Informe de Laboratorio 1: Bombas Centrífugas

INTRODUCCIÓN:

La idea de esta practica es conocer como es el funcionamiento de una bomba centrífuga, su instalación y que efectos tiene la variación de la velocidad de giro del motor sobre parámetros como el caudal, la presión y la potencia involucrada para transportar el fluido.

MARCO TEÓRICO:

Una bomba centrífuga es una máquina hidráulica con la capacidad de transmitirle energía a un fluido para que este pueda ser transportado a una altura determinada, generalmente mayor a la altura inicial, en un determinado tiempo. En el siguiente link dejo un video acerca de como funcionan las Bombas Centrífugas. Para el uso correcto se debe verificar si la bomba es autocebante o que esta esté cebada.

El motor eléctrico utiliza un sistema de variador de velocidad de giro, para poder cambiar las revoluciones a las que va a girar el impulsor de la bomba, y así, poder variar la presión y el caudal del  fluido en el sistema.

las bombas centrifugas pueden tener cabeza de succión positiva o negativa según donde este situada la superficie del fluido en el tanque de succión. Si la superficie del fluido esta por encima del eje de la tubería de entrada  de la bomba, entonces la bomba tiene succión positiva, de lo contrario, esta tiene succión negativa. 

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO:

Se tiene un modulo básico sobre el que se trabajan todas las practicas de los laboratorios. 

Figura 1: tomada de las guias de laboratorio.

 Y se tiene el módulo de la bomba centrífuga con el que se trabaja esta primera práctica de laboratorio.

Figura 2: tomada de las guias de laboratorio.

 DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA 

1. Montar el módulo 150.04 en el módulo 150. (Esta labor no debe ser realizada por los estudiantes). En esta prueba no se usa la motobomba sumergible del módulo 150. Mediante la manguera se debe conectar la bomba centrífuga del módulo 150.04 al depósito de agua del módulo 150.
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 proceder a cebar la bomba (la motobomba debe estar apagada).
7. Una vez 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: 
1. la válvula de variación de caudal se puede variar entre 90 grados (totalmente cerrada) y 0 grados (totalmente abierta).
2. Con los manómetros ubicados en la tubería de succión y en la tubería de descarga se puede medir la presión estática en cada uno de dichos puntos. 
3. 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 van a desarrollar en la práctica son: 
1. Gráfica Caudal (Q) versus RPM (n):
   
1. Apagar la motobomba.
2. Abrir la valvula de caudal en su maxima abertura.
3. colocar el potenciómetro de control de velocidad en su mínima posición (velocidad del motor).
4. Encender la motobomba. 
5. Variar la velocidad mediante el potenciómetro; se recomienda en un rango de 300 rpm (0, 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800, 2100, 2400, 2700 y 3000 rpm).
6. 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). 
2. Gráfica Altura (H) versus RPM (n) para caudal cero (Q = 0):
   
    
1. Apagar la motobomba. 
2.  Cerrar la válvula de caudal totalmente (Q = 0).
3. Encender la motobomba. 
4.  Variar la velocidad mediante el potenciómetro; se recomienda en un rango de 300 rpm (0, 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800, 2100, 2400, 2700 y 3000 rpm). 
5. Para cada una de las rpm escogidas se debe leer el display para verificar las rpm, la potencia y se deben leer los manómetros de succión y de descarga.
3. Gráfica Altura (H) versus Caudal (Q) con rpm constante:
   
   
   
1. Apagar la motobomba. 
2.  Variar la velocidad mediante el potenciómetro; se recomienda en un rango de 300 rpm (0, 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800, 2100, 2400, 2700 y 3000 rpm). 
3. Encender la motobomba. 
4.  Para cada una de las rpm escogidas se debe leer el display para verificar las rpm, la potencia y se deben leer los manómetros de succión y de descarga. 
5. Para cada una de las rpm se irá variando la apertura de la válvula de caudal. Como dicha válvula funciona en varias aperturas dado que se puede abrir entre cero grados y 90 grados, se recomienda ir haciendo cada prueba con los siguientes valores de apertura: 15, 30, 45, 60, 75 y 90 grados. 
6. Con cada una de las rpm se obtendrá una gráfica similar a la de color rojo.
4. Gráfica Altura (H) versus Caudal (Q) con apertura de válvula constante: 
   
1. Apagar la motobomba. 
2.  Se harán pruebas para cada apertura de válvula. Como dicha válvula funciona en varias aperturas dado que se puede abrir entre cero grados y 90 grados, se recomienda ir haciendo cada prueba con los siguientes valores de apertura: 15, 30, 45, 60, 75 y 90 grados. 
3.  Colocar el potenciómetro de velocidad en mínima (rpm = 0). 
4.  Encender la motobomba. 
5.  Variar la velocidad mediante el potenciómetro; se recomienda en un rango de 300 rpm (0, 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800, 2100, 2400, 2700 y 3000 rpm). 
6. Para cada una de las aperturas de válvula escogidas se debe leer el display para verificar las rpm, la potencia, se deben leer los manómetros de succión y de descarga, y se debe utilizar el medidor de caudal del módulo 150 (tanque, mirilla de vidrio o recipiente de medición de caudal, y cronómetro).
7.  Con cada una de las aperturas de la válvula de caudal se obtendrá una gráfica similar a la de color rojo.

ANÁLISIS DE DATOS

En el siguiente archivo de excel se pueden ver las tablas de los datos otenidos durante el laboratorio. Además se pueden visualizar las graficas de Q vs. n (x=90), H vs. n (x=0) y H vs. Q (x=45). 

Datos Laboratorio 1  

(para poder visualizar mejor, descargar el archivo)

CONCLUCIONES

Se aprendió a hacer una correcta instalación de la bomba centrífuga en una tubería para poder transportar líquidos a lugares deseados. Además, se conoció el procedimiento para poner en funcionamiento la bomba sin que esta sufra daños.

Se reconoce la influencia de las rpm del motor sobre la bomba además de los instrumentos necesarios para su correcto funcionamiento. 

Las curvas de las gráficas varían mucho a lo que se esperaba, esto puede ser consecuencia de los instrumentos de medición que se tienen en el laboratorio, ya que tienen una resolución muy grande para poder concluir un dato preciso.