LABORATORIO MAQUINAS HIDRAULICASBOMBAS EN SERIE Y PARALELO

ANDRES CAMILO BAEZ ALARCON COD: 1120468GUSTAVO ANDRES SALOM VILLAMIZAR COD: 1120530

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERASAN JOSE DE CCUTA2014

LABORATORIO MAQUINAS HIDRAULICASBOMBAS EN SERIE Y PARALELO

ANDRES CAMILO BAEZ ALARCON COD: 1120468GUSTAVO ANDRES SALOM VILLAMIZARCOD: 1120530

PEDRO ANTONIO PEREZ ANAYAINGENIERO

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERASAN JOSE DE CCUTA2014

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER DEPARTAMENTO DE FLUIDOS Y TRMICAS LABORATORIO DE FLUIDOS Y MAQUINAS HIDRULICAS

Practica N 7BOMBAS EN SERIE Y PARALELO

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERALAnalizar los beneficios que generan los circuitos hidrulicos en serie y paralelo

1.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinar la altura, caudal, potencia consumida, potencia hidrulica, rendimiento y cabeza neta de succin positiva para circuitos de bombas en serie y en paralelo

Conocer e interpretar el mejor rendimiento de la disposicin y aplicacin ya sea por elevacin o extensin.

2. BASE TERICA

A pesar de la gran cantidad de bombas centrfugas que podemos encontrar en el mercado, en algunas situaciones especficas estas bombas no pueden satisfacer las necesidades que estamos planteando.De las caractersticas principales de una bomba como son la altura (H) y el caudal (Q) habrn ocasiones en las que las bombas que tenemos a disposicin no nos ayuden a resolver la necesidad planteada; para ello ser oportuno construir un circuito hidrulico con bombas en serie o en paralelo teniendo en cuenta que el primero proporciona un aumento en la altura y el segundo aumentar el caudal.

BOMBAS EN PARALELO

Utilizando dos bombas idnticas para alimentar fluido desde la misma fuente y entregarlo en la misma cabeza duplica la velocidad de flujo entregado. Este mtodo se utiliza cuando la capacidad deseada est ms all del lmite de capacidad de cualquier bomba por s sola. Este mtodo tambin proporciona flexibilidad en la operacin del sistema debido a que una de las bombas puede apagarse durante las horas de baja demanda o para darles mantenimiento.

BOMBAS EN SERIE

Al conectar la salida de una bomba a la entrada de una segunda bomba, permite la obtencin de la misma capacidad a una cabeza total igual a la suma de los valores de las otras dos bombas. Este mtodo permite la operacin contra valores de cabeza altos, los cuales son poco frecuentes. Un funcionamiento similar al que se logra por medio de la utilizacin de bombas en serie se puede obtener utilizando.

BOMBAS MULTIETAPAS

Dos o ms impulsores se arreglan en la misma cubierta de tal forma que el fluido corre en forma sucesiva de una a la siguiente. En cada etapa o impulsor se incrementa la presin del fluido de tal forma que se puede desarrollar un valor de cabeza total muy elevado.

PRECAUCIONES EN LA INSTALACION DE BOMBAS EN SERIE Y PARALELO:Hay que tener mucho cuidado cuando acoplemos bombas diferentes, ya que no todas las zonas sern efectivas, o resultarn beneficiosas. Elpunto de mximo caudal ser el que marque la bomba con el mnimo caudal mximo. Otro de losinconvenientes ser el temadelos rendimientos, ya que ser imposible garantizar que todas funcionen en sus puntos de mximo rendimiento.

Asociacin de bombas en paraleloEs sin duda el caso ms habitual. En muchas instalaciones tenemos unas condiciones de trabajo muy marcadas, por ejemplo en elsuministro de agua a una ciudad. Perotenemos el inconveniente de una demanda fluctuante en el tiempo. Disponer deuna nica bomba nos hara sobredimensionarla y que trabajase en zonas poco eficientes. Ser mejor solucin disponer de una batera de bombas trabajando en paralelo que entren enfuncionamiento de forma progresiva para atender la demanda.

Para colocar bombas en serie, y sobre todo en paralelo, es conveniente que sean similares, mejor an si son idnticas, para evitar que alguna deellas trabaje en una zonapoco adecuada. En el caso de bombas con curva caracterstica inestable (pendiente positiva en alguna zona) conviene prestar especial cuidado, como se ver ms adelante. Una advertencia importante: cuando en un sistema dado se colocan varias bombas enserie, el punto de funcionamiento No es la suma de las alturas que cada bomba dara si estuviese conectada al circuito ella sola.

3. EQUIPO Y MATERIAL A UTILIZAR

BANCO BSICO PARA HIDRODINMICA (HM 150)

EQUIPO PARA ESTUDIOS DE BOMBAS EN SERIE Y EN PARALELO (HM150.16)

CRONMETROS

4. PROCEDIMIENTO

Observar las condiciones de seguridad y manejo para la puesta en marcha del equipo.

Tener toda las vlvulas cerradas, utilizamos primero una sola bomba, conectado la bomba 1 por medio del interruptor principal, la bomba 2 debe permanecer desconectada.

Se tiene la vlvula de descargue totalmente abierta.

Se toman las lecturas de las presiones en la succin y en la descarga.

Luego se mide el caudal tornando como volumen de 10 litros entonces con tres cronmetros se toman 3 lecturas de tiempos.

Se repite el proceso con diferentes caudales.

Se abre la vlvula para conectar las dos bombas en series y se cierra la vlvula para una sola bomba.

Se conecta las des bombas al interruptor principal.

Se tiene la vlvula de descargue totalmente abierta

Se toman las lecturas de presin de succin y de descargue en ambas bombas y en el manmetro total.

Luego se mide el caudal tomando como volumen de 10 litros entonces con tres cronmetros se toman 3 lecturas de tiempos.

Se repite el proceso para varios caudales.

Se cierra la vlvula de la conexin en serie y se abre la vlvula para la conexin en paralelas.

Se conecta ambas bombas al interruptor principal.

Se mantiene la vlvula de descargue abierta totalmente.

Se toman las lecturas de presin en succin y de descargue en cada bomba y en el final de la unin de las dos tuberas de descargue.

Luego se mide el caudal tomando como volumen de 10 litros entonces con tres cronmetros se toman 3 lecturas de tiempos.

5. CALCULO.

5.1ALTURA TOTAL DE LA BOMBA.H = altura mxima o cabeza que puede dar la bomba H= Md + Ms (m H20)Md = lectura del manmetro a la salida de la bomba; el signo + suma de los valores absolutos de las lecturas; porque la presin a la entrada es negativa.Ms = lectura del manmetro a la salida de la bomba.Conversin 1bar = 10,33m

5.2POTENCIA HIDRULICA.Es la potencia que entrega la bomba al fluido Ph = Q H = pg Q H=peso especifico del agua Q= caudal de la bomba (m3/s) H= altura total de la bomba (m H2O)g= 9.81 m/s2 y =1000 Kg/m3

5.3 POTENCIA MECNICA

Pmec = M .wO Pmec = M . 2 x n

5.4 EFICIENCIA DE LA BOMBA

TABLA DE DATOSTipo de conexinPresin succin 1(bar)Presin descarga 1(bar)Presin succin 2(bar)Presin descarga 2(bar)Presin descargue total(bar)Tiempo para 5 litros(S)

Una sola bomba00--014,15

01-116,52

02--219,95

03--340,96

Bombas en serie

00-0,40012,37

011,12,43,514,44

022,14,46,518,91

033,16,49,546,55

6. ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOSCabeza de la bomba:H = MD +MSH1= 0H2= 10,33 m.c.aH3= 20,66 m.c.aH4= 30,99 m.c.a

BOMBAS EN SERIESH1= 4,132 m.c.aH2= 37,518m.c.aH3= 88,838m.c.aH4= 130,158m.c.a

POTENCIA MECANICA

Pmec = 380 W

POTENCIA HIDRAULICA

Ph1= 0Ph2=30,66 WPh3=50,79 WPh4=37,08 W

Bombas en serie

Ph1= 16,37 WPh2= 127,41 WPh3= 230,42 WPh4= 137,13 W

EFICIENCIA

Bombas en serie

TABLA DE RESULTADOS

TIPO DE CONEXINTIEMPO (S)CAUDAL (m3/s)H bomba (m)POTENCIA MECNICA (w)POTENCIA HIDRULICA (w)EFICIENCIA (%)

UNA SOLA BOMBA14,150,0003533038000

16,520,000302610,3338030,668,06

19,950,000250620,6638050,7913,36

40,960,00012230,9938037,089,75

BOMBAS EN SERIES12,370,00040424,13238016,374,30

14,440,000346237,518380122,7933,52

18,910,000264488,838380174,1560,63

46,550,0001074130,158380103,3936,08

GRAFICA DE DATOS OBTENIDOS

BOMBAS EN PARALELO

TABLA DE DATOSPresin de succin 1 (bar)Presin de descarga 1 (bar)Presin de succin 2 (bar)Presin de descarga 2 (bar)Tiempo (s)

-0.050-0.0205.13

-0.051-0.020.756.05

-0.052-0.021.811.70

-0.053-0.022.817.23

-0.054-0.023.8124.08

RESULTADOSH bomba1H1= 0.5165 mH2= 10.84 mH3= 21.17 mH4= 31.50 mH5= 41.83 m

Q bomba1

Q1= 0.0009746 Q2= 0.0008264 Q3= 0.0004273 Q4= 0.0002901 Q5= 0.000024

Q conjuntoQc1= 0.00194 Qc2= 0.00165 Qc3= 0.000854 Qc4= 0.000580 Qc5= 0.000048

7. CONCLUSIONES

El uso de los circuitos hidrulicos en serie nos permite dar soluciones satisfactorias a los problemas que se nos puedan presentar en nuestra vida profesional.

Cuando las bombas disponibles no satisfagan las necesidades planteadas ser idneo acudir al planteamiento de los circuitos hidrulicos. En algunos casos, las instalaciones de bombeo podran tener una amplia gama de necesidades de carga o descarga y una solabomba tal vez no podra satisfacerlas. En estas situaciones, las bombas pueden disponerse ya sea en serie o en paralelo para ofrecer una operacin ms eficiente.

En ocasiones se utilizan varias bombas trabajando en serie o en paralelo sobre el mismo circuito. Esto puede resultar til como sistema de regulacin, o cuando se requieren caractersticas muy variables. Cuando varias bombas se colocan en serie, se pueden sustituir, para el clculo, por otrabomba hipottica que genere una altura suma de las individuales para cada caudal.

8. RECOMENDACIONES

Se recomienda adicionar un torqumetro para poder medir el valor del torque para poder determinar una eficiencia del sistema y presentar un mejor informe de laboratorio

Se bebe colocar las especificaciones de los accesorios y tuberas con sus respectivas medidas para obtener los valores de las prdidas del sistema para as poder hallar los valores tericos de este.

Se recomienda a adicionar un medidor de caudal pues con los datos de tiempo siempre existe un pequeo margen de error en la toma de estos.

9. BIBLIOGRAFA

MATAIX, Claudia, Mecnica de fluidos y maquinas hidrulicos Editorial Mara, Segunda Edicin.

VEN TE CHOW, Hidrulica de canales objetos. .Editorial Me Graw-Hill.

RODRGUEZ DAZ Hctor Alfonso Hidrulica Experimental Escuela Colombiano de Ingeniera.

ROBERT L. MOTT. Mecnica de fluidos aplicado. Editorial Prentice may.

SOTELO VILA Gilberto. Hidrulico general.

CATLOGOS DE GUNT HAMBURG DE LOS BANCOS DE ENSAYOS.