Diseño y construcción de una batería de bombeo en el laboratorio de procesos unitarios de la FIQ-UNAP

Abstract

Series and parallel pump configurations are used in pumping systems to improve efficiency and performance. In a series configuration, multiple pumps are placed in line, so that the output flow of one pump is directed to the input of the next pump. This increases the total pressure generated by the pumps, which is useful in applications where greater thrust is required. On the other hand, in a parallel configuration, multiple pumps are connected so that their output flows combine in a common pipe. This increases the total flow capacity of the system, which is beneficial in situations where large volumes of liquid need to be moved. The general objective of this study was to design, build, and put into operation a battery of pumps with series and parallel arrangements in the Chemical Engineering Faculty of the UNAP, in order to perform graphical and analytical determinations of flow rates and pressures. The quantitative research was experimental in nature, and 8 tests were conducted on the pump battery with series and parallel arrangements. It was determined that the pumping battery has a high percentage of error in the parallel arrangement configuration when comparing the theoretical total dynamic head to the experimental dynamic head. This is due to the presence of more accessories and length in that arrangement, causing greater energy loss. On the other hand, there is a lower percentage of error in the series arrangement configuration when comparing the theoretical total dynamic head to the experimental dynamic head. This is attributed to the fewer accessories and less length in that arrangement, resulting in less energy loss.

Las bombas en serie y en paralelo son configuraciones utilizadas en sistemas de bombeo para mejorar la eficiencia y el rendimiento en ciertos procesos industriales. En una configuración en serie, varias bombas se colocan en línea, de manera que el flujo de salida de una bomba se dirige hacia la entrada de la siguiente. Esto aumenta la presión total generada por las bombas, siendo útil en aplicaciones donde se requiere un mayor empuje. Por otro lado, en una configuración en paralelo, varias bombas se conectan de manera que sus flujos de salida se combinan en una tubería común. Esto aumenta la capacidad de caudal total del sistema, siendo beneficioso en situaciones donde se necesita mover grandes volúmenes de líquido. El objetivo general del presente estudio fue diseñar, construir y poner en funcionamiento una batería de bombas con arreglos en serie y paralelo en la Facultad de Ingeniería Química de la UNAP para realizar determinaciones gráficas y analíticas de caudales y presiones. La investigación cuantitativa fue de tipo experimental, se realizaron 08 pruebas en la batería de bombeo con arreglo en serie y paralelo. Se determinó que la batería de bombeo tiene un porcentaje de error alto en la configuración con arreglo en paralelo comparando la altura dinámica total teórico versus la altura dinámica experimental, esto debido a que existe más accesorios y longitud en ese arreglo lo que ocasiona mayor pérdida de energía; y un porcentaje menor en la configuración con arreglos en serie al comparar la altura dinámica total teórico versus la altura dinámica experimental esto debido a que existe menos accesorios y longitud, lo que ocasiona menor pérdida de energía.