impulsor cuando llegan a una región de dispersión mas alta. La (MPS)r
mínima para una capacidad y velocidad dadas se define como la
diferencia entre la carga absoluta de succión y la presión de vapor del
líquido bombeado a la temperatura de bombeo y que es necesario para
evitar la cavitación.
La cavitación de la bomba se nota cuando hay uno o mas de las
siguientes señales: ruido, vibración, caída en la curva de capacidad de
carga y eficiencia, con el paso del tiempo, por los daños en el impulsor por
picaduras y erosión. Como todas estas señales son inexactas, se hizo
necesario aplicar ciertas reglas básicas para establecer cierta uniformidad
en la detección de la cavitación.
Efecto de la Viscosidad:
Las bombas centrífugas también se utilizan para bombear líquidos
con viscosidades diferentes a las del agua. Al aumentar la viscosidad, la
curva altura caudal se hace mas vertical y que la potencia requerida
aumenta. La línea discontinua indica los puntos de máximos rendimiento
para cada curva. Se observa que tanto la altura como el caudal
disminuyen en el punto de máximo rendimiento.
Dos de las principales pérdidas en una bomba centrífuga son por
fricción con el fluido y fricción con el disco. Estas perdidas varían con la
viscosidad del líquido de manera que la carga – capacidad de salida, así
como de la toma mecánica difiere de los valores que se obtienen cuando
se maneja agua.
Es necesario, sin embargo, conocer las tres unidades diferentes que
pueden encontrarse para describir la viscosidad de un líquido en especial:
1.
Segundos Saybolt Universal, o SSU
2.
Centistokes – que define la viscosidad cinemática.
3.
Centiposes – que definen la viscosidad absoluta.
Se han hecho muchas pruebas experimentales para determinar el
efecto de la viscosidad del líquido en el funcionamiento de diversas
bombas centrífugas. Aun con datos muy extensos sobre el efecto de la
viscosidad.
Es difícil predecir con precisión el funcionamiento de una bomba
cuando maneje un fluido viscoso de su comportamiento cuando emplea
agua fría.
Cuando se aplican bombas ordinarias de agua fría para usarse en el
bombeo de líquidos viscosos, se debe tener cuidado para asegurarse de
que el diseño de la flecha es lo bastante fuerte para la potencia necesaria,
que puede ser un considerable esfuerzo en los caballos de fuerza al freno
para agua fría, aunque pueda ser el peso específico del líquido menor que
el del agua.
Selección de Bombas:
Al seleccionar bombas para una aplicación dada, tenemos varias
bombas entre las que elegir. Haremos lo posible para seleccionar una
bomba que opere con un rendimiento relativamente alto para las
condiciones de funcionamiento dadas.
Los parámetros que se deben investigar incluyen la velocidad
específica N
s
, el tamaño D del impulsor y la velocidad de operación n.
Otras posibilidades son el uso de bombas multietapa, bombas en serie,
bombas en paralelo, etc. Incluso, bajo ciertas condiciones, limitar el flujo en
el sistema puede producir ahorros de energía.
El objetivo es seleccionar una bomba y su velocidad de modo que
las características de funcionamiento de la bomba en relación al sistema
en el cual opera sean tales que el punto de funcionamiento esté cerca del
PMR (punto de máximo de rendimiento). Esto tiende a optimizar el
rendimiento de la bomba, minimizando el consumo de energía.
El punto de operación puede desplazarse cambiando la curva
características de la bomba, cambiando la curva característica del
sistema o cambiando ambas curvas. La curva de la bomba puede
modificarse cambiando la velocidad de funcionamientos de una bomba
dada o seleccionando una bomba distinta con características de
funcionamiento diferentes. En algunos casos puede ser una ayuda ajustar
el impulsor, es decir, reducir algo su diámetro, alrededor de un 5 por 100,
mediante rectificado. Este impulsor mas reducido se instala en la cubierta
original. La curva característica del sistema puede cambiarse modificando
el tamaño de la tubería o estrangulando el flujo.
Una complicación que se presenta a menudo es que los niveles de
ambos extremos del sistema no se mantienen constantes, como ocurre si
los niveles de los depósitos fluctúan. En tal caso es difícil alcanzar un
rendimiento alto para todos los modos de funcionamiento. En casos
extremos a veces se utiliza un motor con velocidad variable.
El procedimiento de selección de una bomba que permita una
recirculación segura es:
1.
selecciones una bomba que produzca el flujo de descarga Qa
deseado. La curva E es la característica de carga y capacidad de la
bomba y la curva a es la de carga del sistema para la descarga
hacia el tanque A. La bomba funciona con una carga de Hop.
2.
para incluir recirculación continua en el sistema de bombeo, hay
que aumentar el caudal de la bomba con la carga Hop de
funcionamiento para mantener una descarga de Qa hacia el
tanque A y, al mismo tiempo, una recirculación Qb de retorno al
tanque B. Para lograrlo, se selecciona el tamaño inmediato mayor
de impulsor con la curva de rendimiento F.
3.
si se conoce el flujo Qb con la curva Hop de funcionamiento para
orificio y tubo de recirculación, el flujo de recirculación Qs, en el
punto de corte de la bomba se puede determinar con:
Hop
Hs
Qb
Qs
en donde H, es la carga de corte de la bomba con la curva de
rendimiento F.
4.
Calcúlese el flujo mínimo seguro, Qmin, para la bomba con curva de
rendimiento F y la ecuación (2) y conviértase Wmin a Qmin.
5.
Compárese la recirculación, Qs, en el punto de corte de la bomba
contra el flujo seguro mínimo, Qmin. Si Qs, es mayor que o igual a
Qmin, esto concluye el proceso de selección.
Si Q, es menor que Qmin, selecciónese el tamaño inmediato
mayor de impulsor y repítase los pasos 3, 4 y 5 hasta
Determinar el tamaño de impulsor que produzca la recirculación
mínima segura.
Control De Bombas Centrífugas
La bomba centrífuga es una de las partes más simples del equipo de
controles y desde el punto de vista de la instrumentación. Es un dispositivo
de dos puertos con una característica bien definida. Su propósito es
proporcionar a la presión necesaria para mover el líquido de un porcentaje
deseada desde la punta A a la punta B del proceso. El cuadro 1-1 muestra
un proceso ' genérico ' con una bomba centrífuga conectada para
entregar el líquido de A a B.
El cuadro 1-2 muestra la curva característica de una bomba real
(una bomba de una sola etapa para una turbina vertical) junto con la
curva característica del proceso, conocida como la curva del sistema. La
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