Clase 5 Sistemas de Bombeo

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INTRODUCCIÓN A LAS 
MÁQUINAS HIDRÁULICAS
Prof. Jesús DE ANDRADE
Prof. Miguel ASUAJE
Febrero 2010
FUNCIONAMIENTO EN SERIE 
Y EN PARALELO DE UNA BC
Una BC
H
Q
Pto. de Funcionamiento
Hsistema H es energía y 
existe Un solo punto 
de corte (pto de 
operación) estable
Las bombas axiales y 
mixtas no tienen este 
tipo de curva!
Un H y dos Caudales
H
Q
Hop
Hshut
off
Hsistema
Existen curvas de bombas con curvas en las 
cuales existen dos caudales para el mismo 
poder energético
Estas bombas 
tienen muy alta 
eficiencia!!
Norma:
Hoperacion<Hshut off
Para el sistema rojo rojito, 
no se sabe en qué altura y 
caudal opera!!!
Norma:
Hoperacion<Hshut off
Dos H y dos Caudales
H
Q
Hop
Hshut
off
Hsistema
Estación de Bombeo
1
s
Hs
2
d
E/BPARALELO
Tubería de Succión
Tubería de descarga
SERIE
Succión Descarga
Se busca que las 
bombas sean 
idénticas (igual 
curva 
característica), 
pero muchas veces 
no es así. (ej.: la 
bomba está 
descontinuada)
Bombas en Serie
B1 B2
1 Supongo que aquí 
las pérdidas son 
despreciables 
(=0)
Caso General
B1≠B2
Q1=Q2=Q
H=H1+H2
¿Qué me interesa conocer?
La Curva de Operación de las Bombas
Bombas en Serie
B1 B2
1
B1
H
Q
B2
B1+B2
 (H
1+H
2)
B1
B2
La suma 
en H de B1 
y B2
Q1=Q2=Q
H=H1+H2
Disipación 
HB2
Bombas en Serie
Entonces la altura de la estación es:
N: Número de Bombas
H=A+BQ+CQ2 Curva de Una Bomba
Para bombas idénticas, matemáticamente se puede hacer 
fácilmente:
H=(A + B x Q + C x Q^2) x N
Succión Descarga
Bombas en Serie
21
2
2
1
1
2
2
1
121
/
HHH
HH
H
QHQH
QH
PP
QH
Psumi
Pútil
BBBB
BB
BE
Rendimiento de la Estación de Bombeo:
total
2
2
1
1
21
/
BB
BE HH
HH
Succión Descarga
Bombas en Serie
BB
BE HH
H2
/
Si son bombas idénticas:
H1=H2=H
ηB1= ηB1= ηB
BBE /
Succión Descarga
Bombas en Serie
¿Y si la conexión entre la B1 y la B2 es apreciable?
B1 B2
1
Succión
Descarga
Debemos Corregir HB1!
Pérdidas
B1
H
Q
B2
B1+B2
 (H1+H2)
HB1-hpérdidas
Bombas en Paralelo
Este sería el caso más común de las aducciones, sobre todo la de los
grandes sistemas industriales. Siempre se busca diseñar tener varias
bombas por cuestión de confiabilidad de operación. (Al menos dos
bombas operando y otra auxiliar o spar.
Tubería de Succión
Tubería de descargaMúltiple de Descarga
Múltiple de Succión
Bombas en Paralelo
Tubería de Succión
Tubería de descarga
Pérdidas en el múltiple
Si somos rigurosos 
(y el caso lo 
amerita), debemos 
considerar TODAS 
LAS PÉRDIDAS en 
la E/B
En el caso general, las pérdidas de energía y altura estática en la aducción
superan ampliamente a las que se producen en las estaciones de bombeo,
por lo que se admite, sin que se comentan mayores errores, que el
funcionamiento de las bombas IDÉNTICAS en paralelo determinan gastos
IGUALES.
Bombas en Paralelo
B2
B1 B1+B2
H
Q
1
Tubería de Succión
Tubería de descarga
Q=Q1+Q2
H=H1=H2
CASO GENERAL
Disipación 
HB1
Bombas en Paralelo
Si el número de bombas es N y la curva de una bomba H1 tiene la
forma:
H=A+BQ+CQ2
Entonces la curva de la estación, si las bombas son IDÉNTICAS, se
puede expresar:
2
N
Q
C
N
Q
BAH
1
Bombas en Paralelo
1
Rendimiento de la E/B
2
2
1
1
21
/
21
21
2
2
1
1
2
2
1
121
/
BB
BE
BBBB
BB
BE
QQ
QQ
QQQ
HHH
QQ
Q
QHQH
HQ
PP
QH
Psumi
Pútil
Bombas en Paralelo
1
BBB
B
BB
BE
QQQ
Q
Q
QQ
Q
12
21
21
/
2/
22
En el caso de bombas IDÉNTICAS
BBE /
Bombas en Paralelo (operación)
 Debido a incorrectos isométricos de tuberías  Múltiple de 
succión y descarga son realizados con uniones Tee
 El múltiple no es el adecuado para manejar los pulsos de presión y 
causa pérdidas de energía en el sistema por el mal traslado del flujo
 Desviación del pto. de operación del sistema respecto al 
pto. nominal de una bomba
 0.75Qn < Q < 1.25Qn
 Después de meses/años de operación, la erosión interna 
produce el cambio de la curva de la bomba  disminuye
la altura y caudal de la bomba
 …y si esta bomba se opera en paralelo con una mas nueva
 Aumenta la presión en la descarga de la bomba erosionada  su Capacidad Q
 Su capacidad ya es disminuida por el daño durante el uso de la bomba
 Doble impacto en la eficiencia global de la estación de bombeo
Sistema de Bombeo de Crudo 
JUSEPÍN
Plano del Sistema 
de Bombeo de 
Agua y Crudo
Sistema de Bombeo de Crudo 
JUSEPÍN
Plano del Sistema de Bombeo de Agua y Crudo
MÚLTIPLE
Sistema de Bombeo de Crudo 
JUSEPÍN
TK-55504 TK-55505
A
A0
C0
D0
E0
F0
M
B0
M1
B4
C4
D4
E4
F4
B1
C1
D1
E1
F1
C3
B3
D3
E3
F3
AM N0 Q0 P0
N2 Q2 P2
G0 H0 I0 J0 K0
G1 H1 I1 J1 K1
R0
Deshidrataciones adicionales
R1
P-01-E
P-01-D
P-01-C
P-01-B
P-01-A
P-02-B
B2
C2
D2
E2
F2
N1 Q1 P1
P-02-A P-02-C
TK-150.010
TK-150.008
T4
T3
TK-10001
TK-10002
E/B2
E/B1
E/B3
Diagrama del 
Sistema de 
Bombeo de la 
Línea de Crudo
Sistema de Bombeo de Crudo 
JUSEPÍN
TK-55504 TK-55505
A
A0
M
R2R1
T4
P-01
B1 F3
P-02
N0
P2
G0 R0
G1
TK-150.006
TK-150.010
T3
P-200
Crudo Seco
Deshidratadores
Tren de Separación
Bombas Nuevas
TK-10001
TK-10002
E/B3
E/B2
E/B1
Sistema 
Simplificado