Ejercicio LOU 1 PDF

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2 En la instalación indicada en la figura. La tubería succión de la bomba es de DN 4” (pulgadas) ced. 40 y tiene una válvula de compuerta abierta. La tubería de descarga es de DN 2” (pulgadas) ced. 40 y se inicia en la bomba e incluye 2 válvulas de retención (válvula de seguridad o check) tipo bisag...

Description

2 En la instalación indicada en la figura. La tubería succión de la bomba es de DN 4” (pulgadas) ced. 40 y tiene una válvula de compuerta abierta. La tubería de descarga es de DN 2” (pulgadas) ced. 40 y se inicia en la bomba e incluye 2 válvulas de retención (válvula de seguridad o check) tipo bisagra y una válvula de globo abierta, continúa con el medidor de placa de orifico y culmina en la válvula de seguridad. El siguiente tramo de descarga es de DN 3” (pulgadas) ced. 40 y termina en el 2º tanque de almacenamiento. Las entradas y salidas de los tubos-tanques son redondeados. Considerar tuberías de acero comercial. Datos a ser usados de ser necesarios: Respecto al benceno r= 0.879, = 0.601 centipoise y Pvapor= 0.266 kg/cm 2. Respecto del mercurio la r= 13.6 y la pérdida de carga del medidor se puede obtener de la siguiente relación:

[ ( )]

ΔP PERDIDO = ΔP MEDIDO . 1−

D ORIFICIO D TUBERÍA

2

El 1º tanque está a P. atm., el punto 2 corresponde al nivel del tanque. Se pide calcular: a) La pérdida de carga total en el sistema. b) La potencia de la bomba en HP y kW si la eficiencia es del 65%.

a)

Tramo 1 2 3

Tubería DN 4'' Cedula 40 DN 2'' Cedula 40 DN 3'' Cedula 40

Diámetro interno (in)

Diámetro interno (m)

4,026 2,067 3,068

0,1023 0,0525 0,0779

Datos Densidad del benceno (m3/Kg) Viscosidad dinámica (Pa.s) Densidad del mercurio (m3/kg) Diámetro de orificio (m) Gravedad (m/s2) Altura manométrica (m)

Valores 879 0,601 13600 0,0254 9,81 0,15

∆ Pmedida =( ρ Hg−ρbenceno ) g h=( 13600−879 ) 9 , 81 × 0 , 015=18718 , 95 Pa

( ( ))

V 0=

ℜ=

√

1

( )

1−

D0 D1

4

√

2∆P = ρ

√

( (

2

D ∆ P perdido =∆ P medida 1− 0 D1

=18718 , 95 1−

1

( 2 , 1067

1−

√) 4

1 2 ,067

) ) =14337 ,68 Pa 2

m 2 ×14337 , 68 =5 , 8748 s 879

ρ V D 879× 5,8748 × 0,0245 5 D0 =2 ,182 ×10 ; =0 , 48 →C 0=0 , 61 = 0.000601 Di μ

V 0=0 ,61 ×5 , 8748=3 , 5836 3 ´ ´ =0 , 001816 m V s

V i=

ρV i D V´ ; ℜ= Ai μ

(

1

f=

n

h L=∑ f i i =0

{

( )

[

Velocidad Tramo (m/s)

Numero de Reynolds

e/D

f

−2.0 log

( )

ε ε 1 1 5.0452 − ℜ log 3.7065 D 2.8257 D

1.1098

+

5.8506 ℜ0.8981

1 2

0,2209

33051,08

0,0004467

0,02424

0,8388

64406,86

0,0008705

0,02293

3

0,38099

43407,57

0,0005866

0,02344

Li V i 2 n V i2 +∑ K L D i 2 g i=0 2g

Accesorio Entrada redondeada válvula de compuerta válvula de bisagra válvula de globo Salida redondeada

KL 0,04 0,17 2 6 1

]})

2

h L =0,006412m 1

h L =0,781495 m 1

h L =0,040798 m 1

h L=hL + hL +h L 1

2

3

h L=0,828705 m b) 2 P2 V 22 P1 V 1 = + +z + h + +z +h ρg 2 g 1 bomba ρg 2 g 2 L

101325 1,379 ×10 6 +20 + 0,828705 +0+hbomba = 879 ×9 , 81 879× 9,81 hbomba =168,999 m ´ = W

´ ρg hbombaV´ 879 ×9,81 ×168,999 ×0,001816 =4,071 KW =5,46 HP = 0.65 0,65...