Análisis de falla operacional de un sistema hidroneumático en instalación hospitalaria
DOI:
https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.1.2018.14Palabras clave:
NPSHd, NPSHr, cavitación, bombeo, carga, succiónResumen
Introducción: El trabajo presenta el estudio de la falla operacional de un sistema hidroneumático destinado al suministro de agua a una institución hospitalaria.
Objetivo: Determinar la o las causas de interrupción del suministro de agua del sistema hidroneumático a la edificación.
Metodología: Se trazó la característica hidráulica del sistema de tubería y se comparó con la característica hidráulica del sistema hidroneumático, comprobando que satisfacía plenamente las solicitudes de carga y flujo requeridas por la edificación. Dada la presencia de ruidos y vibraciones en la tubería de succión se realizó la comparación del NPSH requerido con el NPSH disponible, determinando que el actual diseño de la tubería de succión es la causa de la falla del sistema hidroneumático.
Resultados: Se proponen tres variantes de modificación al diseño de la tubería de succión que eliminan el fenómeno de la cavitación. Ello evita poner en operación una bombea auxiliar que incrementa el consumo energético en 8760 kWh/año con un costo de 1839,6 $/año y la inseguridad en el servicio de agua.
Conclusiones: El equipo hidropresor seleccionado cumple satisfactoriamente los requerimientos de la instalación, exceptuando el diseño de la tubería de succión donde el NPSH disponible es inferior al NPSH requerido para caudales superiores a 900 l/min, apareciendo el fenómeno de la cavitación y provocando la salida de servicio del sistema.
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[2] L. E. Díaz, Y. Mustafá I y L. G. Rios, “Construcción y puesta en marcha de un banco de cavitación para bombas centrífugas pequeñas,” Sci. Tech., vol. 1, no. 30, enero de 2006. http://dx.doi.org/10.22517/23447214.6499
[3] F. B. Cruz, “Análisis de las variables de la cavitación en bombas centrífugas horizontales”, Tesis de pregrado, Instituto Politécnico Nacional, México, D. F., 2013.
[4] Z. Zou, F. Wang, Z. Yao, R. Tao, R. Xiao y H. Li, “Impeller radial force evolution in a large double-suction centrifugal pump during startup at the shut-off condition,” Nucl.Eng. Des., vol. 310, pp. 410–417, diciembre de 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.nucengdes.2016.10.034
[5] B. G. Park, Experimental study of debris head loss through a pressurized water reactor recirculation sump screen after LOCA, Nuclear Engineering and Design, vol. 241, no. 7, pp, 2462–2469, abril de 2011. http://dx.doi.org/10.1016/j.nucengdes.2011.04.013
[6] Z. Han y S. K. Vanapalli, “Relationship between resilient modulus and suction for compacted subgrade soils,” Eng.Geol., vol. 211, pp. 85–97, agosto de 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.enggeo.2016.06.020
[7] P. Cao, Y. Wang, C. Kang, G. Li y X. Zhang, “Investigation of the role of non-uniform suction flow in the performance of water-jet pump,” Ocean Eng., vol. 140, pp. 258–269, Aug. 2017. http://dx.doi.org/10.1016/j.oceaneng.2017.05.034
[8] T. Wu y J. D. Englehardt, “Mineralizing urban netzero water treatment: Field experience for energypositive water management,” Water Res., vol. 106, pp. 352–363, diciembre de 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2016.10.015
[9] N. D. Karlsen-Davies y G. A. Aggidis, “Regenerative liquid ring pumps review and advances on design and performance,” Appl. Energy, vol. 164, pp. 815–825, febrero de 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.12.041
[10] K. K. Botros, J. Geerligs y B. Watson, “Experimental investigation aiming at improving the suction flow capability of a gas expeller,” J. Nat. Gas Sci. Eng., vol. 23, pp. 458–463, marzo de 2015. http://dx.doi.org/10.1016/j.jngse.2015.02.025
[11] J. Colt, P. Plesha y J. Huguenin, “Impact of net positive suction head on the design and operation of seawater pumping systems for use in aquaculture,” Aquac. Eng., vol. 35, no. 3, pp. 239–257, octubre de 2006. http://doi:10.1016/j.aquaeng.2006.03.001
[12] Y. Zhang, S. Hu, J. Wu, Y. Zhang y L. Chen, “Multi-objective optimization of double suction centrifugal pump using Kriging metamodels,” Adv. Eng. Softw., vol. 74, pp. 16–26, agosto de 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.advengsoft.2014.04.001
[13] F. Burlon, D. Micheli, R. Furlanetto, M. Simonato y V. Cucit, “Cavitation Detection and Prevention in Professional Warewashing Machines,” Energy Procedia, vol. 101, pp. 718–725, noviembre de 2016. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2016.11.091
[14] G. Carraro, P. Pallis, A. D. Leontaritis, S. Karellas, P. Vourliotis, S. Rech y A. Lazzaretto, “Experimental performance evaluation of a multi-diaphragm pump of a micro-ORC system,” Energy Procedia, vol. 129, pp. 1018–1025, septiembre de 2017. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.09.232
[15] CRANE, Fluid flow: in valves, accessories and pipes, Mc-Graw-Hill Interamericana, 2011.
[16] Technical Data CN50-200C, Sea Land, Cod: 175128000, (PD) Italia, Disponible en: www.sea-land.it
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