Implementación de un equipo con electrobombas conectadas en serie y paralelo para determinar la relación entre altura dinámica y caudal

Abstract

The general objective of this thesis was to determine the relationship between dynamic head and flow rate for electric pumps connected in series and parallel. Therefore, an equipment was implemented, which consists of the following components: two (2) electric pumps (APm37 y APm75), a set of seven (7) ball valves (VE1, VE2,…., VE7), two (2) gate valves (VC1 y VC2), a digital flow meter (turbine type flow meter), a reservoir to store water, sections of straight pipe of 1" nominal diameter, twenty-four (24) universal unions, twenty-three (23) adapters, five (5) tees and seven (7) 90° elbows. This allowed the following configurations to be made in the equipment: operation only of the APm37 electric pump, operation only of the APm75 electric pump, series connection of the APm37 and APm75 electric pumps, and parallel connection of the APm37 and APm75 electric pumps, indicating in each case the status of the seven (7) spherical valves (VE1, VE2,…., VE7) and the two (2) gate valves (VC1 y VC2). The results obtained indicate that the relationship between dynamic head and flow rate for the series and parallel connections of the APm37 and APm75 electric pumps has the form of a second-degree polynomial equation, which are represented by the following equations: ℍSeries = 0.0074ℚ2 − 2.502ℚ +109.1 (valid from 0 L/min to 45.2 L/min) and ℍParallel = 3 × 10−5ℚ2 −0.5502ℚ+51.655 (valid from 23.11 L/min to 89.59 L/min), respectively; which demonstrates that the general objective was achieved and the corresponding hypothesis was verified.

El objetivo general de la presente tesis fue: determinar la relación entre altura dinámica y caudal para electrobombas conectadas en serie y paralelo, por lo que se realizó la implementación de un equipo, el cual se encuentra conformado por los siguientes componentes: dos (2) electrobombas (APm37 y APm75), un conjunto de siete (7) válvulas esféricas (VE1, VE2,…., VE7), dos (2) válvulas de compuerta (VC1 y VC2), un caudalímetro digital (medidor de flujo tipo turbina), un reservorio para almacenar el agua, tramos de tubería recta de 1" de diámetro nominal, veinticuatro (24) uniones universales, veintitrés (23) adaptadores, cinco (5) te y siete (7) codos de 90°. Esto permitió que, en el equipo se puedan realizar las siguientes configuraciones: funcionamiento únicamente de la electrobomba APm37, funcionamiento únicamente de la electrobomba APm75, conexión en serie de las electrobombas APm37 y APm75, y conexión en paralelo de las electrobombas APm37 y APm75, indicándose en cada caso el estado de las siete (7) válvulas esféricas (VE1, VE2,…., VE7) y las dos (2) válvulas de compuerta (VC1 y VC2). Los resultados obtenidos indican que la relación entre altura dinámica y caudal para las conexiones en serie y paralelo de las electrobombas APm37 y APm75, tienen forma de una ecuación polinómica de segundo grado, las cuales se representan mediante las ecuaciones siguientes: ℍSerie = 0.0074ℚ2 − 2.502ℚ + 109.1 (válida de 0 L/min a 45.2 L/min) y ℍParalelo = 3 × 10−5ℚ2 − 0.5502ℚ + 51.655 (válida de 23.11 L/min a 89.59 L/min), respectivamente; lo que demuestra que se alcanzó el objetivo general y se verificó la hipótesis correspondiente.