Conociendo las Características de BOMBAS para Escritorio nuestro nuevo Programa para la Selección de Bombas Centrífugas en Sistemas de Bombeo de Agua

Con la versión de escritorio de nuestra aplicación WEB BOMBAS estamos atendiendo al requerimiento de varios de nuestros clientes, los cuales deseaban contar con una herramienta que no dependiera de la conexión a internet para su uso, el cual es el caso de las aplicaciones WEB , conocidas también por “Software como un servicio” (SAAS por sus siglas en inglés).

De esta manera es posible ahora contar también con la opción de “instalación” del software en tu ordenador o equipo portátil y poder realizar el diseño de sistemas de bombeo de agua que requieran bombas centrífugas sin requerir de la conexión a internet.

No hablaremos aquí de las ventajas o desventajas de uno u otro esquema de distribución de este tipo de herramientas computacionales pero, si te interesa, puedes darle una revisión a este artículo para darte una mejor idea de lo que cada esquema ofrece.

En esencia se han implementado en la versión de escritorio de BOMBAS las mismas funcionalidades que creáramos para la aplicación WEB del mismo nombre, quizá con la diferencia que componentes como el gráfico de resultados puede ser configurado para darle el formato o aspecto visual que el usuario desee.

Adicionalmente es posible exportar e importar la base de datos de modelos de bombas centrífugas de forma tal que puedas respaldar y aumentar la librería de bombas que utilizas en el diseño de estaciones de bombeo.

Así, cuando ejecutas por primera vez a BOMBAS para escritorio, encontrarás a la ficha BOMBAS, la cual estará disponible, independientemente de que tengas o no un proyecto activo en el programa:

La-Ficha-Bombas-Permite-la-creacion-de-la-base-de-datos-de-bombas-centrifugas

Las Herramientas en esta ficha te permitirán crear y mantener la base de datos con diversos modelos de equipos de bombeo que podrás utilizar en cada uno de los proyectos de selección de bombas que crees en el programa.

En el siguiente video te presentamos las características disponibles en esta ficha del programa la cual, reiteramos, es quizá la de mayor importancia pues necesariamente debes contar con modelos de bombas disponibles en la base de datos para poder crear proyectos en BOMBAS para escritorio:

Transcripción

En la Ficha BOMBAS es en donde deberás crear y mantener los diferentes modelos de bombas centrífugas que utilizarás en todos los proyectos que crees con el programa.

La idea es que cuentes con una librería de curvas características asociadas por supuesto a un modelo comercial de bomba, que podrás asignar a los ramales de bombeo de la estación o sistema que estés evaluando hidráulicamente.

Cuando ejecutas el programa BOMBAS por primera vez encontrarás que no hay modelos disponibles en la lista de bombas. Así que será necesario que empieces a alimentar a la base de datos del programa.

Lo primero que debes realizar es crear el modelo pulsando el botón Nueva en el panel Lista de Bombas.

En el diálogo de propiedades generales debes especificar un nombre que te permita identificar al modelo. En nuestro caso optaremos por utilizar la identificación que el fabricante asigna en sus catálogos.

Colocamos el nombre del fabricante

La Velocidad de rotación del equipo

Y finalmente seleccionamos la o las aplicaciones que nuestro nuevo modelo tendrá.

Pulsamos Aceptar para cerrar el diálogo.

Verás que la tabla con los datos de las curvas características de la bomba está disponible para agregar en ella la información disponible.

La manera más común, siempre partiendo de la suposición de que cuentas con la información a partir de los catálogos que los fabricantes proporcionan, es introduciendo los puntos uno a uno pulsando este botón.

Así, conforme vas alimentando la tabla, verás la evolución de la curva característica en el gráfico de la derecha.

Y, al finalizar la introducción de datos, podrás visualizar no sólo la curva altura caudal sino también

La de eficiencias

La de Carga neta Positiva de Succión Requerida

Y la de potencia

Siempre teniendo como referencia la curva característica de altura caudal del modelo en cuestión.

En caso que no cuentes con la información detallada de las curvas características del modelo que estás creando, encontrarás algunas opciones para poder generar curvas teóricas que podrás utilizar en las evaluaciones hidráulicas que realices con el programa BOMBAS.

Vamos a crear un nuevo modelo para conocer las opciones disponibles de creación de curvas características dentro del programa.

La primera opción en el panel Datos Bomba te permite crear las curvas características de altura, eficiencia y potencia a partir de curvas teóricas y especificando los valores de operación del equipo en el punto de máxima eficiencia.

Así, tendrás que seleccionar el tipo de bomba en función del tipo de flujo a través de ella o de su impulsor: Radial, Mixto o Axial.

Y luego introducir los valores en el referido punto de máxima eficiencia.

Cuando pulsas el botón aceptar verás que se han creado las curvas de altura, eficiencia y potencia, pero para el caso de la carga de succión no se crean pues éste es un parámetro que depende de las características del equipo y debería ser suministrado por el fabricante.

Por supuesto que, en función de las referencias de las que dispongas, podrás introducir manualmente los valores para obtener la curva respectiva.

La segunda opción te permite obtener la curva de altura caudal a partir de la introducción de tres puntos en lo que sería la curva característica de la bomba.

Por lo general se recomienda que el primer punto se corresponda con el valor para caudal nulo, el segundo punto sería el de máxima eficiencia y el tercero para el caudal máximo que el equipo puede bombear.

Cuando utilizas esta opción verás que las curvas de eficiencia, NPSH y potencia no se generan. Así que debes introducir los valores manualmente, de ser necesarios en tu análisis.

Por último, está la opción de aplicar a los datos disponibles en determinado modelo, las leyes de semejanza o afinidad hidráulica en equipos de bombeo.

Eliminemos primero este modelo y volvamos al que inicialmente habíamos creado.

La idea aquí es obtener, a partir de las características del modelo de 575 milímetros de diámetro de impulsor, las curvas de operación del mismo modelo pero con un impulsor de menor diámetro.

Así que crearemos una copia de este modelo, renombrándolo.

En este caso tendrá un impulsor de 505 milímetros. Nota que, aún no modificaremos el diámetro del impulsor en esta ventana pues la modificación la realizará el programa una vez apliquemos la opción de leyes de afinidad.

Así modificaremos los datos de caudal, altura y potencia pulsando este botón e introduciendo los nuevos valores.

Nota que podrás aquí también obtener curvas para distintas velocidades de rotación en el mismo modelo.

Pero en este caso mantendremos la velocidad y modificaremos el diámetro a 505.

Al pulsar Aceptar verás los datos modificados, pero recuerda que los de eficiencia y carga neta positiva de succión no variarán de los originales, así que deberás modificarlos en función de las características que suministre el fabricante.

Cada vez que realices una modificación verás que este botón se activa para que lo pulses y se acepten los cambios realizados.

Nota, como te habíamos referido, que al realizar la modificación, el programa cambió la propiedad diámetro del impulsor del modelo a 505.

Adicionalmente encontrarás opciones para exportar las bombas desde la base de datos del programa a un libro de Microsoft Excel.

Así como para importar datos que tengas en archivos de este tipo.

En el caso de la importación desde archivos de Excel, se espera que los datos estén ordenados según vemos en esta hoja.

Y que el nombre de la hoja contenga el nombre del modelo a importar, aun cuando posteriormente podrás modificarlo.

Cuando seleccionas el archivo a importar verás que el programa identificará los títulos en cada encabezado y te pedirá que los asignes a cada uno de los campos de la tabla con las curvas características.

En este caso tienen el mismo orden pero de no ser así sólo debes asegurarte de realizar la asignación adecuada desde los títulos disponibles en la lista de columnas importadas.

Si las unidades de los datos en cada columna son diferentes a los que están activos en el proyecto, debes modificarlos aquí para que el programa realice la conversión.

Pulsando este botón podrás especificar antes de la importación las propiedades generales del modelo.

Y, al pulsar Terminar, se te informará del número de bombas importadas que, en este caso, fue sólo una como ves al final de la lista de bombas.

Como ves, Bombas te ofrece diversas opciones para que puedas crear y mantener una base de datos con curvas características de múltiples modelos de bombas centrífugas que podrás utilizar en tus análisis hidráulicos.

La Ficha PROYECTO

Creados los modelos de bombas centrífugas en la base de datos del programa es posible ahora iniciar con el proceso de creación de los componentes del sistema de bombeo en la Ficha PROYECTO:

LaFicha-Proyecto-te-permitira-introducir-los-datos-del-sistema-de-bombeo-de-agua

Recuerda que BOMBAS realiza la caracterización hidráulica del sistema: Tanque de Succión – estación de bombeo (con uno o más equipos operando simultáneamente en serie o en paralelo) – Tubería de impulsión – tanque de descarga y para ello es necesario que especifiques la siguiente información en esta ficha:

1. Niveles de Agua en los Estanques de Succión y Descarga del sistema de bombeo.

Nota que en los cuadros Tubería de Succión y Tubería de Descarga hay un cuadro de texto en el que deberás introducir el valor de elevación correspondiente al nivel de agua en los respectivos estanques al inicio y fin del sistema de bombeo.

2. Características de las tuberías (o tramos) en las tuberías de succión y descarga.

Bombas supone que desde el tanque de succión hasta la entrada a la estación de bombeo (abastecimiento a los ramales de bombeo) existe una conducción conformada por uno o más tramos de tuberías conectados en serie. Es decir, es posible considerar que la tubería de aducción a la estación de bombeo, está conformada por tramos con distintas características geométricas (diámetro y longitud) y material (coeficiente de fricción de Hazen-Williams).

De forma similar, en el lado de la descarga de la estación de bombeo (salida o descarga de los ramales de bombeo) se supone que existe una conducción – lo que denominaríamos como tubería de impulsión o aducción por bombeo – también conformada, de ser el caso, por distintos tramos, con distintas características, conectados en serie. Esta tubería de descarga o impulsión, descargará contra el nivel de descarga que se establezca en el cuadro respectivo.

Así verás que, al lado de cada una de las tablas de tramos o secciones hay tres botones:

Los que te permiten adicionar o eliminar filas (o tramos de tubería) a las tuberías de succión y descarga:

Botones-para-agregar-y-eliminar-tramos-de-tuberia-de-succion-o-descarga

El que te permite especificar la cantidad y tipo de accesorios como válvulas y codos, entre otros, instalados en cada sección o tramo de tubería creado:

Especificando-accesorios-instalados-en-cada-tuberia

Ten en cuenta que este botón estará activo solamente si la opción de cálculo de pérdidas que has seleccionado en el panel Pérdidas de Carga, de la Ficha Proyecto, se corresponde con el de Coeficiente de Pérdida Localizada:

Activando-el-boton-para-especificar-numero-y-tipo-de-accesorios-en-las-tuberias-de-succion-y-descarga

Características del o de los ramales de bombeo en la Estación de Bombeo.

Cuando hablamos de un ramal de bombeo, debe pensarse en ese componente del sistema en donde estará instalado determinado modelo de bomba centrífuga y a través del cual se interconectan las tuberías de succión y descarga descritas en los dos puntos anteriores.

Así, es posible en BOMBAS definir cualquier número de ramales de bombeo, cada uno con un modelo específico de bomba de los disponibles en la base de datos (no se permite tener más de un ramal con el mismo modelo de bomba) y para cada uno de los cuales se debe especificar:

El tipo de asociación a emplear para los equipos en la estación de bombeo.
Podrás optar por asociar los ramales en Serie o en Paralelo según el objetivo buscado en tu diseño.
Características geométricas (diámetro y longitud), material (coeficiente de fricción) y accesorios instalados en los tramos de succión y descarga de cada ramal. En el caso de los ramales, independientemente del método de cálculo de pérdidas de carga seleccionado (por incremento de longitud o utilizando coeficientes de pérdidas localizadas en accesorios) estará disponible la opción de especificar el número y tipo de accesorios instalados en el ramal pues el cálculo de las pérdidas locales se hará en todo caso a través del uso de los respectivo coeficientes.
Modelo de Bomba Centrífuga y Cantidad de Ramales similares en la estación de bombeo.
Aquí, una vez selecciones el modelo a utilizar en el ramal en cuestión, tienes la opción de especificar, en el campo Cantidad de la tabla de ramales de bombeo, el número de ramales similares que habrá en la estación de bombeo.

Ten en cuenta que, en la mayoría de los casos, se opta por utilizar un mismo tipo de equipo de bombeo instalado en uno o más ramales, de forma tal que, al operar en conjunto, logran generar, para la estación, el caudal o altura de bombeo requerido (asociados en paralelo o en serie). Así, sólo debes especificar un solo ramal e indicar el número de ramales operativos para obtener el punto de operación del sistema.

Adicionalmente, si dentro de tu análisis del sistema de bombeo, deseas observar el resultado cuando un modelo determinado de bomba está inactivo, puedes especificar para ese ramal, en dicho campo Cantidad, un valor cero (0) que le indicará al programa que el equipo no será considerado en el cálculo hidráulico respectivo.

Habiendo realizado la construcción del sistema de bombeo de agua, debes entonces pulsar el botón Calcular para poder obtener los resultados de la caracterización del sistema.

Por supuesto que BOMBAS realizará la verificación de la información suministrada en la búsqueda de errores tales como:

Que el rango de operación de los modelos de bomba centrífuga que has especificado en los ramales de bombeo sea consistente con el de la curva del sistema: recuerda que, para que exista solución, la curva de resistencia de la tubería de impulsión debe “encontrarse” con la curva compuesta del sistema de bombeo.
En el caso de ser bombas con diferentes curvas características las que estás asociando (especialmente para el caso de bombas en paralelo) se verificará que, en efecto, la operación conjunta es posible. Aquí, una vez más, se verifican los rangos de operación contra la curva de resistencia de la aducción por bombeo.

En cualquier caso es importante que, por supuesto, exista consistencia entre las características de Altura-Caudal de los equipos de bombeo que específicas y el objetivo que estás buscando en tu diseño: mayor caudal, mayor altura de bombeo, manejar un rango amplio de caudales, etc.

La Ficha RESULTADOS

Por último, cambiando a la ficha RESULTADOS después de realizar el cálculo del sistema de bombeo, podrás ver:
La-Ficha-Resultados-de-BOMBAS-software-para-seleccion-de-bombas-centrifugas

1En la parte superior izquierda encontrarás el punto de operación del sistema de bombeo: Caudal y Altura de bombeo Totales.

2La tabla con el punto de operación de cada uno de los modelos de bomba centrífuga que has incluido en la caracterización del sistema de bombeo. En relación con esta tabla verás que, además del valor del caudal entregado por modelo de bomba, se presentan la Eficiencia, NPSH requerido, Potencia y las velocidades del flujo en los tramos de succión y descarga del ramal en cuestión:

Resultados-del-punto-de-operacion-de-cada-modelo-de-bomba

Adicionalmente, observa el valor encerrado entre paréntesis al lado de la eficiencia en la figura anterior. Éste valor te indicará que tan alejado está el punto de operación del equipo de bombeo de aquél en el cual su eficiencia es mayor (punto de máxima eficiencia de la bomba).

Si el valor es negativo está ubicado a la izquierda de dicho punto dentro de la curva característica de la bomba centrífuga. Si es positivo está emplazado a su derecha.

Éste parámetro te será muy útil para comprender qué tan bien (o mal) está operando el equipo para la situación analizada.

3El gráfico con las curvas de operación del sistema de bombeo y del sistema de impulsión. El gráfico te presentará, de forma clara, la caracterización del sistema de bombeo bajo análisis.

De acuerdo al tipo de asociación escogida: en serie o en paralelo, podrás visualizar las curvas características para cada equipo, comparadas con la del sistema. Por supuesto que la intersección de la curva general del sistema de bombeo con la de la tubería de impulsión se corresponderá al valor de operación total del sistema referido en el punto 1 de este aparte.

Como ves, ahora dispones de una herramienta que, aunque sencilla, es bastante potente para la selección de bombas centrífugas.

Recuerda que las características de este software son similares a las de la aplicación WEB del mismo nombre, así que puedes revisar sus tutoriales para tener más información acerca de las características y formas de uso. Haz clic aquí para conocerlos. Y en este video puedes ver la aplicación a un sistema de bombeo utilizando la asociación en paralelo de bombas centrífugas.