Proyecto Hidraulico

1. Gasto: 5,000 gal/min; presión de descarga: 250 psi; tubería de PVC; reemplazar la bomba calculada por 2 equivalentes operando en serie; fluido a bombear: aceite hidráulico SAE 10; utilizar TODAS las variables de la ecuación de Bermoulli en las 3 dimensiones; calcular la eficiencia de la bomba y el diámetro más económico para la tubería y utilizar al menos 10 accesorios. Utilizando un diámetro de 2 in y una rugosidad de 13.53 X10-6 para PVC y tomando en cuenta el siguiente diagrama.

Dint = 2.067 in = 0.1722 ft

Área = πd2 / 4 = 0.02328 ft2

Q = 5 000gal/min = 11.14 ft3 / seg

La V1 es relativamente nula. Ecuación de Bernoulli

Analizando la ecuación anterior por partes tendremos que:

Densidad del aceite sae 10 según tabla

P1 = 0, se encuentra abierto. Calculando la altura

70 ft = 2 + ( h2 – h1) +9 + 20+ 10

( h2 – h1) = 29 ft

Calculamos las perdidas pero primero el numero de Reynold

Utilizamos la ecuación de Swamme para detectar el factor de fricción

Vaciando los datos necesarios obtenemos

Vaciando los datos obtenidos.

Sustituyendo todo en la Ec de Bernoulli 628.86 ft+ 29ft+ 3555.61 ft+ 527072.8 = -wf -wf=531286.3157 ft Potencia

Pot = 724 656 hp

con un diámetro de 2 in

Utilizando un diámetro de 8 in y Dint de 7.981 in

La velocidad es de:

La V1 es relativamente nula. Ecuación de Bernoulli

Analizando la ecuación anterior por partes tendremos que:

Calculamos las perdidas pero primero el numero de Reynold

Vaciando los datos necesarios obtenemos

Sustituyendo

Sustituyendo todo en la Ec de Bernoulli 628.86 ft+ 29ft+ 15.96ft+ 1011.69 ft = wf -wf=1685.51 ft Potencia

Utilizando el mismo método pero con un diámetro de 12 in la potencia obtenida será de 1153.68 hp. Por lo que se deduce que entre mayor diámetro menor será la potencia requerida por la bomba.

Diámetro económico Utilizando la siguiente formula para el sistema métrico

donde: D: f: Q: n= e:

diámetro económico precio de la cañeria instalada en $/kg caudal en m3/s (tiempo de bombeo en h) ÷ 24 precio del kWh en $.

Y utilizando las siguientes variables como f = $ 75 por kg, n =12hr y e =0.571kWh.

D=0.3631 m = 14.3 in Por lo que se deduce que el diámetro mas económico es de 14 in