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PROBLEMAS BOMBAS CENTRFUGAS

P.1 Una bomba centrfuga que gira a 1450 rpm tiene un rodete con las siguientes

caractersticas:

1=18, 2=28, r1=100 mm, r2=200 mm, b1=45

mm, b2=25 mm

Determinar sus curves caractersticas tericas

Ht,=(Qr) y Pt,(Qr), admitiendo que no existen

prdidas. La entrada desl rodete se supone

radial (1=90).

P.2 Obtener las curvas reales de la bomba anterior considerando:

Z=6, m=0.93, v=0.95, prdidas por friccin

en el interior del rodete r=250Qr2, prdidas

por choque ch=650(Qr-Qr,0)2.

P.3 Una bomba descarga un caudal de 0.5 m3/s de agua. El dimetro de la salida de

impulsin es de 350 mm y el de la entrada de

aspiracin de 450 mm. La lectura del

manmetro colocado en la tubera de

impulsin a la altura del eje de la bomba es de

125 KPa y la del manmetro situado en la

aspiracin a 0.6 m por debajo del eje de la

bomba es de 10 KPa. Determinar:

a) La altura manomtrica de bombeo.

b) La potencia absorbida por la bomba.

c) La potencia absorbida por el motor.

bomba = 0.82

motor = 0.91

P.4 Una bomba eleva 36 m3/h de agua a 40C y est situada a 600 m sobre el nivel del mar.

La altura esttica de aspiracin es de 3 m y la

de impulsin de 10 m; y sus longitudes 7 y 20

m respectivamente de tubera de fundicin de

f=0.026.

En la aspiracin existe una vlvula de pie con

colador (K=2.2) y una curva de 90 (K=0.4) y

en la impulsin, una vlvula de retencin

(K=2.5), dos curvas de 45 (K=0.35), una

vlvula de compuerta (K=0.2) y una boca de

salida (K=1).

Hallar la potencia del motor si el rendimiento

global del conjunto es del 65% y si el dimetro

de la tubera de aspiracin es el 50% mayor

que el de la tubera de impulsin y ste se

calcula por la frmula de Bress para K=1.

P.5 Si el NPSH requerido de una bomba es de 3 m, Cul ser la altura mxima de

aspiracin si las prdidas de carga en ella son

de 1.5 m y circula agua a 65 C estando todo

el conjunto a 600 m de altitud?

P.6 Una bomba centrfuga cuyo NPSH requerido es de 6.5 m y cuyas prdidas de

carga interna se consideran de 1 m, eleva 288

m3/h de agua a 50C y est situada a 900 m

sobre el nivel del mar. La altura esttica de

elevacin es de 2 m y la de impulsin de 12 m.

La longitud de la tubera de aspiracin es de

15 m y su dimetro es de 250 mm.

La tubera de impulsin est compuesta por

dos tramos, el primero de 50 m de longitud y

de 200 mm de dimetro y el segundo de 30 m

de longitud y de 150 mm de dimetro.

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En la aspiracin hay una vlvula de pie con

colador (K=2.2) y una vlvula de retencin

(K=2.8).

En el primer tramo de la tubera de impulsin

hay instalada una vlvula de retencin (K=2.8),

una curva de 90 (K=0.4) y una vlvula de

compuerta (K=2.5) y en el segundo tramo, dos

curvas de 90 (K=0.4) y un manmetro

(K=1.2). Calcular:

a) El nmero de Re del rgimen de circulacin

en el primer tramo de la tubera de impulsin.

b) Hallar la potencia necesaria del motor si el

rendimiento global del conjunto motor-bomba

es del 70% cuando el manmetro marca una

altura piezomtrica de 20.91 mca.

c) Hallar el NPSH disponible.

d) El comportamiento del sistema ser el

correcto? De no serlo, Qu habra que hacer

para mejorarlo?

Datos: f=0.026, H2O(50C)=988N/m3,

H2O(50C) =92 mm Hg, Patm (900 m)= 9.22

mca, H2O(50C)=0.0055 cm2/s.

P.7 Una bomba centrfuga cuyo motor de arrastre tiene un rendimiento de 0.92 tiene por

curvas caractersticas:

H=55+75Q-150Q2 H en metros, Q en m3/s

=3.2Q(1-Q) en tantos por 1, Q en m3/s

Cuando gira a 1450 rpm con un rodete de 320

mm de dimetro e impulsa agua a una altura

de 35 m por una tubera de 500 mm de

dimetro, de 737.5 m de longitud y f=0.02,

calcular:

a) Si el coste del KW/h es de 0.1 . Cul ser

el coste de elevacin del m3 de agua?

b) Cul ser la velocidad de giro que eleve el

agua en las mismas condiciones pero al

mnimo coste? Cul ser en ese caso el

coste del m3 de agua elevado?

P.8 Se dispone de un sistema de bombeo que eleva agua a travs de una conduccin de

1600 m de longitud, dimetro de 150 mm,

C=80 en la frmula de H-W, siendo la altura

geomtrica de la elevacin de 25 m.

La bomba funciona a 3400 rpm, eleva un

caudal de 22l/s, dispone de un rodete de 200

mm de dimetro y un motor de 4 CV siendo el

rendimiento del conjunto del 72%.

Sabiendo que existen rodetes 180, 190, 210 y

220 mm de dimetro para poder sustituir el

actual, hallar el mayor caudal que podr elevar

el sistema si se instala en paralelo con la

tubera actual otra del mismo dimetro de

1710 m de longitud y C=120.

Curva caracterstica de la bomba:

Q(l/s) 0 5 10 15 20 25 H (m) 76.5 75.6 74.3 73.0 70.4 67.0

Q (l/s) 30 35 40 45 H (m) 60.9 53.0 42.0 30.0

P.9 Se desea bombear 10 l/s de agua por medio de tuberas con las siguientes

caractersticas:

C=90, Da=Di, K=1.5, La=6 m, Li=674 m, Hg=20

m

En la aspiracin existe una vlvula de pie con

colador (Le=39 m), una curva de 90 (Le=3.5

m) y una reduccin (Le=1 m). En la impulsin

hay una reduccin (Le=1 m), una vlvula de

retencin (Le=20 m), tres curvas de 90

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(Le=2.5 m) y dos de 45 (Le=2.5 m), y el

rendimiento es del 60%.

La bomba tiene la siguiente curva

caracterstica:

Q (l/s) 0 2 4 6 7

H (m) 29 28 26 22 17.5

a) Si asociamos en paralelo dos de estas

bombas, se lograr bombear el caudal

deseado?

b) Cul ser el caudal suministrado si solo

funciona una bomba? Qu altura

manomtrica obtendremos?

c) Cul es el rendimiento del conjunto?

P.10 Una bomba centrfuga funcionando a 1400 rpm dio en un banco de pruebas los

siguientes valores:

Q (l/s) 100 150 200 250 300

H (m) 35 34 32 29 24

Pot (KW) 49 64 74 82 85

Esta bomba es utilizada para elevar agua de

un depsito a otro cuya diferencia de cotas es

de 20 m mediante una tubera de fundicin

(f=0.03) de 300 mm de dimetro y de 150 m

de longitud.

a) Para la velocidad de la prueba, hallar el

rendimiento de la bomba y el caudal

bombeado.

b) Si la velocidad disminuye en un 10%, hallar

el rendimiento de la bomba, la potencia

consumida y el caudal bombeado.

P.11 Una bomba con una curva caracterstica para un rodete de 200 mm de dimetro es:

Q

(l/s)

0 5 10 15 20 25 30 35 40

H

(m)

76 75 74 73 70 67 61 53 42

funciona con un motor de 25 KW y un

rendimiento del conjunto del 80% elevando

agua a travs de una tubera que tiene las

siguientes caractersticas:

f=0.018; Di=150 mm, E=180 103 Kg/cm2,

L=1600 m, e=16 mm, desnivel=25 m

con el siguiente perfil:

Se produjo una rotura del rodete y fue

sustituido por otro con un dimetro un 5%

menor que el original. Al cambiar el rodete,

ser preciso sustituir tambin el motor? Por

qu? Razona y cuantifica la respuesta.

P.12 Una bomba cuyas curvas caractersticas son:

H=55+75Q-150Q2 , H en metros, Q en m3/s

=2.987Q-3.30Q2 , en tanto por uno

Eleva un cierto caudal de agua limpia a una

altura geomtrica de 35 m a travs de una

tubera de 1000 m de longitud, 0.5 m de

dimetro, de acero comercial (f=0.012). El

coste del KW/h es de 0.1 .

900 m

700 m

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Si en un momento dado se quiere reducir el

caudal impulsado a la mitad del que estaba

bombeando, calcular que es ms econmico:

a) Cerrar una vlvula de compuerta instalada

en la tubera de impulsin de la bomba.

b) Variar la velocidad de giro.

Calcular el coste de elevacin en cada caso y

el nmero de revoluciones cuando se ha

cambiado la velocidad.

P.13 Dos bombas instaladas en paralelo, cuyas curvas caractersticas son:

H1=69-125Q-4000Q2 H2=54-71Q-4285Q2

1=25Q-230Q2 2=37Q-380Q2

Estando las alturas en metros, los caudales en

m3/s y los rendimientos en tantos por 1, estn

conectadas a una tubera de impulsin de 250

mm de dimetro, 2000 m de longitud y

coeficiente de friccin de 0.012 con una altura

geomtrica de elevacin de 20 m.

Si el coste del KW/h es de 0.1 se pide:

a) Cuando las dos bombas estn en

funcionamiento, calcular el caudal impulsado

por cada una, cual ser la altura manomtrica

de la impulsin y cual ser el coste del m3 de

agua elevada.

b) Si la bomba 2 dejara de funcionar, calcular

que caudal impulsar la bomba 1, cual ser en

este caso la altura manomtrica de la

impulsin y el coste del m3 de agua elevada.

P. 14 Para la instalacin de bombeo representada en la figura con la boca de

aspiracin de la bomba sumergida 0.75 m por

debajo del nivel de lmina libre del depsito

inferior se conocen los siguien