MAQUINARIA HIDRAULICA

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1 MAUINARIA HIRAULICA 1.- Triágulo de velocidades E la máquias hidráulicas o se comuica o extrae eergía de u fluido. Las máquias suele teer u elemeto giratorio (rodete), que tiee ua serie de álabes co uos determiados águlo de icidecia del fluido, siedo los de etrada ( 1 ), y los de salida ( ). La velocidad del rotor es diferete a la del fluido, hay varias velocidades y águlos, que defie los triágulos de velocidades. Fluido (C) Rotor (U) Relativa (C - U) α β Etrada C 1 U 1 W 1 (C 1 - U 1 ) C^U W^-U Salida C U W (C - U ) 1.- Bombas cetrífugas (I) La misió es provocar el movimieto del agua por la istalació, veciedo las resistecias que impoe el circuito hidráulico al paso del agua, mediate la aplicació de ua eergía.. Existe pricipalmete dos tipos de bombas: e desplazamieto positivo: de embolo, rotativas y de torillo. Cetrífugas; so las empleadas e los sistemas de climatizació, calefacció o refrigeració; produce u flujo cotiuo de agua; el par de arraque es pequeño, lo que hace fácil su accioamieto. Características: caudal (m 3 /h o l/h), la presió sumiistrada o altura h, la altura de aspiració, la potecia cosumida y la presió máxima que puede soportar. MECANICA E FLUIOS 1

2 MAUINARIA HIRAULICA.- Bombas cetrífugas (II) Vetajas: de secilla costrucció, o requiere toleracias estrictas, o ecesita válvulas, o tiee movimietos alterativos, compacta y poco peso, de vida prologada y fácil mateimieto. Como icoveietes tiee que preseta bajos redimietos co caudales pequeños; y o se autoceba. Las partes de la bomba so: El rodete. Aspiració. Carcasa o voluta., puede icluir u difusor (sistema de álabes fijos). Empaquetaduras y cierres mecáicos. 3.- Bombas cetrífugas (III) Existe bombas de rotor húmedo (si mateimieto, meos ruido, peor redimieto y para circuitos cerrados) y de rotor seco. Se llama bomba multifase o multietapa a las bombas que tiee varios rodetes ecerrados e ua úica carcasa. 4 MECANICA E FLUIOS

3 MAUINARIA HIRAULICA Cavitació es la vaporizació del agua detro de la bomba por efecto de la depresió iterior creada e la etrada de la misma; debe evitarse por ser fuete de ruidos y provocar el desgaste de las piezas por la vibracioes y por el golpeo; hay mayor peligro cuado se trabaja co agua caliete. Las bombas cetrífugas tiee ua altura de aspiració limitada; se llama NSH: altura eta de succió positiva: es la presió míima por debajo de la cual se produce cavitació e la bomba, existe dos NSH: NSH requerida: es ua característica de la bomba.- Bombas cetrífugas (IV) NSH dispoible: es ua característica del circuito de aspiració, debe superar al requerido e u orde de,5m. 5 Las leyes de semejaza de las B.C. So: Al variar la velocidad de giro () aumeta o dismiuye el caudal proporcioalmete, y la presió proporcioalmete a. La potecia empleada es proporcioal a 3..- Bombas cetrífugas (V) Al variar el diámetro del rodete, varía el caudal y la presió proporcioalmete. Variado la achura del rodete, varía el caudal proporcioalmete. Variado el águlo o el º de álabes cambia la forma de la curva H-. Se ve afectada por la viscosidad, es sesible a la Tª; al aumetar la viscosidad, dismiuye el redimieto, aumeta la potecia absorbida y dismiuye la presió sumiistrada para u caudal determiado. rpm rpm 1 ó rodete rodete / abs1 abs 1/3 6 MECANICA E FLUIOS 3

4 MAUINARIA HIRAULICA.- Bombas cetrífugas (VI) El puto de fucioamieto está marcado por la itersecció etre la curva de la bomba y la de la tubería, pero si la tubería trasporta agua de u depósito de u ivel iferior la curva esta desplazada. Circuito abierto/cerrado:.estática Variació de la velocidad 7.- Bombas cetrífugas (VII) ara variar el puto de fucioamieto de la bomba: Istalado u depósito de acumulació para las putas de demada. Istalado varias bombas e paralelo. Co u bypass etre la impulsió y la aspiració. rovocado ua pérdida de carga co ua válvula situada e la tubería de impulsió Variado la velocidad de giro. Comparado el cosumo eléctrico 8 MECANICA E FLUIOS 4

5 MAUINARIA HIRAULICA.- Bombas cetrífugas (VIII) E las bombas co covertidor electróico: Bypas to1 al to Covertidor to 1 al to 3 Regulació co presió variable 9 Acoplamieto de bombas e paralelo, para cada altura coseguida el caudal es la suma de los caudales de todas las bombas acopladas. Hay que colocar ua válvula atiretoro e cada ua de las bombas. Si las bombas so distitas puede suceder situacioes o deseables..- Bombas cetrífugas (IX) Acoplamieto de bombas e serie para cada caudal sumiistrado la altura es la suma de la coseguida por cada ua de las bombas acopladas. 1 MECANICA E FLUIOS 5

6 MAUINARIA HIRAULICA.- Bombas cetrífugas (X) El motaje e istalació debe teer e cueta: Lugar accesible Fácil aspiració Cebado, válvulas de pie de pozo Alieació Uioes flexibles Válvulas de reteció Coos difusores Elemetos de medida 11.- Bombas cetrífugas (XI) ara la selecció hay que acudir a las curvas del fabricate: Gráfico de selecció rápida 1 MECANICA E FLUIOS 6

7 MAUINARIA HIRAULICA.- Bombas cetrífugas (XII) Fluido de trabajo Tipo de circuito Resultados 13.- Bombas de egraajes 14 MECANICA E FLUIOS 7

8 MAUINARIA HIRAULICA 3.- Turbias hidráulicas So dispositivos que aprovecha la eergía potecial o ciética de u líquido para trasformarla e eergía mecáica. Existe múltiples tipos; su clasificació se suele hacer e turbias de acció y de reacció. Turbia elto: de acció, cazoletas e iyector, e saltos grades co pequeños caudales. Turbia Fracis: de reacció, álabes, distribuidor, e pequeños saltos y grades caudales. Turbia Kapla: de reacció, similar a ua hélice. ara pequeños saltos hidráulicos Vetiladores (I) Los vetiladores so máquias destiadas a producir movimieto de aire. Los coceptos fudametales so: Caudal volumétrico. Icremeto de la presió estática. otecia dispoible. Redimieto del vetilador. Ruido, las dimesioes, o el modo de arrastre Tres tipos de presioes: resió estática, sobre las paredes del coducto. iámica, al covertir la eergía ciética e presió. Total que es la suma de las dos. 16 MECANICA E FLUIOS 8

9 MAUINARIA HIRAULICA 4.- Vetiladores (II) Clasificació de los vetiladores: or la diferecia de presió estática: Alta presió: 18 < p > 3 mm.c.a. Media presió: 9 < p < 18 mm.c.a. Baja presió: p < 9 mm.c.a. or el sistema de accioamieto: Accioamieto directo. Accioamieto idirecto por trasmisió. or el modo de trabajo: Vetiladores axiales: mueve grades caudales co icremetos de presió estática baja. Hélice. Tubo axial: e ua evolvete, da mayores presioes, geera mucho ruido Vetiladores (III) Clasificació de los vetiladores (II): Segú el modo de trabajo (II): Vetiladores cetrífugos: el flujo de salida es perpedicular al de etrada. e alabes curvados hacia delate. e alabes curvados hacia atrás. e álabes rectos a radiales; captació de residuos. Vetiladores traversales; la trayectoria del aire e el rodete es ormal al eje tato a la etrada como a la salida. Vetiladores helicocetrífugos; so itermedios etre los cetrífugos y los axiales, e ellos el aire etra como e los helicoidales y sale como e los cetrífugos. 18 MECANICA E FLUIOS 9

10 MAUINARIA HIRAULICA 4.- Vetiladores (IV) Las curvas características (I): 19 Las curvas características (II): 4.- Vetiladores (V) MECANICA E FLUIOS 1

11 MAUINARIA HIRAULICA MECANICA E FLUIOS Vetiladores (VI) Las leyes de los vetiladores: Variació de la velocidad de giro: 3 ot ot 5 log Variació del diámetro del rodete: 3 5 ot ot 7 log Variació de la desidad del aire: ot ot log Variació de las prestacioes: 4 1/ 4 1/ 1/ 4 3 / 4 3 / 1/ ot ot log 1 log Variació varios parámetros: ot ot log 5 log 7 log 4 3 / 4 3 / 1/ 4.- Vetiladores (VII) El puto de fucioamieto del vetilador depede del sistema de distribució del aire, que es cambiate. ara cte ara variable Cotrol del caudal sumiistrado No

12 MAUINARIA HIRAULICA 4.- Vetiladores (VIII) Acoplamieto de vetiladores Serie aralelo e cotrarotació Compresores (I) Atediedo al modo de accioamieto del compresor: Eléctrico, más habituales, problema de saturació de la líeas eléctricas e verao y e cetros urbaos. Accioados por motores de gas, favorecido por las compañías, fácil regulació de velocidad, requiere de istalació adicioal y mateimieto. 4 MECANICA E FLUIOS 1

13 MAUINARIA HIRAULICA 5.- Compresores (II) Atediedo a la separació compresor-accioamieto: Abiertos, separació etre el compresor y el accioamieto, tiee partes accesibles, problema de estaqueidad e el eje. Herméticos, geeralizados e los equipos de pequeña potecia, hay iteracció de las averías. Semiherméticos, herméticos co cierta accesibilidad Compresores (III) Atediedo al modo de compresió (I): Alterativos: Flujo pulsate (varios cilidros) Necesita válvulas La presió de descarga se ajusta a la del codesador La capacidad se puede regular descargado cilidros 6 MECANICA E FLUIOS 13

14 MAUINARIA HIRAULICA.- Tipos de 5.- Compresores (IV) Atediedo al modo de compresió (II): Rotativos (I): o tiee válvulas de admisió e aletas: sileciosos, pero muy sesibles a la etrada de líquido. e Rodillo 7 Atediedo al modo de compresió (III): Rotativos (II):.- Tipos de 5.- Compresores (V) (V) e oble Torillo: el sellado etre la alta y la baja presió se realiza co el aceite lubricate. Si válvulas, tiee fija la relació de compresió Regulació de capacidad y relació de compresió co lumbrera de descarga 8 MECANICA E FLUIOS 14

15 MAUINARIA HIRAULICA.- Tipos de 5.- Compresores (V) (VI) Atediedo al modo de compresió (IV): Rotativos (III): e Torillo Simple: el cotrol de capacidad se realiza co u aillo. Scroll: so dos espirales. Tiee relació de compresió fija, la regulació de la capacidad se hace co varias lumbreras de descarga Compresores (VII) Atediedo al modo de compresió (V): Rotativos (IV): e Egraajes: Flujo Axial Cetrífugos: grades volúmees, co baja relació de compresió 3 MECANICA E FLUIOS 15

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