ASOCIACIÓN DE BOMBAS CENTRÍFUGAS

1.- Asociación de bombas en serie

2.- Asociación de bombas en paralelo

18.1.- Asociación de bombas en serie

En este tipo de asociaciones, la impulsión de una seconvierte en la aspiración de la otra. Este tipo deasociación no suele ser la más común, ni la mas extendida.Tiene su punto fuerte en instalaciones que bombeen fluido adistintas alturas ( poco corriente ) y sobre todo en bombasmulticelulares. Estas bombas disponen de varios rodetesinstalados en serie dentro de la misma carcasa, con lo que seconsiguen grandes alturas.

SI queremos grandes alturas, y utilizamos una única bomba centrífuga nos podemos encontrar con dos problemas principalmente:

• Necesitaríamos un rodete con un diámetro exterior demasiadogrande, con todos los problemas que el tamaño acarrea.

• El número específico de revoluciones disminuirá con laaltura, con lo que obtendremos peores rendimientos.

La mejor forma de solventar estos problemas es acoplando varias bombas o rodetes en serie, con lo que conseguimos grandes alturas con rodetes de tamaño reducido y un número específico de revoluciones más elevado por cada rodete que si el rodete es único trabajando en el mismo punto. Para un bomba multicecluar con todos los rodetesiguales:

La curva característica del acoplamiento de las bombas la obtendremos sumando las alturas que nos proporcionan cada bomba para un caudal dado que circula por todas ellas.

La pendiente resultante es muy acusada

Hay que tener mucho cuidadocuandoacoplemos bombasdiferentes, ya que notodas las zonas seránefectivas, oresultarán beneficiosas. Elpunto demáximo caudal será el quemarque labomba con el mínimo caudalmáximo.Otro de los inconvenientesserá el tema delos rendimientos, ya queserá imposiblegarantizar que todas funcionen en suspuntos de máximo rendimiento.

Un caso más frecuente es cuando se acoplan varios rodetes iguales, en una bomba multicelular. Así el acople de n rodetes darán:

Asociación de bombas en paralelo

Es sin duda el caso más habitual. En muchas instalaciones tenemos unas condiciones de trabajo muy marcadas, por ejemploen el suministro de agua a una ciudad. Pero tenemos el inconveniente de una demanda fluctuante en el tiempo. Disponer de una única bomba nos haría sobredimensionarla y que trabajase en zonas poco eficientes. Será mejor solución disponer de una batería de bombas trabajando en paralelo que entren en funcionamiento de forma progresiva para atender la

demanda.

La curva característica la obtendremoscon la suma, para cada altura, deambos caudales, proporcionando unanueva curva más plana. Cuando másbombas más plana es la curva.

SI acoplamos n bombas idénticas, encontrar la curva característica del conjunto es sencillo. Cada

bomba funcionará según:

Cuando acoplamos bombas diferentes, conseguir una curva característica del conjunto suele ser muy engorroso

A continuación vamos a ver de forma gráfica los problemas másusuales de acoplamiento en paralelo:

• Dos bombas acopladas idénticas

Q2 nos es el doble de Q1 , ya que hay que tener en cuenta que a mayor caudal mayores perdidas en la instalación. Sólo si nohay pérdidas en la tubería e instalaciones de impulsión ( pendiente nula de la curva resistiva ) tendríamos que uno fuese el doble del otro.Si las bombas no fuesen idénticas, pero tuviesen la misma ordenada en el origen, la misma altura paracaudal 0, tendríanun tratamiento totalmente análogo a este.

• Bombas con características distinta

SOBRE SEMEJANZA (SIMILITUD).

Leyes de semejanzaLas leyes de semejanza son unas ecuaciones que permiten predecir el comportamiento de una bombadada, bajo condiciones de operación distintas.Cuando se conocen las características de caudal, carga de la bomba y potencia (Q1, H1, N1) a unacierta velocidad de rotación n1, se puede estimar el funcionamiento (Q2, H2,N2) a otra velocidad derotación n2, utilizando las siguientes ecuaciones.

Para dos bombas con semejanza absoluta (geométrica, cinemática y dinámica)se cumple:

siendo λ la relación de semejanza geométrica

En particular para el caso de una misma bomba se cumple la siguiente relaciónentre dos puntos de funcionamiento a diferente velocidad de giro.

El concepto velocidad específica es importante desde el punto de vista deldiseño de bombas, si bien no tanto desde la perspectiva de su utilización para la selección de equipos de bombeo. La velocidad específica será la misma para toda una gama semejante y definirá la morfología de la máquina.

Cuando las variables se miden N (rpm), Q (m3/s) y H (m) entonces:Si

A su vez la forma de las curvas características se relaciona también con lavelocidad específica, de la siguiente manera:

También la velocidad específica se puede definir como una variable

adimensional, incorporando la gravedad. En ese caso es posible identificarcurvas homólogas adimensionales para distintos tipos de bombas.

PUNTO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA INSTALACIÓN.

El punto de trabajo de una bomba depende a la vez de la característica motrizque presenta y de la característicaresistente a vencer.

Aproximación f de tubería constante; entonces, la curva resistente de la instalación es:

La Solución final del sistema estará dada por:

HR Hgeo pér2

bomba H A BQCQ

Expresado en términos de balance, se puede exponer como:Nivel tanque succión - Pérdidas tramo succión + H bomba- Pérdidas tramoimpulsión = Nivel Tanque Impulsión

Falta editar la formula teo8

En forma gráfica

CONCLUSIÓN 1

En algunos casos, las instalaciones de bombeo podrían tener una amplia gama de necesidades decarga o descarga y una sola bomba tal vez no podría satisfacerlas. En estas situaciones, las bombas pueden disponerse ya sea en serie o en paralelo para ofrecer una operación más eficiente. Bombas en serie. Con esta configuración se puede lograr una mayor altura de elevación, Manteniendo constante el caudal. La característica fundamental de esta configuración, se encuentraen que el caudal que descarga la primera bomba es captado por la segunda y el que ésta descargaes impulsado por la siguiente, con el propósito de aumentar la altura de elevación.

No es necesario que las bombas conectadas en serie sean iguales.

Bombas en Paralelo. Con esta configuración se logra aumentar el caudal deentrega. Consistebásicamente en colocar 2 o más bombas a aspirar desde un mismo lugar, conel propósito deaumentar el caudal elevado.

Cuando se tiene una configuración o arreglo en paralelo, se genera la curva característica combinada,en donde se tiene que la carga a través de cada bomba es igual y que la descarga del sistema es lasuma de los caudales. En la curva combinada que se muestra en la figura 26, se pueden observar 3puntos de operación, cuando la bomba A y la bomba B, trabajan individualmente, o cuando trabajan enparalelo.

CONCLUSIOON 2

En algunos casos, las instalaciones de bombeo podrían tener una amplia gama de necesidades decarga o descarga y una sola bomba tal vez no podría satisfacerlas...En estas situaciones, las bombas pueden disponerse ya sea en serie o en paralelo para ofrecer una operación más eficiente.En ocasiones se utilizan varias bombas trabajando en serie o en paralelo sobre elmismo circuito. Esto puede resultar útil como sistema de regulación, o cuando se requierencaracterísticas muy variables.Cuando varias bombas se colocan en serie, se pueden sustituir, para el cálculo, por otra bomba hipotética que genere una altura suma de las individuales para cada caudal.

De la misma forma, varias bombas en paralelo darán una curva característica conjuntaen la que se suman los caudales para cada altura.

Para colocar bombas en serie, y sobre todo en paralelo, es conveniente que seansimilares, mejor aún si son idénticas, para evitar que algunade ellas trabaje en una zona pocoadecuada.

En el caso de bombas con curva característica inestable (pendiente positiva en alguna zona) conviene prestar especialcuidado, como se verá más adelante.

Una advertencia importante: cuando en un sistema dado se colocan varias bombas enserie, el punto de funcionamiento no es la suma de las alturas que cada bomba daría siestuviese conectada al circuito ella sola. En el ejemplo de la figura 3.8 se puede ver queninguna de lasbombas sería capaz por sí misma de vencer la diferencia de altura inicial.

El conjunto de las bombas se representa por la curva característica conjunta, y ésta tendrá supunto de corte con la curva resistente, que no tiene nada que ver con el funcionamiento decada bomba en solitario con el circuito. En el caso de bombas en paralelo sucede algo similar.