Bombas Final[1]

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PER

INTRODUCCINLas bombas son dispositivos que necesitan ser accionados mecnicamente para poder impulsar fluidos lquidos venciendo un potencial adverso.

En los distintos tipos de diseo o funcionamiento, las bombas privilegiarn un caudal determinado o un aumento de presiones en el fluido.

Una tpica clasificacin tpica de bombas, podemos encontrar las rotatorias, reciprocantes y centrfugas. Esta ltima, es con la que trabajamos en el ensayo de bombas.

Este tipo de bomba est compuesta por una cmara en forma de caracol que en su interior posee un disco central llamado rodete. Este a su vez posee pequeas aletas llamadas labes. Este mecanismo de impulsin permite que el lquido obtenga energa cintica y la transforme en energa de presin para as aumentar la velocidad de flujo. El lquido al chocar con las paredes de la cmara, disminuye su velocidad haciendo que se pierda energa.

En este ensayo trabajamos con una bomba, propiedad de la Universidad Nacional del Centro del Per Ingeniera Qumica, la cual tena la cual es dable su desarmado y armado y conocer su funcionamiento, la cual era uno de nuestros principales objetivos.

Las bombas centrfugas tienen un uso muy extenso en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier servicio.

Existen muchos tipos de bombas para diferentes aplicaciones. Los factores ms importantes que permiten escoger un sistema de bombeo adecuado son: presin ltima, presin de proceso, velocidad de bombeo, tipo de gases a bombear (la eficiencia de cada bomba vara segn el tipo de gas).

RESUMEN

Esta prctica se realiz con el fin de aprender los conceptos bsicos de las bombas, su funcionamiento y como trabajan, para ello se tubo que desarmar una bomba centrifuga y ver los componentes con los que esta constituido y darle un mantenimiento respectivo para mejorar su rendimiento, despus se calculan experimentalmente su caudal y compararlos con los datos tericos.

Se aplico los conceptos de presin hidrosttica, el fenmeno de cavitacin que desarrolla una bomba centrifuga.

Despus de haber realizado el mantenimiento a la bomba se verifico si su eficiencia haba mejorado dndonos como resultados en todo el proceso:OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES

Aprender los conceptos bsicos de las bombas centrfugas como trabajan, aplicando los conceptos de Mecnica de Fluidos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Reconocer las diferentes partes de una Bomba Centrifuga y su instalacin. Verificacin del concepto de presin hidrosttica y experimentos con bomba de Vaco. Determinar el caudal de la bomba.

Determinar la potencia de la bomba

IV.-MARCO TERICO

1.-DEFINICIN DE UNA BOMBA

Las bombas son equipos mecnicos que sirven para elevar los lquidos y conducirlos de un lugar a otro, o lo que es lo mismo, comunicarles cierta cantidad de energa (carga) que les permita vencer la resistencia de las tuberas a la circulacin, as como, la carga que representa la diferencia de nivel entre el lugar de donde se toma el lquido y el lugar adonde se pretende llevar.Los lquidos circulan del lugar de mayor energa al lugar de menor energa; el suministrar la energa la bomba al lquido tiene el objeto de producir el gradiente necesario para establecer la circulacin y vencer las resistencias

2.- TIPOS DE BOMBAS Segn direccin del flujo

Segn posicin del eje

ROTODINAMICAS Segn presin engendrada

Segn el nmero de flujo

Segn el nmero de rodetes

BOMBAS

DE EMBOLO Radiales

Axiales

DESPLAZAMIENTO POSITIVO

(ROTOESTATICAS) Externas

DE ENGRANAJES Internas

Tornillo

Lbulos

DE PALETASDeslizantes

Oscilantes

TIPOS DE BOMBASSegn el principio de funcionamiento

La principal clasificacin de las bombas se realiza atendiendo al principio de funcionamiento en el que se basan:

Bombas de desplazamiento positivo o volumtrico, en las que el principio de funcionamiento est basado en la hidrosttica, de modo que el aumento de presin se realiza por el empuje de las paredes de las cmaras que varan su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el rgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que tambin se denominan bombas volumtricas. En caso de poder variar el volumen mximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en

Bombas de mbolo alternativo, en las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la accin de un mbolo o de una membrana. En estas mquinas, el movimiento del fluido es discontnuo y los procesos de carga y descarga se realizan por vlvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistn, la bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial.

Bombas volumtricas rotativas o rotoestticas, en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presin) hasta la zona de salida (de alta presin) de la mquina. Algunos ejemplos de este tipo de mquinas son la bomba de paletas, la bomba de lbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristltica.

Bombas rotodinmicas, en las que el principio de funcionamiento est basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la mquina y el fluido, aplicando la hidrodinmica. En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con labes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de mquinas el flujo del fluido es continuo. Estas turbo mquinas hidrulicas generadoras pueden subdividirse en:

Radiales o centrfugas, cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor.

Axiales, cuando el fluido pasa por los canales de los labes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro.

Diagonales o helicocentrfugas cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra direccin entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete.

Segn el tipo de accionamiento

Bomba de lbulos dobles.

Bomba rotodinmica axial.

Bomba de engranajes.

Bomba centrfuga de 5 etapas.

Electrobombas. Genricamente, son aquellas accionadas por un motor elctrico, para distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por motores de explosin

Bombas neumticas que son bombas de desplazamiento positivo en las que la energa de entrada es neumtica, normalmente a partir de aire comprimido.

Bombas de accionamiento hidrulico, como la bomba de ariete o la noria.

Bombas manuales. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancn.

Tipos de bombas de mbolo

Bomba aspirante

Bomba aspirante de mbolo alternativo. En una "bomba aspirante", un cilindro que contiene un pistn mvil est conectado con el suministro de agua mediante un tubo. Una vlvula bloquea la entrada del tubo al cilindro. La vlvula es como una puerta con goznes, que solo se abre hacia arriba, dejando subir, pero no bajar, el agua. Dentro del pistn, hay una segunda vlvula que funciona en la misma forma. cuando se acciona la manivela, el pistn sube. Esto aumenta el volumen existente debajo del pistn, y, por lo tanto, la presin disminuye. La presin del aire normal que acta sobre la superficie del agua, del pozo, hace subir el lquido por el tubo, franqueando la vlvula-que se abre- y lo hace entrar en el cilindro. Cuando el pistn baja, se cierra la primera vlvula, y se abre la segunda, que permite que el agua pase a la parte superior del pistn y ocupe el cilindro que est encima de ste. El golpe siguiente hacia arriba hace subir el agua a la espita y, al mismo tiempo, logra que entre ms agua en el cilindro, por debajo del pistn. La accin contina mientras el pistn sube y baja. Una bomba aspirante es de accin limitada, en ciertos sentidos. No puede proporcionar un chorro continuo de lquido ni hacer subir el agua a travs de una distancia mayor a 10 m. entre la superficie del pozo y la vlvula inferior, ya que la presin normal del aire slo puede actuar con fuerza suficiente para mantener una columna de agua de esa altura. Una bomba impelente vence esos obstculos.

Bomba impelente

Bomba impelente de mbolo alternativo. La bomba impelente consiste en un cilindro, un pistn y un cao que baja hasta el depsito de agua. Asimismo, tiene una vlvula que deja entrar el agua al cilindro, pero no regresar. No hay vlvula en el pistn, que es completamente slido. Desde el extremo inferior del cilindro sale un segundo tubo que llega hasta una cmara de aire. La entrada a esa cmara es bloqueada por una vlvula que deja entrar el agua, pero no salir. Desde el extremo inferior de la cmara de aire, otro cao lleva el agua a un tanque de la azotea o a una manguera3.-BOMBA CENTRFUGA Una bomba centrfuga es una mquina que consiste de un conjunto de paletas rotatorias encerradas dentro de una caja o crter, o una cubierta o coraza. Se denominan as porque la cota de presin que crean es ampliamente atribuible a la accin centrfuga. Las paletas imparten energa al fluido por la fuerza de esta misma accin. As, despojada de todos los refinamientos, una bomba centrfuga tiene dos partes principales: (1) Un elemento giratorio, incluyendo un impulsor y una flecha, y (2) un elemento estacionario, compuesto por una cubierta, estoperas y chumaceras. En la figura 2 se muestra una bomba centrfuga.

3.1.-PARTES DE UNA BOMBA CENTRFUGA:Carcasa. Es la parte exterior protectora de la bomba y cumple la funcin de convertir la energa de velocidad impartida al lquido por el impulsor en energa de presin. Esto se lleva a cabo mediante reduccin de la velocidad por un aumento gradual del rea.Impulsores: Es el corazn de la bomba centrfuga. Recibe el lquido y le imparte una velocidad de la cual depende la carga producida por la bomba.

Anillos de desgaste: Cumplen la funcin de ser un elemento fcil 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 as la necesidad de cambiar estos elementos y quitar solo los anillos.

Estoperas, empaques y sellos: la funcin de estos elementos es evitar el flujo hacia fuera del lquido bombeado a travs 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 en la bomba centrfuga, transmitiendo adems el movimiento que imparte la flecha del motor.

Cojinetes: Sirven de soporte a la flecha de todo el rotor en un alineamiento correcto en relacin 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.

CARGA DE SUCCIN Y ELEVACIN DE SUCCIN Y ALGUNAS CONDICIONES DE SUCCIN.Elevacin de succin: Es la suma de la elevacin esttica de succin, de la carga de friccin de succin total y de las prdidas de admisin (la elevacin de succin es una carga de succin negativa).Carga de succin: Es la carga esttica de succin menos la carga de friccin total y las prdidas de admisin, ms cualquier presin que se encuentre en la lnea de succin. Es una presin negativa (hay vaco) y se suma algebraicamente a la carga esttica de succin del sistema.

Condiciones de succin: Por lo que respecta al lquido, se tomar en cuenta la influencia de su presin sobre la succin.

Presin de vapor: Si un lquido se encuentra a una temperatura arriba de su punto de ebullicin, sufre evaporacin en su superficie libre. En el seno del lquido se origina una presin que se llama presin de vapor y que est en funcin directa con la temperatura del lquido.

Presin de bombeo: Destinemos una bomba cualquiera para bombear un lquido. Al funcionar la bomba, tiende a formar un vaco en el seno del lquido. ste succionar se conoce como presin de bombeo.

Carga neta de succin positiva (NPSH): Es la presin disponible o requerida para forzar un gasto determinado, en litros por segundo, a travs de la tubera de succin, al ojo del impulsor, cilindro o carcasa de una bomba. En el bombeo de lquidos la presin en cualquier punto en la lnea de succin nunca deber reducirse a la presin de vapor del lquido.

NPSH disponible: Esta depende de la carga de succin o elevacin, la carga de friccin, y la presin de vapor del lquido manejado a la temperatura de bombeo. Si se vara cualquiera de estos puntos, la NPSH puede alterarse.

NPSH requerida: Esta depende slo del diseo de la bomba y se obtiene del fabricante para cada bomba en particular, segn su tipo, modelo, capacidad y velocidad.

Cebado de las Bombas: Consiste en la extraccin del aire de la tubera de succin de la bomba para permitir un correcto funcionamiento. Esta operacin se realiza en todas las bombas centrfugas ya que no son autocebantes, generalmente cuando sta se encuentra en una posicin superior al tanque de aspiracin.

Carga Hidrulica: Es la energa impartida al lquido por la bomba, es decir, la diferencia entre la carga de descarga y la succin.

Punto de Shut-off: Representa la carga hidrulica que produce la bomba cuando el caudal a travs de ella es nulo. (La vlvula a la salida de la bomba esta cerrada, con el fluido en contacto con el rodete).

Potencia Absorbida (N): Representa la potencia requerida por la bomba para transferir lquidos de un punto a otro y la energa requerida para vencer sus prdidas.

Potencia Hidrulica (Ph): Potencia cedida al lquido en el proceso de su transferencia de un punto a otro.

Rango de Operacin: Es la zona en la cual la bomba opera en forma eficiente. Esta zona se determina como: Q1=0.90xQMAXQ2=0.85xQ0

Donde:Qmax=Caudal mximo que puede impulsar la bomba

Qo=Caudal a la mxima eficiencia

El rango de operaciones se delimita entre Q1 y Q2Eficiencia Mecnica: Es la eficiencia relacionada con las prdidas de energa til, debidas al rozamiento en el cojinete, prensa-estopas y el rozamiento del fluido en los espacios entre la cubierta del rodete y la carcasa de la mquina, llamado rozamiento del disco y se define para una bomba centrifuga como:

Eficiencia Hidrulica: Se define en trminos de la relacin entre el trabajo especfico ideal de la mquina y el real del rodete, el trabajo especfico ideal de la mquina se calcula basado en las condiciones totales o estticas.

Eficiencia Total: Redefine en trminos de la relacin entre la potencia elctrica suministrada a la mquina y la potencia hidrulica entregada por sta.

3.4.-ECUACIONES POTENCIA ELECTRICA:

POTENCIA ABSORBIDA (Potencia al eje)

POTENCIA HIDRULICA

ALTURA TOTAL DE BOMBEO

RENDIMIENTO TOTAL DE LA BOMBA

4.- FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA4.1.- Cebado de una bomba

Esquema de una bomba instalada sobre el nivel de agua

Algunos tipos de bombas para su correcto funcionamiento necesitan estar llenas de fluido lquido, (ya que los gases como el aire, tambin son considerados como fluidos) en caso que estn llenas de aire no funcionaran correctamente, es lo que se conoce como cebado de la bomba.

4.2.- Cavitacin de una bomba

Modelo de propulsor cavitando en un tnel de aguaLa cavitacin es un fenmeno que se produce siempre que la presin en algn punto o zona de la corriente de un lquido desciende por debajo de un cierto valor mnimo admisible. El fenmeno puede producirse lo mismo en estructuras hidrulicas estticas (tuberas, Venturis, etc.), que en mquinas hidrulicas (bombas, hlices, turbinas). Por los efectos destructivos que en las estructuras y mquinas hidrulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacin es preciso estudiar este fenmeno, para conocer sus causas y controlarlo. (Los constructores de bombas hidrulicas, por ejemplo, reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicin

MECANISMO DE LA CAVITACIN: ETAPAS DE LA CAVITACIN

Etapa 1. Formacin de BurbujasLas burbujas se forman dentro del lquido cuando este se vaporiza. Esto es, cuando cambia desde la fase liquida a la de vapor. La vaporizacin de cualquier lquido dentro de un contenedor se produce ya sea porque la presin sobre la superficie del lquido disminuye hasta ser igual o inferior a su presin de vapor (a la temperatura actual), o bien porque la temperatura del lquido sube hasta hacer que la presin de vapor sobrepase a la presin sobre la superficie de lquido.

En resumen, la vaporizacin se produce por adicin de calor o por reduccin de la presin esttica (para la definicin de cavitacin se excluir la accin dinmica del lquido).

Etapa 2. Crecimiento de las Burbujas

Si no se produce ningn cambio en las condiciones de operacin, se seguirn formando burbujas nuevas y las viejas seguirn creciendo en tamao. Luego sern arrastradas por el lquido desde el ojo del impulsor hacia los alabes y la periferia del impulsor. Debido a la rotacin del impulsor las burbujas adquieren alta velocidad y se desplazan hacia las regiones de alta presin dentro del impulsor donde empiezan a colapsar. El ciclo de vida de una burbuja se ha estimado en alrededor de 0.003 segundos.

Etapa 3. Colapso de las Burbujas

A medida que las burbujas se desplazan, la presin que las rodea va aumentando hasta que llegan a un punto donde la presin exterior es mayor que la interior y las burbujas colapsan. El proceso es una implosin. Cientos de burbujas colapsan en aproximadamente el mismo punto de cada alabe. Las burbujas no colapsan simtricamente de modo que el lquido que las rodea se precipita a llenar el hueco produciendo un micro jet. Subsecuentemente los micro jet rompen las burbujas con tal fuerza que produce una accin de martilleo. Se han reportado presiones de colapso de burbujas superiores a 1 GPa (145 x 106 psi). El martilleo altamente focalizado puede producir desprendimiento de material (socavaciones) en el impulsor. La figura 2 ilustra esquemticamente el proceso. Despus del colapso, emana una onda de choque desde el punto de colapso. Esta onda es la que se escucha y que usualmente se identifica como cavitacin.

a) Dao por cavitacin de una turbina

Dao por cavitacin de una turbina de Francisb) Desgaste producido por la cavitacin

Desgaste producido por la cavitacin en un rodete de una bomba centrfuga

Otro ejemplo de desgaste producido por la cavitacin en un rodete de una bomba centrfuga.

4.3.- Golpe de ariete

El golpe de ariete o pulso de Joukowski, llamado as por el ingeniero ruso Nikolay Egorovich Zhukovskiy, es junto a la cavitacin, el principal causante de averas en tuberas e instalaciones hidrulicas.

Es el aumento brusco de la presin de agua que se produce dentro de la tubera.

El golpe de ariete hidrulico se produce en la tubera de suministro de agua cuando una vlvula o una canilla se cierra rpidamente. El agua circulante golpea de forma la vlvula o la canilla cerrada y rebota como una onda. Este rebote contina hasta que el agua golpea un punto de impacto y la energa proveniente de la onda de agua se distribuye ms uniformemente en el sistema de tuberas. El punto de impacto, que puede estar en la conexin entre dos caos o en una junta de un sistema de tuberas, provoca el sonido "estrepitoso" que a veces se oye en los caos.

Cabe destacar que muchas vlvulas, grifera y accesorios de plomera estn diseados para funcionar y resistir una presin de hasta 150 libras por pulgada cuadrada. Esto brinda un margen de seguridad contra aumentos inesperados de presin ya que 60 libras por pulgada cuadrada es la presin promedio que soporta el sistema de distribucin de agua de una ciudad.

No obstante, los aumentos bruscos de presin pueden daar vlvulas, grifera y equipos tales como termotanques y lavavajillas. El dao puede, llegado el caso, provocar prdidas de agua e incluso fallas en el equipo. Muchos aparatos no suelen estar diseados para resistir la alta presin de agua que puede producirse en un aumento brusco de presin. Cada vez que se cierra una canilla o un lavavajillas comienza su ciclo de lavado, se produce un aumento brusco de presin dentro de la tubera.

5.- RENDIMIENTO DE UNA BOMBA

Cuando un lquido fluye a travs de una bomba, slo parte de la energa comunicada por el eje del impulsor es transferida el fluido. Existe friccin en los cojinetes y juntas, no todo el lquido que atraviesa la bomba recibe de forma efectiva la accin del impulsor, y existe una perdida de energa importante debido a la friccin del fluido. sta prdida tiene varias componentes, incluyendo las prdidas por choque a la entrada del impulsor, la friccin por el paso del fluido a travs del espacio existente entre las palas o labes y las prdidas de alturas al salir el fluido del impulsor. El rendimiento de una bomba es bastante sensible a las condiciones bajo las cuales est operando. El rendimiento de una bomba viene dado por componentes, incluyendo las prdidas por choque a la entrada del impulsor, la friccin por el paso del fluido a travs del espacio existente entre las palas o labes y las prdidas de alturas al salir el fluido del impulsor. El rendimiento de una bomba es bastante sensible a las condiciones bajo las cuales est operando.

6.- PROCEDIMIENTO PARA EL DESARMADO DE UNA BOMBA

Los pasos a seguir en la reparacin de la bomba inyectora lineal son:

- Extraccin de la bomba inyectora.- Limpieza.- Desarmado.- Localizacin de la falla.- Armado.- Sincronizacin.- Calibracin.- Regulacin.

6.1.- extraccin de la bomba inyectora limpieza

- Desenganchar la barra de traccin, de la palanca del regulador.- Quitar las tuberas de presin de la bomba inyectora.- Quitar las tuberas de combustible de la bomba de combustible, as como las tuberas de combustible que van desde la bomba inyectora al filtro de combustible.- Destornillar del crter del cigeal, el filtro de aceite con el estribo tensor.- Destornillar de la caja de distribucin, el soporte de sujecin de la bomba inyectora.- Tirar hacia atrs, con cuidado, y quitar la bomba inyectora.- Se lava cuidadosamente la bomba inyectora, hasta que no quede ningn resto de suciedad o grasitud. Cumpliendo este paso, se sopletear muy bien la bomba inyectora, y de esta manera podr comenzarse con el desarmado.

6.2.- desarmado de la bomba

Se toma la bomba inyectora de los laterales de la misma y se coloca en la morsa, de modo que quede cmodo sacar el pin de mando. Esta operacin se realiza inmovilizando el pin para evitar que se gire al momento de aflojar. Posteriormente, se sacar el tornillo central con una herramienta especial o mango de fuerza, ms un tubo destornillador. Luego se colocar el extractor del pin en el centro del mismo y se enroscar, hasta lograr su desprendimiento.

Se sacar la tapa o carcaza que cubra parte del pin, extrayendo sus cuatro tornillos.Tambin con mucho cuidado, se quitar la tapa de inspeccin y el cuerpo del bombn manual, y se tomar la bomba de la morsa para poder desprender el regulador o caja del regulador, del cuerpo de la bomba de sus dos partes (regulador y cuerpo).Antes de desprender los seis tornillos que la sostienen, se deber desenroscar los tres reguladores que se encuentran en la parte exterior de la tapa.

Una vez hecho esto, y ya extrados los seis tornillos que sostienen la tapa, se separar la caja del regulador medio centmetro hacia atrs, y luego hacia abajo, de manera que quede lugar para poder desprender, con un destornillador, el seguro de la horquilla de la cremallera y el resorte interno de la palanca del acelerador. Una vez desprendido, se separar la caja.

Con una llave especial y de la misma manera que se sac el pin, se extraer el contrapeso del lado del regulador.

Se tomar la bomba, de manera que quede cmoda para comenzar a quitar los elementos de su cuerpo.

Cumplidos todos estos pasos, con el mismo pin y chaveta, deber girarse el rbol de levas, de manera que sus elementos comiencen a moverse. Al subir, podr colocrsele una herramienta especial a cada uno de ellos, entre el tornillo regulador y el cuerpo o contratuerca del botador. Esto permitir que una vez que se tengan todos los elementos trabados, y destornillados los cuatro tornillos del soporte cojinete del rbol de levas y los dos tornillos de desprendimiento de bancada de la leva, se pueda sacar dicha pieza .

Luego restar sacar los tapones de bronce que estn debajo de la bomba, los cuales se extraen golpendolos hacia adentro con una herramienta del mismo dimetro que el orificio del tapn, para evitar que ste se deforme. De esta manera, slo queda sacar los elementos con las herramientas especiales que los traban.Haciendo presin en los botadores con un destornillador, se extraern, con cuidado, las cucharitas que traban los botadores, se aflojar la presin con el destornillador y se sacar -por la cavidad del rbol de levas- el botador, el platillo inferior con su elemento y el resorte por la cavidad de la tapa de inspeccin. Asimismo, se retirar el platillo superior y el elemento dentado. Por ltimo, debe desenroscarse el tornillo de presin con sus elementos orrings de goma, gua de resorte, resorte de vlvula, vlvula de presin, arandela de bronce y parte fija del elemento bombeante.

Se debe tener en cuenta el orden en el que van colocadas las piezas y su desarmado, como as tambin las marcas de cada elemento bombeante o elemento dentado, para evitar un posterior error en el armado.

Una vez que se tienen todos los elementos extrados y discriminados, juntos cada elemento y subconjunto de acuerdo con el orden de desarmado, se lavar bien y se sopletear el cuerpo de la bomba, lo mismo que cada uno de los elementos que se sacaron con anterioridad. Supongamos que en esta operacin de desarmado, se detect una de las fallas o roturas ms comunes, que son las de desgaste de las vlvulas de presin y los elementos bombeantes.

La falla de los elementos bombeantes se detectan al visualizar pequeas ralladuras en el eje interno del elemento. Por su parte, la falla de las vlvulas de presin se controla antes de desarmar todos los elementos que conforman el cuerpo de la bomba.Conectando la bomba al banco, se saca la presin del combustible del banco, y se coloca un reloj que va enroscado en el tornillo de presin de la bomba inyectora. Este reloj est graduado de 0 a 400 kg. Al poner el banco en marcha y en bajas revoluciones 200 250 R.P.M., la aguja del reloj deber golpear y clavarse en 200 kg. Si es ms, se deber cambiar la vlvula. Esta misma operacin se realizar con todos los elementos.En caso de encontrarse falla o ralladura en uno solo de los elementos, debern cambiarse los seis elementos por otros nuevos, lo mismo que las vlvulas de presin.Los elementos bombeantes que sean nuevos, al igual que las vlvulas de presin, deben ser bien lavados con gas-oil limpio, antes de ser colocados, para sacarles el lubricante que traen de fbrica.

6.3.- Armado De La Bomba Inyectora

Con todos los elementos bien sopleteados y lavados con gasoil, se coloca el cuerpo de la bomba de manera que podamos ver el movimiento de la cremallera.Para empezar a armar los elementos deber sacarse, primero, la mitad del recorrido de la cremallera, tirando la misma hacia delante, hasta llegar al tope del recorrido. En la punta, la misma posee un orificio en el cual va roscado un reloj comparador graduado en milmetros. Este ser el que indique el recorrido.

Cuando se tire la cremallera hacia atrs, el reloj se pondr en 0. Deber volverse, entonces, toda la cremallera hacia delante, mientras que en el reloj se marcar el recorrido completo que recorre la cremallera. A ste deber dividrselo por dos. As, por ejemplo, si el recorrido completo es de 18 mm, la mitad del recorrido ser 9 mm. Esta ser la medida en que deber trabarse el reloj -9 mm- para poder comenzar con el armado.

Deber procederse de la siguiente manera:

- Colocar el elemento bombeante -parte superior- por el orificio o cavidad donde debera ir el tornillo de presin, teniendo en cuenta que la ranura del elemento coincida con la traba. Luego colocar la vlvula de presin (nueva). Seguido a sta, se colocar una arandela de cobre o bronce, y luego el tornillo de presin con el orrings nuevo, con su resorte y gua de resorte. A este tornillo lo se lo ajustar con la mano.

- Colocar el elemento dentado, de manera que la parte unida por el tornillo quede paralela a la traba del elemento bombeante u orificio que marca la traba. Tambin debe tenerse en cuenta, antes de colocar el elemento dentado en paralelo, la unin del tornillo con la ranura inferior.

- Seguidamente, ubicar la arandela o platillo superior con el resorte, y luego la parte inferior del elemento bombeante con el platillo inferior. Aqu tambin deber tenerse en cuenta, que el elemento bombeante debe encastrar en la ranura inferior del elemento roscado y que la marca debe ser vista mientras se est colocando.Esta es la forma correcta de colocarlo, ya que sta es la parte que marca el paso del combustible. Colocado al revs, se rompera el elemento.

- Luego se colocar el botador con rodillos, teniendo en cuenta que el mismo se deslice por su gua, empujndolo con un destornillador, y trabando nuevamente los botadores con la herramienta especial. Desde el primero al cuarto procedimiento debern tenerse muy en cuenta los pasos sealados para la colocacin de estos elementos.

- A continuacin, se colocar el rbol de levas con su bancada y sus dos tornillos. Luego se ubicar en la punta del rbol, el cojinete de bancada del rbol de levas (donde apoya el engranaje de la punta del rbol de levas), bien apretado con sus cuatro tornillos.

Posteriormente se colocarn las tapas inferiores de bronce, con una lmina de pegamento a sus costados para un mejor sellado.

- Tomar el cuerpo de la bomba con la morsa y colocar el chivetero con una herramienta especial, hacer girar el rbol de levas para quitar las cucharitas o destrabar los botadores, y por ltimo, sacar el reloj de la cremallera.A partir de entonces, la bomba estar lista para llevarla al banco de prueba, donde se tomarn todas las precauciones para esta operacin. A continuacin se comenzar a trabajar de la siguiente manera:

7.- REENSAMBLAJE DE UNA BOMBA

Si se siguen unas cuantas instrucciones al armar y desarmar la bomba se pueden economizar tiempo, trabajo y problemas. Estas instrucciones son aplicables a toda clase de bombas.

Al desarmar la bomba

No es necesario desconectar la tubera de succin o de descarga ni cambiar la posicin de la bomba.

La tubera auxiliar debe desconectarse slo en los puntos en que sea necesario para quitar una parte, excepto cuando hay que quitar la bomba de la base.

Despus de haber desconectado la tubera, debe amarrarse un trapo limpio en los extremos o aberturas del tubo para evitar la entrada de cuerpos extraos.

Emplear siempre un extractor para quitar un acople del eje.

Las camisas del eje tienen roscas para apretarle en sentido contrario a la rotacin del eje.

Despus de desarmar la bomba

Antes de hacer la inspeccin y el chequeo, limpie las partes cuidadosamente. Los residuos gomosos y espesos pueden quitarse a vapor. El lodo, el coque o depsitos de sustancias extraas similares a las anteriores pueden quitarse por medio de un chorro de arena, trabajo que se hace cuidadosamente para que no forme huecos ni dae las superficies labradas de la mquina.

7.1.-Reensamblaje

La bomba hidrulica es una mquina construida con precisin. Las tolerancias entre las partes giratorias y las estacionarias son muy pequeas y debe ejercerse el mayor cuidado para ensamblar adecuadamente sus partes con el objeto de conservar estas tolerancias. El eje debe estar completamente recto y todas las partes deben estar absolutamente limpias. Un eje torcido, mugre o lodo en la cara del eje impulsor, o sobre la camisa de un eje puede ser causa de fallas o daos en el futuro.

Los impulsores, las camisas del espaciador y las del eje constituyen un ensamblaje resbaladizo bastante ajustado al eje. Debe usarse una pasta delgada de aceite al ensamblar estas partes en el eje.

Acople de bomba hidrulica

Los acoples de bomba, excepto los de tipo roscado, constituyen un ajuste que se encoger ligeramente sobre el eje; con el objeto de ensamblar el acople con facilidad y precisin, el acople debe expandirse calentndolo a 300F, en un bao de aceite y ensamblarse con el eje mientras est calienteV.-PARTE EXPERIMENTAL

5.1.-MATERIALES PARA EL DESARMADO Y ARMADO DE LA BOMBA HIDRAULICA

Destornilladores

Llave de Boca

Llave Inglesa

Sellador automotriz

Lija

Empaquetadura de agua

5.2.-PROCEDIMIENTO:

Desarmado de la bomba hidrulica Recordar y Tener presente la estructura inicial, si es posible hacer un esquema del equipo antes de proceder al desarmado. La tubera auxiliar debe desconectarse slo en los puntos en que sea necesario para quitar una parte, excepto cuando hay que quitar la bomba de la base. Una vez de haber desconectado la tubera, se debe de amarrarse con un trapo limpio en los extremos o aberturas del tubo para poder evitar la entrada de cuerpos extraos. Las camisas del eje tienen roscas para apretarle en sentido contrario a la rotacin del eje. Antes de poder hacer la inspeccin y el chequeo, se debe limpiar las partes cuidadosamente. Para ello se utiliz lija de agua lo ms fino posible para no daar el equipo.Armado de la bomba hidrulica

Se utiliza la silicona automotriz en las partes que se va unir con la empaquetadura. Se debe cimentarse la placa de asiento de la bomba. Se debe tener en cuenta algunos pasos antes de entornillar:

Comprobar el alineamiento entre la bomba y su sistema de accionamiento. Las tuberas no deben ejercer esfuerzos sobre la bomba. Se utilizaran tuberas de dimetro amplio, que se usar especialmente en la succin. Se deben colocar apropiadamente las vlvulas de purga en los puntos elevados de la bomba y de las tuberas. Se tiene que disponer de un abastecimiento adecuado de agua fra.VI.- CALCULOS

BALANCE DE ENERGA AL SISTEMA TUBERA - BOMBA

La tubera se divide en 2 partes:

TH2O= 17C

Para la tubera de 2 pulgadas (en tablas para 2 nominal Cedula 40 se tiene: D interior = 2,067pulg = 5,25x10-2 m)

L1=5 cm.

L2=4 cm.

L3=5 cm.

Le=14 cm.

Accesorios encontrados en el trayecto de la tubera de 2 pulgadas:

AccesorioK

Un codo de 9001

Una vlvula globo8,5

Una vlvula de pie0,8

Para la tubera de 1 pulgadas (en tablas para 1 nominal cedula 40 se tiene: D interior = 1,049pulg = 2,665x10-2 m)

L1=5 cm.

L2=23 cm.

L3=24 cm.

L4=40 cm.

L5=42 cm.

Accesorios encontrados en el trayecto de la tubera de 1 pulgada:

AccesorioK

Un codo de 9001,5

3 T , salida de lado1,3

Un codo largo de 9000,35

Una vlvula de compuerta0,2

La diferencia entre la altura del nivel del lquido y la salida es de:

Se tom 4 tomas de caudal, con una probeta y un cronmetro resultando los siguientes resultados:

EnsayoCaudal (m3/s)

11,533x10-3

21,424x10-3

31,520x10-3

41,528x10-3

Tenindose como caudal promedio: 1,501x10-3 m3/s

Partiendo de la ecuacin de Bernoulli:

Calculando las prdidas en la tubera de 2 pulg:

Considerando a la tubera de material Hierro galvanizado:

Clculo de la velocidad:

Calculando el nmero de Re:

Entonces en el diagrama de Moody tenemos: f = 0,0457

Calculando las prdidas en la tubera de 1 pulg:

Clculo de la velocidad:

Calculando el nmero de Re:

Entonces en el diagrama de Moody tenemos: f = 0,0450

Sumando estas prdidas se tiene:

Entonces la potencia de la bomba en m de agua es:

Entonces convirtiendo a Hp suponiendo una eficiencia de 60%

VII.-PRESUPUESTO

MATERIALCOSTO

1 Plancha de empaca para motor de 50 cm x 50cm10.00

1 Sellador Para Motor10.00

1 manmetro de 80 bar28.00

8 tuercas 5.00

1 estilete0.50

Tornera (Sacado del perno roto)5.00

TOTAL58.50

VIII.-CONCLUSIONES

El giro del rodete, a una alta velocidad, resulta completamente insuficiente para efectuar el cebado y slo se conseguir recalentar los cojinetes.

EL mantenimiento regular contribuye a garantizar la mxima vida til del equipo.

Se puede decir que el rendimiento no es ms alto posiblemente por la cavitacin que pudo haber sufrido la bomba, la que pudo producir perdidas, bajando la eficiencia de esta o por el tiempo que lleva funcionando la bomba, ya que esto pudo llevar consigo al desgaste de los materiales, lo que de alguna manera tambin puede afectar en el rendimiento de la bomba.

Adems tambin se observa que las alturas van decreciendo a medida que las velocidades van bajando, pero van aumentando a medida que los caudales van bajando, el rendimiento y la potencia del eje se ven incrementados con el aumento de los caudales.

Realizar comprobaciones peridicas de los parmetros de funcionamiento de la bomba, as como del mantenimiento preventivo, que reduce el costo de tenencia de la unidad al evitar averas graves y costosas.

IX.-RECOMENDACIONES

Medir correctamente el tiempo y el volumen para determinar el caudal

Antes de encender la bomba se debe cebar

Verificar que el sistema elctrico de la bomba este en perfectas condiciones antes del encendido de la bomba.

Se ceba la bomba antes de proceder a encenderla.

No realizar nunca trabajos de mantenimiento cuando la mquina est conectada a la alimentacin elctrica

No se debe hacer funcionar nunca la bomba con caudales excesivamente altos o bajos. La bomba se almacena en un lugar limpio y seco, lejos de vibraciones. Las cubiertas de las conexiones para tuberas deben mantenerse en posicin para evitar que entre suciedad y otras materias extraas en el cuerpo de la bomba. Hgase girar la bomba a intervalos para impedir que se endurezcan los cojinetes y que se peguen las caras de estanqueidad, si las hay.

Verifique que la bomba gire en el sentido indicado por la flecha grabada en el cuerpo de la bomba.

No mezclar nunca grasas que contengan diferentes bases, agentes espesadores o aditivos.

Antes de arrancar la unidad para operacin en servicio continuo, comprubese que tanto la tubera de entrada como el cuerpo de la bomba estn llenos de lquido.

Las conexiones elctricas deben ser realizadas por un tcnico electricista capacitado, y de conformidad con los reglamentos nacionales e internacionales.

La bomba solo debe utilizarse para manejar lquidos para los que est aprobada, de manera que tenga la correcta resistencia a la corrosin.

X.-BIBLIOGRAFA

O. LEVENSPIEL; " Flujo de Fluidos e intercambio de calor"; Editorial Reverte S. A. Espaa 1993.

E. COSTA NOVELLA; "Ingeniera Qumica, Flujo de Fluidos". Vol 3 Editorial Alhambra, 1ra. Edicin, Espaa 1985.

CLAUDIO MATAIX; "Mecnica de Fluidos y Mquinas Hidralicas"; 2da. Edicin. Editorial Harla S.A. Mxico 1987.

N.N. PASHKOV; F.M. DOLQACHEV; "Hidrulica y Mquina Hidrulicas". Editorial MIR, Mosc, 1987.

PASCHOAL SILVESTRE; "Fundamentos de Hidrulica General"; Editorial LIMUSA, Mxico, 1987.

http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_hidr%C3%A1ulica http://usuarios.iponet.es/jsl/hidraulica/bombas.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Cavitaci%C3%B3nANEXOS

1.-BOMBA DEL LABORATORIO DE LOPU

2.- PIEZAS DE LA BOMBA DESARMADA

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