EVAP-2

OBJETIVOS:
-Como objetivo principal tenemos determinar el funcionamiento de la parte mecánica de una Electro bomba o bomba de agua
-Reconocimiento de cada pieza con su respectivo funcionamiento que emplea en un Electro bomba .
-Instalacion de una Electro bomba e calculos mediante formulas .

JUSTIFICACIÓN:
El trabajo a continuación tiene una redacción de diferentes Paginas Web la cual a sido extraída con mucho cuidado para  el conocimiento básico de la función mecánica de una   Electroboma la cual es común en las viviendas. 

MARCO CONCEPTUAL:

La bomba centrífuga, también denominada bomba roto dinámica, es actualmente la máquina más utilizada para bombear líquidos en general. Las bombas centrífugas son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor en energía cinética o de presión de un fluido incompresible. El fluido entra por el centro del rodete o impulsor,¹ que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba. Debido a la geometría del cuerpo, el fluido es conducido hacia las tuberías de salida o hacia el siguiente impulsor. Son máquinas basadas en la Ecuación de Euler.

Aunque la fuerza centrífuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del líquido, la energía que se aplica por unidad de masa del líquido es independiente de la densidad del líquido. Por tanto, en una bomba dada que funcione a cierta velocidad y que maneje un volumen definido de líquido, la energía que se aplica y transfiere al líquido, (en pascales, Pa, metros de columna de agua m.c.a. o o pie-lb/lb de líquido) es la misma para cualquier líquido sin que importe su densidad. Tradicionalmente la presión proporcionada por la bomba en metros de columna de agua o pie-lb/lb se expresa en metros o en pies y por ello que se denomina genéricamente como "altura", y aún más, porque las primeras bombas se dedicaban a subir agua de los pozos desde una cierta profundidad (o altura).

Las bombas centrífugas tienen un uso muy extendido en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier uso. Las más comunes son las que están construidas bajo normativa DIN 24255 (en formas e hidráulica) con un único impulsor, que abarcan capacidades hasta los 500 m³/h y alturas manométricas hasta los 100 metros con motores eléctricos de velocidad normalizada. Estas bombas se suelen montar horizontales, pero también pueden estar verticales y para alcanzar mayores alturas se fabrican disponiendo varios impulsores sucesivos en un mismo cuerpo de bomba. De esta forma se acumulan las presiones parciales que ofrecen cada uno de ellos. En este caso se habla de bomba multifásica o multietapa, pudiéndose lograr de este modo alturas del orden de los 1200 metros para sistemas de alimentación de calderas.

PRINCIPIO DEL FUNCIONAMIENTO MECÁNICO:

Las bombas centrífugas son máquinas denominadas "receptoras" o "generadoras" que se emplean para hacer circular un fluido en contra de un gradiente de presión. Para que un fluido fluya desde donde hay mayor presión hasta donde hay menos presión no se necesita ningún gasto de energía (Por ejemplo: un globo desinflándose, o un líquido desplazándose desde donde la energía potencial es mayor hasta donde es menor) pero, para realizar el movimiento inverso, es necesaria una bomba, la cual le comunica al fluido energía, sea de presión, potencial o ambas. Para esto, necesariamente se tiene que absorber energía de alguna máquina motriz, ya sea un motor eléctrico, uno de combustión interna, o una turbina de vapor o gas, etc.

PARTES Y CARACTERÍSTICAS:

• IMPULSOR:El impulsor es el corazón de una bomba centrífuga. El impulsor, que es la única parte movible de la bomba, transmite la potencia de su rotación al liquido que se está bombeando. El mejor comportamiento se logra con metales vaciados excepto en el caso de bombas grandes. - El momento de torsión ("torque") se transmite a los álabes de la bomba desde el eje del motor a través del aro de refuerzo posterior que tiene una curvatura tal, que gira el líquido hacia afuera desde la dirección axial en que entra al ojo del impulsor

• LA CARCAZA: Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la función de convertir la energía de velocidad impartida al liquido por el impulsor en energía de presión. Esto se lleva acabo mediante la reducción de la velocidad por un aumento gradual del área.
• Ejes: Los ejes son el elemento transmisión del par entre motor y bomba. Según el tipo de bomba podemos encontrar diferentes configuraciones. Las bombas de proceso, verticales, cámara partida, o multietapa, el eje de la bomba se une al eje del motor comercial mediante un acoplamiento. El eje de las  bombas sumergibles es único y va solidario al rotor del motor eléctrico incorporado.
  Los ejes pueden ser de distintos materiales según las solicitaciones de carga y la naturaleza del líquido a bombear. Así pues, podemos encontrar ejes de:
  • Acero común ST 52 (A52).
  • Acero al carbono F-113, F-114, etc.
  • Acero aleado F-125, F-127, etc.
  • Acero inoxidable AISI 329, 431, etc.
• ANILLOS DE DESGASTE: Cumplen la función de ser un elemento fácil y barato de remover en aquellas partes en donde debido a las cerradas holguras entre el impulsor y la carcasa, el desgaste es casi seguro, evitando así la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos. 

• ESTOPERAS, EMPAQUES Y SELLOS: La función de estos elementos es evitar el flujo hacia afuera del liquido bombeado a través del orificio por donde pasa la flecha de la bomba y el flujo de aire hacia el interior de la bomba 
• FLECHA:Es el eje de todos los elementos que giran enla bomba centrifuga, trasmitiendo ademas el movimiento que imparte la flecha del motor 
• COJINETES: Sirven de soporte a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relacion con las partes estacionarias. Soportan las cargas radiales y axiales existentes en la bomba 
• BASES: Sirven de soporte a la bomba, sosteniendo el peso de toda ella.

ARRANQUE Y OPERACIÓN:

Conectar un manómetro combinado en la succión y un manómetro de presión en la descarga. Conviene instalar válvulas antes del manómetro, entre éste y la perforación de la brida. Los manómetros son necesarios para verificar la correcta operación de la bomba.

Antes de arrancar la bomba y especialmente por primera vez, en caso de chumaceras lubricadas por aceite, con el aceite lubricante frío y la superficie seca, es importante girar el rotor algunas vueltas, a mano, con la bomba llena de agua, operando momentáneamente el interruptor. Así se induce el flujo de aceite lubricante hacia las superficies de las chumaceras.

Cuando la bomba está llena de líquido, la válvula de succión abierta y la unidad totalmente lista, observar el vacío ó presión estática en el manómetro de succión; arrancar el motor y observar que la bomba alcanza su velocidad en forma suave. La bomba debe operarse por corta tiempo con la válvula de descarga cerrada sin recalentamiento o daño.

Si es necesaria una prueba en las condiciones anteriores por mayor tiempo, se debe mantener abierta la válvula de venteo para desalojar aire de la bomba y del sistema.

Cuando se considere que la bomba está en condiciones satisfactorias se procede a ponerla en servicio, cerrando la válvula de venteo y abriendo la válvula de descarga lentamente. En este momento, si la presión en el manómetro de succión se reduce considerablemente respecto a la indicada con la bomba en reposo o si la presión de descarga no registra el momento en que el rotor está en su velocidad de operación o cerca, se debe parar el motor y verificar que la apertura de las válvulas en la succión de la bomba sea la correcta. No operar la bomba hasta estar seguro del suficiente abastecimiento de líquido y de la no-existencia de obstrucciones.

En algunas instalaciones después de la operación inicial de arranque, la línea de descarga se llena, y este líquido produce buena cabeza para propósitos de arranque. Es posible en estos casos, una vez cebada la bomba, arrancar con las válvulas de succión y descarga abiertas.

Debemos ser cuidadosos con ciertas partes o dispositivos como lo son:

• Chumaceras: Deben ser observadas con cuidado para detectar señales de calentamiento.

• Empaquetaduras: Deben ser examinadas para verificar que no estén ocasionando desgaste, corte o rayadura en la camisa del eje. Siempre es permitido un pequeño goteo líquido que salga de la empaquetadura, éste la lubrica evitando que se queme si opera seca. Un goteo de 60 gotas por minuto asegura una lubricación apropiada.
• Operación a Capacidad Baja: No se debe operar la bomba por períodos largos a baja capacidad debido al calentamiento y a la posibilidad de otros daños. En caso necesario, se deberá instala un desvío (by pass) permanente en la descarga a la succión, de un tamaño igual a 1 / 5 del diámetro de la descarga. Si se aumenta la capacidad de demanda de la bomba, este desvío se debe guardar bien seas en forma manual o automática.
• Tuercas de la empaquetadura sueltas al iniciar: Con presiones de succión bajas, las empaquetaduras deben dejarse flojas en la mayoría de los tipos fabricados, hasta que la bomba este en operación. (Esto permite el flujo libre de líquido por la empaquetadura).
• Parada de la bomba: Normalmente existe una válvula de retención o cheque en la línea de descarga cerca de la bomba. En este caso, la bomba es parada, parando el motor. Luego se cierran las válvulas en el siguiente orden: Descarga, Succión y cualquier otra conexión que llegue a la bomba o al sistema.

Si el flujo es a alta presión, para evitar la producción de choques en líneas y en la bomba, es necesario cerrar primero la válvula de descarga y luego para la bomba.

Las bombas centrífugas pueden operar por largo tiempo prácticamente sin atención o supervisión estrecha, distinta a observar la existencia de un ligero goteo por la empaquetadura y que las chumaceras estén lubricadas correctamente.

Inspección Periódica: Las bombas deben abrirse e inspeccionarse a intervalos de cerca de 12 meses.

Bombas fuera de Servicio: Los rotores de bombas que por alguna razón no estén en servicio, deben ser girados a mano por lo menos una vez por semana.

Corrosión: En algunas instalaciones es posible que se presente corrosión galvánica o por corriente eléctricas sueltas. Esta situación debe ser investigada y tomarse todas las medidas correctivas, si es necesario consultando firmas especializadas.

DETALLES DE ARRANQUE Y OPERACIÓN:

1. Los mecanismos de lubricación de la bomba deben asegurar un suministro continuo de lubricante limpio y seco durante todo el tiempo que la bomba esté en servicio.

2. Si los rodamientos usan grasa en vez de aceite, los accesorios de la grasa deben engrasarse rutinariamente. No se deben sobreengrasar los rodamientos.

3. La temperatura del equipo de bombeo puede aumentar bien sea por el proceso o por la fricción. Las partes que no puedan tolerar aumentos de la temperatura, se deben proteger con sistemas de enfriamiento.

4. Si la bomba maneja líquido caliente, la caja de empaques de ordinario se enfría para prevenir

daños en el empaque.

5. La superficie de los sellos mecánicos se deben enfriar.

6.La carcasa de los rodamientos puede enfriarse para mantener las luces adecuadas en los rodamientos. Si un rodamiento se sobrecalienta, se expande y se pega al eje.

7. Las bases de la bomba pueden enfriarse para mantener la alineación entre la bomba y el motor.

8. Antes de arrancar la bomba deben chequearse los sistemas completas de enfriamiento y calentamiento.

9. Una bomba que maneje líquidos calientes, debe calentarse antes de arrancarse para prevenir daños por expansiones desiguales en las partes. Las expansiones desiguales pueden permitir el contacto entre las partes estacionarias y las móviles.

10. La bomba debe calentarse gradualmente, circulando lentamente líquido caliente a través de ella.

11. Después de chequearse la lubricación del motor, si el eje de la bomba es accesible, se debe girar con la mano para ver si este listo para girar.

12. Cuando un motor sé reacondiciona o se instala nuevamente para servicio, debe chequearse la dirección de la rotación de su eje antes de acoplar la bomba.

13. Las válvulas deben colocarse adecuadamente, para evitar bombeo a un sitio equivocado.

14. Cuando sea práctico, se arranca la bomba con la descarga cerrada o casi cerrada. Cerrando la válvula de descarga, la tasa de bombeo disminuye.

15. Los requerimientos de potencia disminuyen al disminuir la tasa de bombeo y es menos probable que el motor se sobrecargue.

16. A bajas tasas, es menos probable que la bomba pierda succión.

17. Si la válvula de succión se cierra, no puede entrar ningún líquido a la bomba. La bomba se arranca con la válvula de succión abierta.

18. Una bomba centrífuga se arranca con la válvula de descarga cerrada; la válvula de succión está siempre abierta.

19. Una bomba auxiliar con dispositivo automático de arranque, debe mantenerse con las válvulas tanto de succión como de descarga abiertas.

20. Las bombas centrífugas nunca deben arrancar vacías porque se sobrecalientan. Antes de arrancarse, las bombas se ceban llenando la carcaza con líquido.

21. La línea de succión de la bomba, debe estar siempre llena de líquido.

22. La línea de succión está de ordinario provista de válvulas de venteo en los puntos altos, por las cuales se puede ventear el vapor.

23. Con el motor funcionando adecuadamente la bomba está lista para arrancar así: Todos los venteos y drenajes están cerrados, se han chequeado todos los sistemas de lubricación y enfriamiento; las líneas de calentamiento con vapor están funcionando; las válvulas de succión y descarga están en la posición adecuada; la bomba está cebada.

24. Se arranca la bomba.

25. Cuando la bomba alcanza su velocidad, la válvula de descarga se abre nuevamente.

26. Si la presión de descarga permanece normal y estable, la bomba ha tomado succión y opera como debe.

27. El líquido puede vaporizarse y la bomba pierde succión. Si la bomba opera por algún tiempo con la válvula de descarga cerrada, se puede sobrecalentar.

28. Si la presión de descarga no sube o si sube y luego cae otra vez, la bomba probablemente ha perdido su succión.

29. Si la bomba pierde su cebo, debe apagarse y cebarse de nuevo.

30. Se debe chequear la bomba para que no haya escapes en la carcasa, caja de empaques, bridas y venteos. El prensa-empaques se chequea para ver que el escape sea suficiente para la lubricación, no excesivo.

31. La temperatura del empaque y del rodamiento se chequea de ordinario. Un aumento de temperatura puede ser indicio de una lubricación o enfriamiento deficientes o probablemente mecánicos.

32. Se debe chequear el acople para ver que el lubricante no este escapando.

33. Si se detectan ruidos anormales, debe determinarse de inmediato la causa.

34. Puede ser necesario corregir las condiciones de bombeo. Si el problema mecánico es la bomba debe apagarse.

35. Se apaga la bomba cuando debe ponerse fuera de servicio.

36. Las válvulas de succión y de descarga se cierran y todo el líquido se drena desde la bomba a un sitio seguro.

37. Se ponen fuera de servicio los sistemas de lubricación y de enfriamiento. Si hay posibilidades de congelación, debe drenarse toda el agua del sistema de enfriamiento.

38. Si se drena la bomba completamente, se cierran las válvulas de succión y de descarga muy bien.

39. Las líneas de vapor de calentamiento se dejan prendidas o apagadas, dependiendo de la situación de operación.

40. Si se van a efectuar trabajos en la bomba, en el sitio en que esta colocada, se deben poner ciegos en las líneas de proceso.

41. Si la bomba se va a lavar a repara, se purga o se lava, se desconecta de la base y se instalan ciegos en las líneas de proceso.

42. Los vapores o líquidos peligrosos se purgan de la bomba con un material inerte.

43. Si una bomba se instala como auxiliar o repuesto, se puede dejar operando los sistemas de enfriamiento y lavado, y abiertas las válvulas de succión y descarga; la bomba está lista para arrancar u operar.

44. Una válvula cheque en la línea de descarga, impide el contra-flujo de líquido hacia la Bomba Auxiliar.

45. Durante la apagada la válvula cheque debe cerrar automáticamente. Si el líquido escapa a través de la bomba auxiliar, el sistema de bombeo pierde capacidad

Formulas para hallar resultados de una motobomba:

Fórmula :     

Caudal medio          Qm    = ( Qa + Qb )                                   

                                        2

               

Volumen regulación    Vr     = ( Qm x T )     

                                        4

Volumen total         V      =  Vr x ( Pb + 1 )

                                        Pb - Pa

Qa  : Caudal de conexión (lts./min)

Qb  : Caudal de desconexión (lts./min)

Pa   : Presión de conexión ( kg/ cm2)

Pb   : Presión de desconexión ( kg/ cm2)

T     : Tiempo entre partidas consecutivas ( minutos) ver tabla.

Marco Procedimentas:

Identificacion de tres formulas

-Calculo del caudal:

Q = V / T

Donde:
Q es el caudal (Its/min)
Ves el volumen (Its)
T es el tiempo (min)

-Potencia:

P = Q x H

Donde:
P es la potencia(hp)
Q es el caudal(Its/min)
H es la altura(m)


-Altura nanometrica:
H.m = Altura geometrica + perdidas de carga  
H.m = H.g + 10% H.g

CODIFICANDO EN DEV-C++: