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 S257  Problemática al caso de varias bombas.

S2

Fontanería
S25 Rama Bombas. Hidrocompresores.
S251 Rama Bombas centrífugas. Sus componentes.Clases de bombas.
S252 Rama Curva característica, q-h, de una instalación y de una bomba.Altura de elevación de una bomba.
S253 Rama Potencias y rendimiento. Elección de la bomba.
S254 Rama Cavitación. Cálculo de la altura geométrica máxima de aspiración.
S255 Rama Funcionamiento en paralelo y en serie  de las bombas.
S256 Rama Hidrocompresores. Descripción. Variedades básicas.Determinación de sus componentes.
S257 Rama Problemática al caso de varias bombas.
S258 Rama Tipologías usuales de hidrocompresores.
S259 Rama Normativa Autonómica.
S2510 Rama Ejemplo de cálculo.

EXPOSICIÓN:

  Hasta ahora todo el desarrollo teórico que hemos hecho se ha basado en la consideración que el equipo contaba con una sola bomba, aunque conviene recordar la conveniencia de la existencia de una bomba de reserva, para casos de avería, sobre todo cuando la importancia del suministro sea relevante.  

1  Bombas con funcionamiento "en alternancia".

De la necesidad de la existencia de una bomba de reserva se desprende, como alternativa, que dichas bombas puedan funcionar en régimen de alternancia, lo que significa que cada una de ellas pueda hacer frente al gasto total de la instalación y que representa una serie de ventajas entre las que destacan:

1º.- Hace innecesaria la existencia de una bomba de reserva, puesto que caso de avería de una de ellas, mientras dura la reparación, la otra puede hacer frente al gasto de la instalación.

2º.- Tiene la ventaja que todas las bombas funcionan habitualmente, lo que facilita el control del estado de todas ellas, frente al problema de tener una bomba de reserva permanentemente parada, salvo caso de avería.  

3º.- Permite una reducción importante del volumen del depósito a presión del hidrocompresor, puesto que, suponiendo dos el número de bombas, a igualdad del tiempo T entre arrancada y arrancada de la misma bomba, permite duplicar el número de ciclos con que pueden entrar en funcionamiento el conjunto y, por tanto, generalizando para n bombas, las expresiones (I) y (II) toman la siguiente forma:  

 


  Sin compresión inicial.- pt = 1 atm.

                                              (I)     

  Con compresión inicial.- pt = p2

                                              (II)      

siendo:

                              Qb = Q1 = Q2 = Q3 =...caudal de cada bomba instalada.

                               n = número de bombas funcionando en  régimen de alternancia La reducción de v no es proporcional a n pues, como veremos, con más de una bomba en alternancia convendrá mayorar Qb. .

                              NC = número de ciclos de cada bomba.

2  Bombas con conexión en paralelo y funcionamiento "en cascada".

Otra modalidad de funcionamiento, cuando se conectan dos o más bombas, es la que permite la entrada en funcionamiento de las bombas según la demanda lo va requiriendo.

Su funcionamiento es el siguiente:

Supongamos que el nivel de agua en el depósito ha alcanzado el mínimo, nivel al que correspondería la presión mínima establecida p2. Si se produce o se está produciendo un consumo en el sistema, entraría a funcionar la primera de las bombas. En caso que a pesar de ello, la presión de mínima siguiera bajando, querría decir que el caudal que se consume es mayor que el que aporta la propia bomba y automáticamente entraría a funcionar la segunda. Si con esta segunda bomba tampoco se recuperase la presión en el depósito, entraría a funcionar la tercera, y así sucesivamente hasta que entrase la última, en cuyo caso, como, al menos, la suma de los caudales de todas las bombas conectadas en paralelo debe ser igual al máximo de los consumos, la presión no debe seguir bajando.

Este sistema tiene una serie de ventajas, entre las que podemos destacar:

1º.- Permite ajustar mejor el rendimiento de las bombas a la curva de consumos que se puedan producir, sobre todo si ésta resulta de difícil pronóstico o muy variable.

2º.- Si bien es cierto que este sistema sigue requiriendo la existencia de una bomba de reserva, la potencia y tamaño de la misma será más pequeño.

3º.- A partir de tres bombas permite una reducción del tamaño del calderín como veremos tras la obtención de las correspondientes fórmulas:

Si como es preceptivo

                                        Qc = Q1+Q2+Q3+...+Qn

siendo n el número de bombas, y cuya suma de caudales sería equivalente al caudal Qb.

                                        Qb = Q1+Q2+Q3+...+Qn

Con lo cual, podremos comparar los valores de T con los correspondientes a si tuviera una sola bomba.

*.-  Dos bombas en cascada.

Realizando las mismas operaciones que se hicieron para determinar el valor más des­favorable de T, cuando estudiamos el caso de una sola bomba, se deduce que éste se produce cuando el consumo es ligeramente superior a Q1 = Qb/2, y arranca la segunda bomba:

                                    

Que resulta ser el mismo valor de T que se tenía con una sola bomba.

*.- Tres bombas en cascada.

Procediendo de igual manera, se deduce que el valor de T más desfavorable se produce cuando el consumo es ligeramente superior a Q1 + Q2 = 2Qb/3, y arranca la tercera bomba:

                                                

*.- Cuatro bombas en cascada.

El valor de T más desfavorable se produce cuando el consumo supera ligeramente  Q1 + Q2 + Q3 = 3/4Qb, y arranca la cuarta bomba:

                                       

*.- N bombas en cascada.

Si generalizamos para n bombas, el valor de T más desfavorable se producirá cuando el consumo sea tal que se requiera el arranque de la enésima bomba y T tomará los siguientes valores:

                                    

Expresión que resulta válida para valores de n iguales o mayores de 2.-

Teniendo en cuenta que:

                                    

Podemos establecer la siguiente igualdad:

                                             

Por tanto:

                                            

De dónde las expresiones (I) y (II) toman la siguiente forma para bombas con funcionamiento en cascada:

Sin compresión inicial.- pt = 1 atm.

                      (I)          

Con compresión inicial.- pt = p2

                     (II)          

 siendo:   Qb = Q1 + Q2 + Q3 + ... suma de los caudales de   las bombas instaladas

               n =    número de bombas funcionando en cascada, para valores de n iguales o mayores de 2.

                Nc =  número de ciclos del conjunto o, lo que es lo mismo, de cada bomba.


Actualizado 20/02/08

 ©  Contenido: Juan Carratalá Fuentes y Manuel Roca Suárez