lunes, 30 de marzo de 2015

INFORME DE LABORATORIO N° 2
PRACTICA N° 2 BOMBAS SERIE - PARALELO
WILSON CAMILO CORONADO BOBADILLA CÓD.: 4122568

INTRODUCCIÓN

Se dispone de dos bombas centrífugas iguales, conectadas entre sí por medio de un sistema de tubería. Los grifos que se encuentran dentro de esta permiten la operación de las bombas en serie y en paralelo, en los manómetros se indican cada una de las presiones correspondientes a los puntos de interés de la tubería. En conjunto con un dispositivo para medir el caudal volumétrico, se podrán registrar las respectivas curvas de las bombas demostrando su comportamiento.

MARCO TEÓRICO

BOMBAS CENTRÍFUGAS: 

Las bombas centrífugas mueven un cierto volumen de líquido entre dos niveles; son pues, máquinas hidráulicas que transforman un trabajo mecánico en otro de tipo hidráulico. Los elementos constructivos de que constan son:
a) Una tubería de aspiración, que concluye prácticamente en la brida de aspiración.
b) El impulsor o rodete, formado por una serie de álabes de diversas formas que giran dentro de una carcasa circular. El rodete va unido solidariamente al eje y es la parte móvil de la bomba.
El líquido penetra axialmente por la tubería de aspiración hasta el centro del rodete, que es accionado por un motor, experimentando un cambio de dirección más o menos brusco, pasando a radial, (en las centrífugas), o permaneciendo axial, (en las axiales), adquiriendo una aceleración y absorbiendo un trabajo.
Los álabes del rodete someten a las partículas de líquido a un movimiento de rotación muy rápido, siendo proyectadas hacia el exterior por la fuerza centrífuga, de forma que abandonan el rodete hacia la voluta a gran velocidad, aumentando su presión en el impulsor según la distancia al eje. La elevación del líquido se produce por la reacción entre éste y el rodete sometido al movimiento de rotación; en la voluta se transforma parte de la energía dinámica adquirida en el rodete, en energía de presión, siendo lanzados los filetes líquidos contra las paredes del cuerpo de bomba y evacuados por la tubería de impulsión.
La carcasa, (voluta), está dispuesta en forma de caracol, de tal manera, que la separación entre ella y el rodete es mínima en la parte superior; la separación va aumentando hasta que las partículas líquidas se encuentran frente a la abertura de impulsión; en algunas bombas existe, a la salida del rodete, una directriz de álabes que guía el líquido a la salida del impulsor antes de introducirlo en la voluta.
c) Una tubería de impulsión. La finalidad del difusor es la de recoger el líquido a gran velocidad, cambiar la dirección de su movimiento y encaminarle hacia la brida de impulsión de la bomba. El impulsor, también llamado genéricamente voluta es también un transformador de energía, ya que disminuye la velocidad (transforma parte de la energía dinámica creada en el rodete en energía de presión), aumentando la presión del líquido a medida que el espacio entre el rodete y la carcasa aumenta.
Este tipo de bombas son las más utilizadas en el riego, por numerosas ventajas que tienen: reducido tamaño, caudales constantes, presiones uniformes, bajo mantenimiento y flexibilidad de regulación.



CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS 


 

El caudal volumético bombeado depende la presión que la bomba deba ejercer dentro de una red de tuberías. Si el valor de presión necesario es elevado, el caudal volumétrico que se presente será bajo; con un valor bajo de presión de la bomba ese aumentaría.

CONEXIÓN EN SERIE DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS


Las presiones de las bombas se suman, el caudal volumétrico no se modifica y la curva  de la bomba se vuelve más empinada.


CONEXIÓN EN PARALELO DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS


Los caudales volumétricos de las bombas se suman, la presión alcanzable de las bombas permanece igual. 

DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS














DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA


BOMBA INDIVIDUAL 1 Y 2 


Siguiendo la línea de las flechas, es la dirección en la cual se debe direccionar el flujo para la bomba individual 1, por lo tanto los registros 4, 7 y 8 deberán estar abiertos y los demás cerrados. Para el accionamiento de la bomba 2, los registros 5, otro ubicado después de la sección 16 y por último el 8, los demás registros deben estar cerrados. 

La posición abierta de un registro es paralela a su eje y cerrado perpendicular.


CONEXIÓN EN SERIE



Para la conexión de la tubería en serie se deben abrir los registros 4, 6, el que se encuentra en la sección 16 y el 8, los demás deben estar cerrados para cumplir con la conexión.

CONEXIÓN EN PARALELO



Para este tipó de conexión los registros en posición de paso o abierto son: 4, 5, 7, sección 16 y el 8 los demás registros se deben cerrar.


Se debe recordar que:
  • La posición abierta de un registro es paralela a su eje y cerrado perpendicular.
  • El caudal volumétrico se debe ajustar para conexión para que la bomba no se quede si flujo de líquido y también para evitar que este se salga del recipiente de llenado.de tal manera se entregará un flujo continuo.

TOMA DE DATOS











ANÁLISIS DE DATOS









Analizando los gráficos, se a podido ver el comportamiento de cada bomba por individual y se sabe que hay una pequeña variación por el tipo de instalación contenida en cada una.

En la comparación de las bombas trabajando en serie y en paralelo podemos ver que en serie tratan de entregar un flujo mas constante o lineal de tal manera sus curvas en la gráfica tienden a disminuir los picos para cumplir con lo anteriormente expuesto, mientras que en paralelo encontramos picos un poco más altos que significan variaciones no de gran tamaño pero que si pueden influir en el flujo entregado.


CONCLUSIONES

Se pudo conocer como es el funcionamiento de las bombas trabajando de forma individual, en conjunto por canales únicos y por canales separados, de esta manera se pude saber en que situaciones se pueden emplear las conexiones correctas para lograr lo objetivos correspondientes, sabiendo los sistemas dispuestos se pueden optimizar aplicando lo visto.

INFORME DE LABORATORIO N° 1

INFORME DE LABORATORIO N° 1
PRACTICA N° 1 BOMBAS CENTRÍFUGAS
WILSON CAMILO CORONADO BOBADILLA CÓD.: 4122568

INTRODUCCIÓN

En la práctica se puede conocer una instalación hidráulica en la cual se usa un motor eléctrico que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de giro a una bomba centrífuga y esta, a su vez le transmite energía a un fluido para ser transportado a diferentes alturas de gran tamaño comparadas a las que fue recibido por la bomba,de esta manera puede ser aplicado en lugares donde se necesita llevar cantidad de fluido a ciertas distancias o alturas donde se necesite de este.


MARCO TEÓRICO

Motor eléctrico: Los motores eléctricos son máquinas eléctricas rotatorias que transforman la energía eléctrica en energía mecánica. Debido a sus múltiples ventajas, entre las que cabe citar su economía, limpieza, comodidad y seguridad de funcionamiento, el motor eléctrico ha reemplazado en gran parte a otras fuentes de energía, tanto en la industria como en el transporte, las minas, el comercio, o el hogar.

Este utiliza un sistema variador de velocidad de giro con el fin de estudiar la influencia de las revoluciones de giro de la bomba centrífuga en el caudal, la presión y por tanto en la potencia hidráulica transmitida al fluido. 

Bomba centrifuga: En la utilización de esta y para su correcto funcionamiento se debe verificar si es una bomba autocebante o que está se encuentre cebada; esta genera un aumento de la presión de líquido bombedado por medio de la aceleración producida por la fuerza centrífuga, debida al movimiento rotatorio del rodete, que se encuentra dentro de una carcasa o estator.

En la salida del fluido llamada descarga se genera un vacío en la tubería de carga o succión y hace que el agua fluya a través de la tuberia al interior de la bomba. Esta bomba produce un caudal y unas presiones constantes siendo la indicada para el transporte de fluidos; en estas bombas existen dos tipos de cabeza una de succión positiva y negatriva, según en dónde se situe el tanque de succión:


  • Succión positiva: La superficie del tanque de succión está a mayor altura que el eje de la tubería de entrada al fluido de la bomba.
  • Succión negativa: La superficie del tanque de succión se encuentra a menor altura que el eje de la tubería de entrada al fluido de la bomba.
DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS
  
1.  HM 150 Módulo básico para ensayos sobre mecánica de fluidos:
Equipo base utilizado para adaptar diferentes maquinas sobre este, que permite cambiar el análisis en los ensayos de fluidos y consta de:
  • Tanque de medición de caudal.
  • Válvula de regulación de caudal.
  • Mirilla de vidirio, con regla graduada en litros para la medición de caudal, para vasos comunicantes con el tanque de medición.
  • Bomba sumergible.
  • Depósito de agua de la bomba sumergible.
  • Botones de energización y encencido de la moto bomba.
2.  HM 150.04 Bomba centrífuga:
Es uno de las diferentes máquinas adaptas al equipo anterior la cual consta de:
  • Motor eléctrico.
  • Bomba centrífuga.
  • Válvula para variar caudal suministrado por la bomba.
  • Manómetros de succión y descarga.
  • Selector de RPM ó potencia suministrada por el motor.
  • Potenciómetro para varias la velocidad del motor.
  • Botón de encendido del motor de la bomba.
  • Apagado de emergencia.
  • Botón para suministrar energía eléctrica al sistema.
3. Cronómetro:
Utilizado para la medición del tiempo en los diferentes de RPM lo que permitirá el cáculo de los caudales.

4. Manguera conectora:
Utilizada para las conexiones necesarias que facilitarán el buen funcionamiento del equipo. 

5. Recipiente con regla graduada en litros:
Otro método utilizado para medir el caudal.


DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
  1. Realizar la verificación correspondiente relacionada con el montaje de los respectivos módulos para efectuar el laboratorio correcto.
  2. Energizar el sistema y verificar que el botón de apagado de emergencia no este hundido, de lo contrario el equipo no funcionará.  
  3. Verificar que la válvula de variación de caudal esté totalmente abierta.
  4. Encender la motobomba centrífuga.
  5. Verificar que potenciómetro de variación de velocidad no esté en mínima (velocidad cero), ni en máxima (velocidad máxima 3.000 rpm), preferiblemente en una posición cercana a la mínima.
  6. Si la bomba no funciona puede ser por causa de que no se ha cebado. Si no está cebada la bomba se procede a cebar (la motobomba debe estar apagada).
  7. Una vez la cebada la bomba proceder a encender la motobomba y debe comenzar a bombear.
  8. Se pueden realizar las siguientes operaciones para cada una de las pruebas que se van a realizar:

a) La válvula de variación de caudal se puede variar entre 90 grados (totalmente cerrada) y 0 grados (totalmente abierta).
b)  Con los manómetros ubicados en la tubería de succión y en la de descarga se puede medir la presión estática en cada uno de dichos puntos.
c) Con el selector de 2 posiciones se pueden observar las rpm’s o la potencia consumida por el motor en cada instante.
9. Las gráficas que se desarrollan en la práctica son las siguientes con su respectivo procedimiento:


                    I.            Primera gráfica caudal vs rpm (Q VS RPM)

a)    Apagar la motobomba.
b)   Abrir la válvula de caudal en su máxima abertura.
c)    Colocar el potenciómetro de control de velocidad en su mínima posición (velocidad cero del motor).
d)   Encender la motobomba.
e)   Variar la velocidad del potenciómetro; se recomienda en un rango de 300 rpm.
f)     Para cada una de las rpm escogidas se debe leer el display para verificar las rpm, la potencia y se debe utilizar el medidor de caudal del módulo 150 (tanque, mirilla de vidrio o recipiente de medición de caudal y cronómetro).

                    II.    Segunda gráfica altura vs rpm (H VS RPM) para caudal cero (Q=0)


a)    Apagar la motobomba.
b)   Cerrar la válvula de caudal totalmente (Q=0)
c)    Encender la motobomba.
d)   Variar la velocidad del potenciómetro; se recomienda en un rango de 300 rpm.
e)   Para cada una de las rpm escogidas se debe leer el display para verificar las rpm, la potencia y se deben leer lo manómetros de succión y de descarga.

III. Tercera gráfica y cuarta gráfica altura vs caudal (H VS RPM)


a)    Apagar la motobomba.
b)   Variar la velocidad del potenciómetro; se recomienda en un rango de 300 rpm.
c)    Encender la motobomba.
d)   Para cada una de las rpm escogidas se debe leer el display para verificar las rpm, la potencia y se deben leer lo manómetros de succión y de descarga.
e)   Para cada una de las rpm se colocará la apertura de la válvula de caudal  a 45°. 

TOMA DE DATOS






ANÁLISIS DE DATOS




Con respecto a cada uno de los datos tomados dentro del laboratorio se realizó una gráfica que permite ver el comportamiento de cada una junto con su operación.

Se puede ver que las gráficas proporcionadas de la teoría, al ser comparadas con las de las prácticas han demostrado un comportamiento similar, exceptuando algunas curvas contenidas sabiendo que la máquina puede variar su comportamiento por varios motivos, ya sean eléctricos o por el flujo de líquido o por otras condiciones que generen la alteración el comportamiento normal del equipo. De tal manera que evidencia de manera que este cumple en gran parte con su funcionamiento y arroja datos que son cercanos a los teóricos.

CONCLUSIONES

Se pudo evidenciar el comportamiento adecuado de una motobomba centrífuga, los cuidados que se deben tener al momento de hacer uso de ella y de los demás equipos que fueron utilizados dentro del laboratorio además, se ha podido ver el comportamiento teórico comparado con el experimental siendo uno de los fines de este y por último comprobando como la energía eléctrica se transforma en energía mecánica dentro del equipo.