Tema del curso online disponible en dpf para descarga. Sumario: Concepto de curva característica de una bomba hidráulica. Características más comunes en una curva característica de una bomba: Capacidad; Altura geométrica; Consumo de energía; Rendimiento hidráulico. Valores en una curva característica. Ensayos de estrangulamiento de la bomba. Curva de mayor presión y caudal. Altura de de aspiración manométrica. Altura de impulsión. Potencia hidráulica del fluido.
Online course topic available in dpf for download. Summary: Concept of characteristic curve of a hydraulic pump. Most common characteristics in a characteristic curve of a pump: Capacity; geometric height; Energy consumption; hydraulic performance. Values on a characteristic curve. Pump throttling tests. Curve of higher pressure and flow. Manometric suction height. Delivery height. Hydraulic power of the fluid.
CURSO ONLINE HIDRAULICA PARA BOMBEROS
Curva característica de una bomba hidráulica
Es de todos conocido la importancia que tiene el saber interpretar de modo preciso las curvas características de una bomba centrífuga.
Son muchos los problemas que pueden venir asociados a una bomba centrífuga y el tratar de resolverlos de la manera mas eficientemente posible pasa, primeramente, por conocer de manera exacta y precisa si la bomba está funcionando dentro de los parámetros para los cuales fue diseñada, es decir, el punto en el cual se encuentra trabajando.
Concepto de curva característica de una bomba hidráulica
La curva característica es una gráfica que relaciona los elementos más importantes de la bomba.
Para elaborar dicha curva se considera una velocidad de giro constante, y un rodete determinado.
Todos los datos empleados en el cálculo de la curva deben estar definidos y reflejados en la curva característica.
Las características más comunes que aparecen en una curva característica de una bomba son:
- Capacidad: es el caudal que impulsa la bomba. Su unidad de medida habitual es m3/h, para bombas de poco caudal se puede emplear l/sg.
- Altura geométrica: es la altura geométrica de elevación del agua. Se mide en metros.
- Consumo de energía: refleja el consumo energético del motor que impulsa la bomba centrifuga. Su unidad de medida usual es el kW.
- Rendimiento hidráulico: muestra la eficacia de la bomba para ese punto de trabajo. Se expresa en %.
Valores en las curvas características
Son las curvas que definen el funcionamiento de las bombas hidráulicas. Estas curvas las componen los puntos de funcionamiento garantizado para los cuales la bomba trabaja ofreciendo rendimiento óptimo.
Evidentemente, se trata de valores que aporta el propio fabricante como resultado de ensayos de estrangulamiento de la bomba.
Dichos ensayos, se realizan a diferentes velocidades de giro (r.p.m) estrangulando la bomba progresivamente es decir, abriendo el paso del agua progresivamente y tomando lecturas de caudal y presión.
Conociendo las necesidades de presión, a una velocidad de giro fija, se puede obtener los valores del caudal que nos proporcionará la bomba atendiendo a lo reflejado en las curvas de funcionamiento.
Se observa por lo tanto, que no existe un solo punto de funcionamiento óptimo. Existen multitud de ellos.
Básicamente hay que considerar, que para bajas revoluciones se obtienen valores bajos de presión y en cambio, valores elevados de caudal.
A medida que se aumenta la velocidad de giro en el motor, se pasará a una curva de mayor presión y caudal. No obstante, dentro de la misma curva al aumentar el valor de presión, disminuye el de caudal tal como se observa en el diagrama siguiente:
La presión medida en el colector de impulsión de una bomba, se denomina altura de impulsión y se expresa en metros de columna de agua (m.c.a.).
Se conoce como altura de aspiración manométrica, a la presión efectiva existente en el colector de aspiración de la bomba, no debe superar un determinado valor ya que se produce el fenómeno de la cavitación.
La altura de impulsión (H) se puede medir fácilmente, ya que a la entrada y salida de la bomba la velocidad prácticamente no varía y no existe diferencia de cota entre la entrada y la salida.
Se puede aplicar la ecuación de Bernoulli, entre los puntos A y B.
Se denomina potencia hidráulica del fluido a la salida de la bomba a la expresión:
Ph = γ · H · Q
Donde γ es el peso especifico del fluido, H es su presión en metros de columna de agua y Q es el caudal en metros cúbicos por segundo que circula por la bomba.
Esta potencia es la energía que posee el fluido por unidad de tiempo y se expresa en vatios.
Si tenemos una bomba acoplada a un motor que gira a N revoluciones por minuto, la potencia mecánica (Pm) del motor es constante, si no se varían las revoluciones, una fracción de la potencia mecánica se transformará en potencia hidráulica¹, por lo tanto, si la instalación alimentada por esta bomba demanda más agua, por ejemplo se abre una lanza aumentando el caudal Q, como no hemos variado N, Pm es constante, por lo tanto también lo será Ph luego H debe disminuir.
Así pues, la presión que existe a la salida de una bomba funcionando con un número de revoluciones (N) fijo disminuye a medida que aumenta el caudal que circula por la bomba.
- potencia hidráulica¹: A esta fracción entre la potencia hidráulica y la potencia mecánica expresada en tanto por cien se le denomina rendimiento (η). Se cumple Ph = (η /100) · Pm. El rendimiento de una bomba varía con el caudal. Cuando Q = 0 el rendimiento vale cero, crece con el caudal hasta alcanzar un máximo en el caudal nominal de la bomba. Para caudales superiores el rendimiento disminuye, debido al aumento de las perdidas por las turbulencias generadas en el rodete.
Los fabricantes de las bombas nos proporcionan la relación entre el caudal que circula por la bomba y la presión, así como la potencia en función del caudal, por medio de una gráfica obtenida por medidas realizadas en un banco de ensayo.
Esta serie de curvas, denominadas curvas características, nos muestra la capacidad de la bomba para generar energía hidráulica y también nos permitirá elegir que tipo de bomba es adecuada en nuestra instalación.
El significado de la curva altura-caudal es que la bomba girando con N revoluciones, solo podrá proporcionar los valores de presión y caudal contenidos en la curva correspondiente.
Esto sucederá siempre que N no varíe, puesto que si esto ocurre la curva se desplazará hacia arriba, si aumenta N o hacia abajo en el caso que disminuya.
Por lo tanto un aumento de las revoluciones, implica que para un mismo caudal, la bomba dará más presión. Por otro lado la curva potencia-caudal es creciente con el caudal en este modelo de bomba.
