar las siguientes alturas de elevación:
Altura
geométrica de aspiración (Ha): Es la distancia vertical existente
entre el eje de la bomba y el nivel inferior del agua.
Altura
geométrica de impulsión (Hi): Es la distancia vertical existente
entre el nivel superior del agua(superficie del agua en el depósito de
impulsión o e lpunto de descarga libre de la tubería de impulsión)y el eje de
la bomba.
Altura
geométrica de elevación: Es la distancia vertical existente entre los niveles
superior e inferior del agua.
Altura
manométrica de aspiración:(Ha+ Hf) Es igual a la altura geométrica de
aspiración más las pérdidas de carga en la tubería de aspiración.
Altura
manométrica de impulsión:(Hi+Hf) Es igual a la altura geométrica de
impulsión más las pérdidas de carga en la tubería de impulsión.
Altura
manométrica total o altura total de elevación (Hm): Es la suma
de las alturas manométricas de aspiración e impulsión.
Desplazamiento: Es el
caudal teórico que entrega la bomba (ejm: gal/min, m³/s, l/s).
Deslizamiento: Es la
pérdida de caudal debido a las curvas del líquido dentro de la bomba.
Capacidad: Caudal
verdadero que produce la bomba y es igual al caudal de desplazamiento menos el
caudal de deslizamiento.
Potencia
hidráulica: Es la potencia requerida por la bomba sólo para elevar el
líquido.
Potencia
absorbida ó al freno: Es igual a la potencia hidráulica + la potencia
consumida para vencer rozamientos.
FORMULAS DE INGENIERIA PARA FLUIDOS:
- Cálculo de la presión:
P = F / A
Donde:
P es la presión (pascal)
F es la fuerza (N)
A es el área (m²)
- Cálculo del caudal de agua:
Q = V * A
Donde:
Q es el caudal (m³/s)
V es la velocidad (m/s)
A es el área de la tubería (m²)
P = Q * H
Donde:
P es la potencia (hp)
Q es el caudal (lts/min)
H es la altura (m)
ALGORITMO:
INICIO
Leo(opcion)
Hacer<instruccion>
Mientras<condicion>
do
-Caso 1
-Caso 3
DIAGRAMA DE FLUJO:
INICIO
Leo(opcion)
Hacer<instruccion>
Mientras<condicion>
do
-Caso 1
double Presion
int Fuerza, Area
cin>> Fuerza
cin>> Area
Caudal = Fuerza / Area
cout<< Presion
-Caso 2
int Caudal, Velocidad, Area de la tuberia
cin>> Velocidad
cin>> Area de la tuberia
Caudal = Velocidad * Area de la tuberia
cout<< Caudal
int Potencia, Caudal, Altura
cin>> Caudal
cin>> Altura
Potencia = Caudal * Altura
cout<< Potencia
while<condicion>
Fin<mientras>
FIN
DIAGRAMA DE FLUJO:
CODIFICANDO EN DEV-C++
RESULTADOS:
Comentarios
Publicar un comentario