UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ
CAMPUS REGIONAL VICTOR LEVI SASSO
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
LABORATORIO DE TURBOMAQUINARIAS
MÁQUINAS HIDRÁULICAS
GUÍA DE LABORATORIO NO. 4
“SELECCIÓN DE BOMBAS”
PROFESOR
GABRIEL GARCÍA
ESTUDIANTES
RUTH PEREZ 8-925-27
BRENDA BALABARCA 8-940-1485
JAIME FUNG 8-918-1396
JEREMY GEDEON
2022
INTRODUCCIÓN
Una bomba es una turbo máquina generadora para líquidos. La bomba se usa para transformar la energía mecánica
en energía hidráulica. Las bombas se emplean para bombear toda clase de líquidos, (agua, aceites de lubricación,
combustibles ácidos, líquidos alimenticios, cerveza, leche, etc.), este grupo constituyen el grupo importante de l as
bombas sanitaria.
También se emplean las bombas para bombear los líquidos espesos con sólidos en suspensión, como pastas de
papel, melazas, fangos, desperdicios, etc.
Las generalidades de la selección de este tipo de bombas, las cuales tienen muchas aplicaciones comerciales,
generalmente son las que encontramos en los sistemas de bombeos en fábricas, fincas, plantas de producción de
alimentos y demás, debido a su capacidad de mantener siempre una presión constante en el fluido durante todo su
funcionamiento. Este laboratorio tratará de aclarar primeramente concepto claves de estos equipos con el objetivo
de que su selección sea efectiva y adecuada, la elección de una bomba para condiciones determinadas dependerá de
la velocidad de giro del motor que la acciona. Si la curva característica de una bomba para una velocidad de giro dada
es conocida, la relación entre la altura y el caudal para velocidades de giro distintas puede deducirse a partir
de ecuaciones.
METODOLOGIA
Se utilizarán catálogos comerciales, así como otras herramientas disponibles para la selección de bombas
centrífugas, de acuerdo con las condicione de diseño de carga y caudal, para los sistemas descritos en la Guía de
Laboratorio No. 2. El proceso de selección se mostrará en la sección de resultados del informe correspondiente
utilizando el siguiente procedimiento:
1. Para cada sistema seleccione una bomba que satisfaga las condiciones de carga y caudal utilizando los catálogos
comerciales u otras herramientas de selección que se indican en cada caso.
2. Muestre la página del catálogo con las curvas características de la bomba seleccionada.
3. De la curva característica H-Q de la bomba seleccionada, extraiga diferentes puntos para volverla graficar y
mostrar la curva de la bomba y la curva del sistema en un mismo gráfico, utilizando PSIM o Excel, donde se observe
el punto de operación del sistema (intersección de la curva de la bomba y la curva del sistema).
4. Para cada sistema indique la carga (H), caudal (Q), eficiencia (η) y potencia requerida (BHP) en el punto de
operación. También, la marca o fabricante, serie o familia y modelo, así como la velocidad de giro (N, rpm), el
diámetro del impulsor y el número de etapas según sea el caso.
RESULTADOS
Sistema No. 1: → Sistema No. 1 (b) en la Guía de Laboratorio No. 2 Se planea utilizar una bomba sumergible de
pozo profundo, como se muestra en la figura 1, para extraer 14 gal/min de agua a 70°F desde un pozo subterráneo y
llevarla hasta un tanque de presión a 40 psig a través de una tubería de acero comercial con diámetro nominal de 1-½
in calibre 40 y de 400 ft de longitud. Los accesorios para colocarse en la tubería de impulsión incluyen un codo
estándar de 90°, una válvula check (de tipo oscilante con asiento a 90°) y una válvula de bola completamente abierta.
Note que, al tratarse de una bomba sumergible, ésta succiona agua directamente del depósito, por lo que no existe una
tubería de succión.
a.- Seleccione una bomba que satisfaga las condiciones de diseño del sistema anteriormente descrito bajo las siguientes
especificaciones: Tipo: Bomba Sumergible de Pozo Catálogo: Grundfos, Serie SP.
ANALISIS
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Tipo:Bomba sumergible de pozo.
Modelo Grundfos. Serie SPA 3A
Caudal de 3.2 L/h y cabeza de aproximadamente 66 m
De 57% de eficiencia, potencia de 0.115 kW, y número de rodetes de 10.
Su punto de operación estaría en aproximadamente 65 L/h de caudal y una cabeza de 3.4 m
GRAFICO
Sistema No. 2: → Sistema No. 2 (b) en la Guía de Laboratorio No. 2 Se desea emplear una bomba para extraer agua
a 70°F de un río para llenar un tanque de distribución a presión atmosférica. Las tuberías de succión y descarga serán
de acero comercial y tendrán una longitud de 10 ft y 225 ft respectivamente. Las cotas de elevación y los diámetros
nominales de las tuberías se muestran en la figura 2. En la tubería de succión se colocará una válvula de pie (tipo
vástago de disco con filtro) y un codo estándar de 90°; mientras que en la tubería de descarga se instalarán dos codos
estándar de 45°, una válvula de retención de tipo oscilante con asiento a 90° y una válvula de globo totalmente abierta.
El caudal de diseño requerido para la instalación es de 100 gal/min.
a.- Seleccione una bomba que satisfaga las condiciones de diseño del sistema anteriormente descrito bajo las siguientes
especificaciones: Tipo: Bomba En línea Vertical Catálogo: Bell & Gossett, Serie e-80
ANALISIS
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Tipo: Bomba En línea Vertical
Catálogo: Bell & Gossett, Serie e- 80
Modelo:1.5x1.5x9.5B
3525 RPM
Diámetro de 8.5“
Potencia:20HP
Eficiencia al 55%
GRAFICO
Sistema No. 3: → Sistema No. 3 (a) en la Guía de Laboratorio No. 2 Una bomba entregará 525 L/min de agua a 25°C
a un tanque elevado de procesamiento industrial desde un tanque de almacenamiento subterráneo, como se
muestra en la figura 3. En la tubería de succión, con entrada al tanque de bordes cuadrados, se instalarán dos codos
estándar de 90°, mientras que, en la tubería de impulsión, un codo estándar de 90° y una válvula de compuerta que
trabajará totalmente abierta durante la operación normal del sistema. La tubería de succión y descarga, ambas de
acero comercial, medirán 9 m y 15 m y tendrán tamaños DN65 y DN50 (calibre 40), respectivamente.
a- Seleccione una bomba que satisfaga las condiciones de diseño del sistema anteriormente descrito bajo las
siguientes especificaciones: Tipo: Bomba Multietapa En-Línea Vertical Catálogo: Goulds Water Technology, Serie eSV
ANALISIS
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Tipo:Bomba Multietapa en línea vertical
Modelo 33SV Serie 3500 RPM
Caudal: 525 L/ Total stage/Reduce Stage: 4/1
De 76% de Eficiencia Full día: 4.1 Hp/ stage
Reduce Dia :2.3 Hp/ stage
Punto de Operación aproximadamente en 524.8 L/min
GRAFICO
Sistema No. 4: → Sistema No. 4 (a) en la Guía de Laboratorio No. 2 Un sistema para mover agua entre dos depósitos
a presión atmosférica, como el que se muestra en la figura 4, tiene las siguientes especificaciones: Tubería de Succión:
Diámetro Nominal: 4 in Longitud: 10 ft Accesorios: - 1 codo estándar de 90° - 1 válvula de pie tipo vástago de disco
c/filtro Tubería de Descarga: Diámetro Nominal: 3 in Longitud: 600 ft Accesorios: - 2 codos estándar de 90° - 1
válvula de compuerta 100% abierta El material considerado para las tuberías es acero comercial calibre 40. El caudal
de bombeo deseado es de 400 gal/min y se estima que la temperatura del agua estará aproximadamente a 85°F.
a.- Seleccione una bomba que satisfaga las condiciones de diseño del sistema anteriormente descrito bajo las siguientes
especificaciones: Tipo: Bomba Centrífuga sobre Bancada Catálogo: Bell & Gossett, Serie e-1532
ANALISIS
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Catálogo:Bell &Gossett serie e-1532
la bomba Modelo 2BD
3550 rpm
Eficiencia del 71 40 hp %
Diámetro de impulsor de 8
GRAFICO
Sistema No. 5: → Sistema No. 5 en la Guía de Laboratorio No. 2 Un sistema entrega agua por gravedad desde un
tanque de almacenamiento abierto, ubicado sobre una colina, a un estanque de uso agroindustrial. Se desea incrementar
el flujo de agua a 2000 gal/min, aproximadamente, por lo que se hace necesario instalar una bomba. La línea de agua
en el tanque de almacenamiento se ubica en promedio a una cota de elevación de 346 msnm, la bomba se instalará 4
m por debajo de este nivel, mientras que el estanque se encuentra a una cota de elevación de 310 msnm. Las líneas de
succión y de descarga, de acero comercial, mediarán 20 ft y 500 ft, respectivamente, manteniendo ambas el tamaño
original de 5 in de diámetro nominal calibre 40. Los accesorios para considerarse en la tubería de succión constan de
una válvula de mariposa totalmente abierta y dos codos estándar de 45°; para la tubería de descarga, 6 codos estándar
de 45° y una válvula de compuerta totalmente abierta. La entrada de la tubería en el tanque superior se considera de
bordes cuadrados. El agua se mantiene a una temperatura promedio de 28°C.
a.- Seleccione una bomba que satisfaga las condiciones de diseño del sistema anteriormente descrito bajo las siguientes
especificaciones:
Tipo: Bomba de Doble Succión
Catálogo: Taco, Serie TA
ANALISIS
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Tipo:Bomba de doble succión.
Modelo TA Series, Modelo 1548
Caudal de 2000 Gal/min y cabeza de aproximadamente 250 ft
De 17 in de diámetro del impulsor, potencia de 150 BHP, y una eficiencia que esta entre los 78% - 80 %.
Su punto de operación estaría en aproximadamente 2030 Gal/min de caudal y una cabeza de 273 ft
GRAFICOS
CONCLUSION
Referencias
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Çengel, Y. A., & Cimbala, J. M. (2014). Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications (Third edition).
New York, USA: McGrawHill.
Mott, R. L., & Untener, J. A. (2015). Mecánica de Fluidos (Séptima edición). Ciudad de México, México:
Pearson Education. White, F. M. (2016).
Fluid Mechanics (Eighth edition). New York, USA: McGraw-Hill Education