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Revista VIRTUALPRO® ISSN 1900-6241 :: Una publicación de Editorial VIRTUALPRO® Bogotá, Colombia, www.revistavirtualpro.com, [email protected] Reservados todos los derechos. Una marca de INGENIO COLOMBIANO Revista VIRTUALPRO ISSN 1900-6241 Bogotá, Colombia. [email protected] www.revistavirtualpro.com 2011 Fredys Jiménez Mendoza, Luís Carlos Llinás Cepeda, Luz Elena Martelo Sánchez DESARROLLO DE UN SIMULADOR PARA EL ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE BOMBEO USANDO BOMBAS CENTRÍFUGAS EN PROCESOS QUÍMICOS Universidad del Atlántico. Barranquilla, Colombia.

Revista VIRTUALPRO ISSN 1900-6241 Bogotá, Colombia. … · 2019-02-07 · aplicaciones de bombas centrífugas, al igual que las tablas de coeficientes de resistencia de ... serán

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Revista VIRTUALPRO® ISSN 1900-6241 :: Una publicación de Editorial VIRTUALPRO®

Bogotá, Colombia, www.revistavirtualpro.com, [email protected]

Reservados todos los derechos. Una marca de INGENIO COLOMBIANO

Revista VIRTUALPRO

ISSN 1900-6241

Bogotá, Colombia.

[email protected]

www.revistavirtualpro.com

2011

Fredys Jiménez Mendoza, Luís Carlos Llinás Cepeda, Luz Elena Martelo

Sánchez

DESARROLLO DE UN SIMULADOR PARA EL ANÁLISIS DE UN

SISTEMA DE BOMBEO USANDO BOMBAS CENTRÍFUGAS EN

PROCESOS QUÍMICOS

Universidad del Atlántico. Barranquilla, Colombia.

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ISSN 1900-6241 Nº 118 Noviembre 2011:: AVA en Procesos Industriales

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“Desarrollo de un simulador para el análisis de un

sistema de bombeo”

Fredys J. Mendoza et al.

Desarrollo de un simulador para el análisis de un sistema de bombeo

usando bombas centrífugas en procesos químicos

(Development of a Simulator for the Analysis of a Pumping System Using Centrifugal

Pumps in Chemical Processes)

Fredys Jiménez Mendoza, Luís Carlos Llinás Cepeda, Luz Elena Martelo Sánchez

Programa de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad del Atlántico,

Barranquilla, Colombia.

E-mail: [email protected]

Resumen

En el presente trabajo se expone la base teórica para el desarrollo del simulador PUMPSIM

1.0 (Pump Simulator Module 1.0). El programa se ha codificado usando la interfaz de VBA

(Visual Basic con Aplicaciones de Microsoft Excel 2003).

El software ha sido diseñado de una manera muy práctica y sencilla en la cual se deben

definir secuencialmente las variables involucradas en el proceso, tales como la sustancia a

transportar, las dimensiones de la tubería, etc. Debido a lo extenso y complejo del estudio

de los fluidos, se ha restringido el uso y aplicación del PUMPSIM 1.0 solamente a fluidos

en fase líquida y su transporte mediante el uso de bombas centrífugas. El software está

dirigido a estudiantes, profesores y profesionales en áreas relacionadas con la mecánica de

fluidos.

PUMPSIM 1.0 cuenta con una completa base de datos de más de 240 sustancias,

dimensiones de tuberías, accesorios y un modelo de bombas centrífugas.

Palabras clave: Simulador, balance de energía, factor de fricción, selección de bomba,

mecánica de fluidos

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“Desarrollo de un simulador para el análisis de un

sistema de bombeo”

Fredys J. Mendoza et al.

Abstract

This study discusses the theoretical basis for the development of the simulator PUMPSIM

1.0 (Pump Module Simulator 1.0). The program has been encoded using the interface of

VBA (Visual Basic with Microsoft Excel Applications 2003).

The software has been designed in a very practical and simple way which in the variables

involved to the process must be defined sequentially such as the substance to be

transported, the size of the pipe, and so on. Due to the extensive and complex study of

fluids, the use and application of 1.0 PUMPSIM has been restricted only to liquid-phase

fluids and transport pumps using centrifugal. T software is aimed at students, teachers and

professionals in areas related to fluid mechanics.

PUMPSIM 1.0 has a complete database of over 240 substances, size pipes, fittings and a

model of centrifugal pumps.

Keywords: Energy balance, Friction factor, Centrifugal Pump, simulator, fluid mechanics

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“Desarrollo de un simulador para el análisis de un

sistema de bombeo”

Fredys J. Mendoza et al.

Introducción

El módulo de simulación de un sistema de bombeo se basa en la necesidad real de que

existe una acción, la cual genera la adición de energías cinética y potencial a un fluido, con

el fin de transportarlo de un punto a otro ya sea durante su producción o almacenamiento

en procesos químicos. Gran parte de estos procesos se llevan a cabo en estado líquido, por

lo tanto para impulsar este tipo de fluidos a otra sección donde se necesite, se deben utilizar

bombas, centrífugas en su mayoría.En el mercado se encuentran módulos de simulación

complejos que incluyen bombas, pero que con regularidad no presentan los cálculos de

pérdidas por fricción, pérdidas menores o que puedan orientar a realizar una selección de

la bomba adecuada para nuestro proceso.

Se han escogido para este estudio las bombas centrífugas ya que son las más adecuadas

para manejar gran cantidad de líquido en comparación con las de desplazamiento positivo y

por ser mucho más accesibles ya que ocupan aproximadamente el 80 % de la producción

general de bombas a nivel mundial. [10]

Los modelos matemáticos están basados en textos fundamentales de mecánica de fluidos y

aplicaciones de bombas centrífugas, al igual que las tablas de coeficientes de resistencia de

las adaptaciones. La base de datos se seleccionó de unapágina de Internet en la cuál se

reunían todas las características que se necesitaban para este módulo [8].Se seleccionaron

de dicha base 261 sustancias que presentan sus propiedades en función de la temperatura

tales como las constantes de viscosidad y se tuvo en cuenta el rangoen el cual pueden

permanecer en estado líquido. Se tomó como referencia las curvas características de

bombas del catalogo de Hidromac, [3] específicamente de la línea AZ, la cualposee un

amplio rango de capacidad (hasta 1800 gpm) y decabeza (hasta 100 m) y de gran uso

industrial.

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“Desarrollo de un simulador para el análisis de un

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Marco Teórico

En este proyecto se presentarán los cálculos necesarios para el desarrollo de sistemas de

clase I principalmente, ya que se hará una selección de bomba y como subprograma

sistemas de clase III.

Clase I. Donde el sistema está definido por completo y su objetivo es determinar la carga

total de la bomba.Clase III. Se conoce el sistema y el flujo volumétrico,pero se requiere el

diámetro de la tubería que conduce la sustancia.

El sistema de tubería en serie es aquel donde elfluido se mueve a través de una sola

trayectoria continua, tal como se observa en la figura1.

Parámetros implicados en un sistema de tubería en serie y selección de bomba

centrífuga

Naturaleza de la sustancia que se va a bombear. Conocer previamente las características del

fluido a transportar es muy importante para lograr prever problemas durante el tiempo de

funcionamiento del sistema, en este módulo de simulación se escogieron sustancias puras

que, en condiciones dadas, se conserven en estado líquido. La temperatura a la cual se va a

impulsar la sustancia, es una de las propiedades que mayor impacto tiene en su flujo, de allí

se derivan las demás propiedades que sehan de especificar. Las propiedades del líquido que

serán necesarias en un sistema de bombeo son: [13]

Presión de vapor. Esta propiedad para un líquido específico está en función de la

temperatura y se determina con la ecuación de Antoine.

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Viscosidad (µ). La viscosidad de los líquidos decrece con el incremento de la temperatura

bajo condiciones isobáricas o como

Figura 1. Sistema de tubería en serie

líquido saturado. La ecuación de Van Velzense utiliza para hallar la viscosidad de un

hidrocarburo líquido dependiendo de la variación de la temperatura y es:

)/1/1(*log BTA

µ = viscosidad en cpT = temperatura absoluta en KA, B = constantes específicas para una

sustancia

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Para la mayoría de los no hidrocarburos se utiliza la ecuación expuesta por Yaws et al. [15]

2^**/ln TDTCTBA

Las unidades en el SI son Pascal – segundos (Pa-s) y en el Sistema Inglés son libra-fuerza –

segundos por pie cuadrado (lbf-s/pie2).

Densidad (ρ). La densidad se toma constante para líquidos, dependiendo del compuesto

cada uno tiene una densidad específica a una temperatura específica. Las unidades en SI

son kilogramos por metro cúbico (kg/m3) y en Sistema Inglés libras por pie cúbico (lb/pie

3).

Peso específico (γ). Si se conoce la densidad del líquido se puede conocer su magnitud y

viceversa mediante la expresión: [13]

g*

Donde g es la aceleración debido a la gravedad.

Las unidades en el SI son kilonewtons por metro cúbico (kN/m3) y en sistema Inglés libra-

fuerza por pie cúbico (lbf/pie3).Debido a que se va a utilizar la densidad para el Sistema

Inglés en lb/pie3, el peso específico se hace igual en magnitud a la densidad en la tierra al

nivel del mar, por la definición de libra-masa (lb) y libra-fuerza (lbf).

Balance de energía, ecuación de Bernoulli. La energía total en un punto de referencia

arbitrario tomado horizontalmente, es la resultante de la sumatoria de la altura geométrica,

la altura debida a la presión y la altura debida a la velocidad. Esta sumatoria expresa la

conservación de energía en un flujo de fluido que pasa por una tubería, aplicación

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expresada por Bernoulli como un teorema es decir:

Eg

vPz

2

144* 2

Las unidades para el SI y Sistema Inglés respectivamente.

La velocidad de un líquido en un tubo es una función del flujo Q (capacidad), y de la

sección transversal de el tubo A (área).Para el sistema SI las unidades de capacidad m3/s,

para el Ingles gpm (galones por minuto).

En la realidad existen pérdidas o incrementos de energía que deben incluirse en la ecuación

de Bernoulli, dando lugar a esta expansión el nombre de ecuación general de energía. En

este caso entonces, se deben tomar dos puntos del fluido como se considera en la figura 1.

Y expresar el balance de energía como sigue:

LA hzg

v

g

Phz

g

v

g

P

2

2

221

2

11

2*2*

Esta ecuación se utiliza para hacer los cálculos en el Sistema Internacional,para Sistema

Inglés se multiplica la presión por 144.

Las pérdidas por rozamiento o por fricción en la tubería desde el punto uno hasta el punto

dos (hL) se expresan como la pérdida de altura en metros de fluido (pies de fluido, en el

sistema Inglés).

Eg

v

g

Pz

2*

2

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La energía adicionada al fluido mediante un dispositivo mecánico como una bomba, se

denota por la expresión hA; tanto las pérdidas como las adiciones de energía que estén

escritas con la letra h se les denominara con el término de “cabeza”.

Pérdidas de energía en la tubería (hL). La resistencia por fricción de un flujo en estado

líquido que se mueve a través de un tubo, resulta en una pérdida de presión y es llamada

cabeza de fricción (hf), a esto se le suman las pérdidasmenores (hm), debido a la presencia

de diferentes tipos de accesorios y dispositivos (válvulas, codos, filtros etc.) que al final

proporcionan las pérdidas de energía totales que ocurren en el interior de la tubería; estas

pérdidas se miden ya sea en metros o pies de líquido según el sistema de unidades que se

utilice, SI o Inglés respectivamente.

mfL hhh

Pérdidas por fricción en el tubo. La cabeza de fricción está representada por la fórmula de

la ecuación de Darcy-Weisbach.

g

v

D

Lfh f

*2**

2

Donde hf= pérdidas de fricción –en metros (pies) de fluidosf = factor de fricción –

adimensionalL = longitud del tubo –metros (pies)D = diámetro interno del tubo –m (pies) v

= velocidad en el tubo –m/s (pies/s)g = constante gravitacional_ 9.81 m/s2(32.174 pies/s

2)

El diámetro de la tubería en todo el sistema depende del material del que esté hecho, se

toma en consideración tres tipos de material: acero, cobre tipo K y PVC (Cloruro de

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polivinilo). Cada tipo contiene su respectiva referencia, para acero la serie mas completa es

la de calibre 40 y 80.

Para plásticos como el PVC, las referencias son SDR_Clase 41-100, 26-160, 21-200,17-

250, 13.5-135, donde SDR significa relación de dimensión estándar, se basa en la relación

de diámetro exterior promedio especificado al espesor de pared mínimo especificado.

En las pérdidas por fricción se debe tener en cuenta el cálculo del factor de fricción,

parámetro que es determinado experimentalmente. Para régimen laminar éste factor

depende solamente del número de Reynolds (Re<2000) y se halla con la ecuación de

Poiseuille:

vDf

*64

Re

64

A diferencia del régimen laminar, el régimen turbulento (Re<4000) depende también de la

rugosidad relativa (ε/D) de la tubería, donde ε es la rugosidad absoluta en metros (pies) y D

es el diámetro del tubo también en metros (pies). Se puede asumir un parámetro de (ε) de

4.6x10-5

m (1.5 x10-4

pies) para tubos de acero nuevo y 1.5x10-6

m (5x10-6

pies) para

tubería de cobre liso, para plásticos (PVC) 3x10-7

m (1x10-6

pies).[14]

Para la zona de completa turbulencia el factor de fricción puede ser determinado con la

ecuación desarrollada por Swamee y Jain:

2

9.0Re

74.5

/7.3

1log

25.0

D

f

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f = factor de fricciónRe = número de Reynolds D = diámetro de la tubería

También se puede calcular por la ecuación de C. F. Colebrook desde Re = 4000 hasta 108

y

esta es:

fDf Re*

51.2

*7.3log*2

110

Número de Reynolds. Este número relaciona las fuerzas dinámicas de la masa del fluido

con respecto a la viscosidad que hace un esfuerzo para deformarlo.

La ecuación del número de Reynolds se expresa de la manera siguiente:

vDRe

D = diámetro de la tubería –m (pies) v = velocidad en el tubo –m/s (pies/s)ρ= densidad del

líquido –kg/m3 (lb/pies

3)µ = viscosidad del líquido –Pa-s (lbf-s/pies

2)

Pérdidas menores (pérdidas en adaptaciones).Las pérdidas son expresadas en términos de

la cabeza de velocidad (v2/ (2*g)) por el coeficiente de resistencia (K) en la ecuación:

D

LfK *

g

vKh f

*2*

2

Para pérdidas de entrada y salida, dilatación y contracción súbita se selecciona el

coeficiente de resistencia K,ya que estos son datos experimentales.[13] Para válvulas,

codosK= f *(L/D) donde f es el factor de fricción calculado para la zona de completa

turbulencia y el L/D es seleccionado según el tipo de adaptación (codos [13]).

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Tabla 1. Resistencias de válvulas expresadas como longitud equivalente en diámetros de conductos, Le/D.

Tipo: Válvulas Le/D

Válvula de compuerta-1/2 abierta 160

Válvula de compuerta-1/4 abierta 900

Válvula de compuerta-3/4 abierta 35

Válvula de compuerta-ca 8

Válvula de globo 340

Válvula de globo-en Y-con vástago a 45"-ca 145

Válvula de globo-paso angular 18

Válvula de mariposa 10" a 14" 35

Válvula de mariposa 16" a 24" 25

Válvula de mariposa 2" a 8" 45

Válvula de pie con filtro (ascendente) 420

Válvula de pie con filtro (oscilante) 75

Válvula de retención y cierre-paso angular-b inclinado 1 350

Válvula de retención y cierre-paso angular-b inclinado 2 55

Válvula de retención y cierre-paso angular-b recto 200

Válvula de retención y cierre-paso directo-b inclinado 1 300

Válvula de retención y cierre-paso directo-b inclinado 2 55

Válvula de retención y cierre-paso directo-b recto 400

Los datos del coeficiente de resistencia K por dilatación gradual se obtendrán de la tabla. 1

y el coeficiente deresistencia K [6] por contracción gradual se hallaran por fórmulas según

sea el ángulo de abertura.

Selección de una bomba.Una bomba centrifuga es diseñada específicamente para una

velocidad de flujo determinado y un rango de cabeza. En la cubierta de la bomba se pueden

colocar impulsores de diferentes diámetros. Las bombas centrífugas pueden ser operadas a

diferentes velocidades. Con un diámetro específico de impulsor y una velocidad, la bomba

es capaz de operar entre un rango de capacidades y cabezas.

Para cada velocidad de flujo corresponde una cabeza a una velocidad (rpm) específica. Los

fabricantes de bombas centrífugas proveen las curvas de éstas,que son llamadas curvas

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características Capacidad-Cabeza (curvas H-C o H-Q).La carga o energía de la bomba en

ft-lb/lb se debe expresar en pies (ft).

La tasa más común de capacidad para bombas centrífugas en procesos químicos es de 2.4 a

270 m3/h (10 a 1200 gpm). [13]

Todas las bombas requieren determinada carga neta positiva de succión, NPSH, para

permitir que el líquido fluya a la carcasa de la bomba. Este valor lo determina el diseñador

y se basa en la velocidad de rotación, la superficie de admisión o del ojo del impulsor en

una bomba centrífuga, el tipo y número de alabes en el impulsor, etc. En la mayor parte de

las curvas de las bombas se indica la NPSHrequerida a una velocidad dada, pero puede

variar con el caudal.

Al seleccionar una bomba se debe tener en cuenta que el NPSH disponible debe ser lo

suficientemente grande. Esto es,

NPSH disponible > NPSH requerida

Potencia.En mecánica de fluidos la potencia es la rapidez con que la energía esta siendo

transferida. La unidad de potencia en el SI es el Watt (W), que es el equivalente a 1.0 N.m

/s. En el Sistema Inglés es hp (HorsePower).

QhP AA **

PA =Potencia añadida al fluido = Peso específico del fluido que fluye por la bombaQ =

Capacidad

Dependiendo de las condiciones de un sistema de bombeo, una bomba puede operar con

una eficiencia de un 20 a un 90% y éstas son indicadas por el constructor de la bomba.

Sistemas clase III. Procedimiento para hallar el diámetro en un sistema con pérdidas por

fricción. Un sistema de tubería en serie de clase III, es aquella en la que se desea conocer

el diámetro de la tubería por la cual pasa un determinado flujo de volumen teniendo en

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cuenta la caída de presión máxima permitida. Se determina que tan pequeño puede ser el

diámetro para una caída de presión limitada.

Para determinar el diámetro se requiere de una iteración ya que la velocidad del flujo, el

número de Reynolds y la rugosidad relativa dependen de este. El factor de fricción no

puede determinarse en forma directa a causa de esta situación.

Figura 2. Diagrama de flujo proceso.

INICIO

Leer Q, ΔP =P1-P2, Δz

=z1-z2,Tipo de tubería, longitud

HallarhL, C1, C2

i = 1

Asumir un valor

inicial f0

CalcularD= (C1*f)

^0.2, NR=C2/D,

D/ε i = i +1

Determinar f con

la ecuación 16

Comparar f

<= f0

D i+1

FIN

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Descripción del programa

Se ha desarrollado este software para facilitar el estudio y comprensión de la mecánica de

fluidos, particularmente el flujo a través de tuberías de sección circular, impulsado por

bombas centrífugas.

La metodología de diseño seguida es la Programación Orientada a Objeto (POO) y el

lenguaje utilizado es Microsoft Visual Basic for Applications (VBA) contenida en la

versión 2003 de Microsoft office Excel.

PUMPSIM 1.0 (Pump Simulator Module) permite establecer las unidades que harán parte

del proceso y la forma en que están relacionadas. Para hallar la solución del problema

planteado por el proceso se hace precisa la especificación de algunas variables y

condiciones bajo las cuales se lleva a cabo la simulación. Entre las especificaciones

requeridas se encuentran: el tipo de compuesto, su temperatura, capacidad y parámetros

característicos que hacen parte de cada una de las unidades que componen el sistema.

El arreglo del proceso se desarrolló mediante un programa de diagrama de flujo. Cada

módulo consiste en un programa que contiene un modelo matemático para el desempeño de

una unidad de proceso. El modelo consiste en ecuaciones que relacionan las condiciones

del sistema planteado con los parámetros del equipo, a fin de determinar el comportamiento

de éste, la potencia necesaria para desarrollar dicho proceso, el NPHS, etc.

PUMPSIM 1.0 trabaja con sustancias puras que se encuentran en estado de

líquido.Además contiene la información necesaria para que el usuario pueda seleccionar el

sistema de unidades en que desea realizar los cálculos.

Para escoger el tipo de tubería, sus características y los accesorios, se toman los datos de las

tablas. [13] Para hallar el coeficiente de fricción se proporcionaron dos ecuaciones la de

Swamee y Jain (ecuación 16) y la ecuación de Colebrook (ecuación 17), esta última utiliza

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el método de punto fijo para hallar el factor de fricción por iteración. En la bomba se halla

la cabeza con la ecuación de la energía, se halla la potencia, el NPHS y selecciona la curva

o curvas características más adecuadas para la capacidad y cabeza requerida de una bomba

de línea AZ del catalogo de Hidromac.

PUMPSIM 1.0 proporciona dos sistemas uno con bomba señalado anteriormente y uno sin

bomba que además de hallar las pérdidas, permite determinar el diámetro de una tubería y

especificar para que línea de la bomba se puede utilizar según la velocidad determinada ya

sea para la línea de succión o la de descarga.

Las gráficas están especificadas en un intervalo de hasta 100 m para la cabeza y una

capacidad de 0 a 2000 gpm, dentro de este rango de capacidad se especifican las bombas en

1750 y 3500 rpm (revoluciones por minuto), se puede hallar bombas centrífugas para

procesos químicos de 10 a 1200 gpm como referencia. [13] En compañía con la velocidad

de los impulsores está también la velocidad y el diámetro específico. Además se pueden

observar gráficos de selección de tipos de bombas centrífugas en general.

Ejemplo de funcionamiento del programa

Gráfica del funcionamiento compuesto. Ejemplo ilustrativo [13] Una bomba centrífuga

debe entregar al menos 250 gpm de agua a una cabeza total de 300 pies. Especifique una

bomba adecuada. Enliste sus características de funcionamiento.

Solución:

Para obtener una bomba adecuada se tiene en cuenta la sustancia: agua a una temperatura

de 80 F, con su respectiva capacidad y cabeza. El software arrojó el siguiente resultado:

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Figura. 3 Gráfica de funcionamiento. Curva característica del texto. (Fuente: Goulds Pumas Inc., Seneca

Falls. NY.)

Una bomba de 3 x 4-9 a 3500 rpm de la bomba AZ de Hidromac y el texto una bomba 2 x

3-10 a 3500 rpm. Según el texto la bomba 2 x 3-10 por el punto de operación obtiene un

impulsor de 9 plg y entregará 275 gpm a 300 pies de cabeza, la eficiencia es de 57 %, se

requiere de 37 hp de potencia y un NPSHR de 9.2 pies de agua.

En la curva de la bomba obtenida por el software 3 x 4-9 de 3500 rpm se puede observar

que el impulsor más conveniente es el de 229 mm que son 9 plg.

Puede entregar 400 gpm con una eficiencia del 70 % y una potencia entre 30 y 40 hp. El

NPSHR es de 2 a3 m de agua (6.56 a9.84 pies de agua). Es una diferencia aceptable y como

se explica más adelante, la base de datos de bombas contenida en el software es algo

limitada.

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Figura. 4 Gráfica de funcionamiento. Curva característica del software

Cálculo del diámetro de una tubería.

Ejemplo ilustrativo del texto de Mecánica de fluidos de Mott. [13] . Una línea de agua se

va a instalar al green del séptimo hoyo de un campo de golf como se muestra en la figura.

La alimentación es de una línea principal en el punto A donde la presión es de 80lb/pulg2

relativa.

Con la finalidad de asegurar el funcionamiento adecuado de los aspersores en el green, la

presión en el punto B debe ser de al menos 60 lb/pul2 relativa. Determine el tamaño mas

pequeño permisible de tubería estándar de acero calibre 40 para alimentar 0.5 pies3/s de

agua a 60 ºF.

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Consideraciones:

Capacidad: de 0.5 pie3/s se convierte en 224 gpm. Esto debido a que el software trabaja en

galones por minutos en el sistema de unidades Ingles.

Figura. 5 Línea de agua para el ejemplo ilustrativo 11.6

Solución:

Datos para realizar el cálculo.Sustancia: Agua.La caída de presión de 20 psi.Delta de nivel

o cabeza de nivel: -25 pies.Tubería de acero, cédula 40 de 600 pies de longitud.

Tabla. 2 Confrontación de resultados del software y datos de literatura. Ejemplo 4.3

Datos Programa Texto % Error

C1 0,178 0,178 0,000

C2 5,261E+04 5,26E+04 0,019

Pérdida de energía hL (pies) 21,229 21,20 0,137

Diámetro interior (pies) 0,321 0,320 0,313

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Los resultados que no son exactos se deben a que el software toma más de tres cifras

significativas en todos los cálculos de los datos requeridos alejando el valor total que se

obtiene del valor total del texto. Sin embargo se pude observar que en términos de

porcentaje estos valores son favorables dentro del margen de error del 10%.

Conclusiones

PUMSIM 1.0 se desarrolló para facilitar el manejo de variables que pueden intervenir en

un sistema de transporte de fluidos líquidos y mostrar como afectan éstas la selección del

equipo adecuado. Se constituyó de tal manera que el usuario lo pueda manejar fácilmente y

presentar los datos que son útiles para hacer una buena selección de la bomba a utilizar.

Los errores en la mayoría de los resultados están por debajo del porcentaje de error mínimo

establecido. La principal diferencia en cuanto a los valores del texto radica en el uso de

cifras significativas mencionada anteriormente. También se deben a que algunos datos de la

literatura son adaptados a ejercicios particulares cuyo fin es mostrar al lector la

aplicabilidad de la teoría en los distintos temas, dichos datos no son necesariamente reales o

acordes a las medidas comerciales a diferencia del software cuya base de datos,

particularmente de accesorios y tuberías, si corresponden a las dimensiones reales que se

provistas industrial o comercialmente por fabricantes y que por ende no pueden ser

modificados fácilmente.

Las principales desventajas del software yacen en una capacidad máxima de 2000 gpm y

100 m de cabeza total en su base de datos de bombas y al uso exclusivo de la bomba AZ de

Hidromac. Cualquier requerimiento por encima de estos parámetros excede la capacidad

del software, el cual mostrará el mensaje de “Bomba fuera de base de datos”. Otra

desventaja es que al introducir los datos de entrada siempre han de ser introducidos

temperatura y capacidad, a diferencia de otros simuladores en los que se pueden introducir

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cualquier tipo de variable como dato de entrada. Por último la interfaz gráfica no muestra la

geometría del sistema analizado.

El software es de utilidad didáctica para ayudar al análisis de los procesos de sistemas de

bombeo a ingenieros que se estén formando. También puede confrontar perfectamente el

punto de operación de los modelos de bombas existentes en la base de datos utilizada.

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