Rendimiento de una bomba, Caudal versus presión

temucano

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31 Mar 2006
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Sigo con consultas de este tipo.....pero como dijo alguién que a lo mejor no era tan sabio, pero aparentemente más práctico..."es mejor pasar por ignorante un minuto en la vida, que vivir en la ignorancia".

Tenemos una motobonba que aparente a menos bares mas agua desaloga (según indicaciones del manual), es decir (a modo de ejemplo) a 4 bares desaloja 700 lpm y a 0 bar 1000lpm, ¿¿ me pueden explicar este fenómeno por favor??.

Creo que no soy solo yo (como tanta mala suerte, si no fui solo yo el que hizo el curso de agua de la ANB...je..je), el que no sabe de estas cosas, pero alguien tiene que preguntar.
 

vichox

Bombero Activo
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5 Feb 2007
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Valdivia, Chile, Chile
No se si estaré en lo sierto, pero creo que es asi:
La bomba SIEMPRE aspira lo mismo, pero lo que desaloja es el resultado del producto entre presion y caudal, osea la formula debiese ser asi:
lo que aspira la bomba = presion x caudal

Entonces a menor presion el caudal debiera aumentar para equilibrar la ecuacion.

Como dije anteriormente nose si sera realmente por eso, haber si alguien que sepa pueda postearlo.
Salu2
 

felipe.3ra

Chupe
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20 Dic 2006
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No no, presion x caudal No, eso no es asi. o por lo menos ese altgorismo no lo conosco.

Una cosa es aspiracion, altura de aspiracion, que se relaciona con la presión atmosférica, entre otros temas, presión de vapor, temperatura, etc.

La impulsión que es otro tema, esta relacionada con la potencia de la bomba, lo que permite elevar una cantidad de agua. la presión es lo mismo que la altura de elevación.

en terminos practicos las bombas cuando uno pide una, se busca para que satisfaga ciertas necesidades, que sea capaz de impulsar una cantidad determinada de agua en este caso a cierta altura (presión) altura es equivalente a presión, me explico subir 10 metros de una columana de agua, es 1 bar o 14,7 psi.

para que eso suceda se busca una bomba que eleve esos 10 mca, un caudal de 100 litros por minuto.

y como se busca con la mas eficiente y hay entra a buscar la eficiencia de la bomba o su curva caracteristica, cada bomba tiene una particular donde se grafica la altura de impulsion y el caudal, y en ellas cuando se desa enviar el liquido a una mayor altura disminuye su caudal.
 
J

janus

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Esta es mi primera intervención como Moderador, trataré de responder las distintas consultas de la manera mas aterrizada posible, y de dar soluciones prácticas a los problemas que como bomberos nos presenta día a día la hidraúlica. No conozco todas las respuestas, pero cuando algo no lo sepa no me voy a pegar carriles.

Para beneficio de todos tratemos de responder con base técnica y no con suposiciones, con suposiciones se pueden construir buenas preguntas pero no buenas respuestas. También les pediría que no usemos garabatos en este foro ya que voy a perder tiempo editándolos, yo también los digo, pero tratemos de mantener el nivel.

La información que entrego está respaldada por mis estudios, trabajo, pruebas en terreno y mas de 20 años de experiencia como bombero en Viña del Mar. Fui Instructor de la ANB y hago asesorías a compañías de seguros en el tema de incendios e instrucción en este tema a los cuerpos de bomberos que me contactan , o sea sin sabérmelas todas estoy bien metido en el tema.

La foto de la "firma" muestra algunos de los equipos que poseo y utilizo cuando hago demostraciones y talleres de hidráulica, en aquella se pueden ver; medidor o tubo Pitot con su regla de cálculo, corrector de caudal de 2,5", boquillas desmontables de
monitor desde 1-3/8" (35 mm), 1-1/2" (38 mm), 1-3/4" (44,5 mm) y 2" (5,08 mm) las que permiten medir caudales bajos hasta de mas de 1.000 gpm (3.800 lpm) y un traspaso storz de 70 mm a hilo hembra de 2-1/2" .


Entrando en materia..........todas las bombas centrífugas tienen una "curva de rendimiento" (que es lo que queda en un gráfico) al variar los caudales y presiones, todas tienen el máximo caudal cuando tienen la menor presión y con mayor presión un menor caudal.

Es por eso que las bombas tienen un rendimiento "nominal" o sea es el puro nombre :smt001 , eso es por que los fabricantes indican a que presiones envían distintos caudales.

La NFPA indica que las bombas de los carros deben ser Clase A, es decir envían el 100% de su caudal a 150 psi, el 70% a 200 psi y el 50% a 250 psi, todo esto con un desnivel de aspiración de 10 pies o 3 mts. la norma europea es similar pero con 3,5 mts de aspiración.

Es la anterior la razón de que en USA y otros lugares en donde entienden de hidraúlica, tengan bombas grandes, la mas común es de 1.500 gpm, esa bomba permite que a 200 psi o 14 bar aún se tenga una capacidad de bombeo de 1050 gpm, en el caso de una típica bomba de un Camiva, al ser esta de 500 gpm y necesitáramos 14 bares para una armada larga, vamos a tener una capacidad de bombeo potencial de sólo 350 gpm, apenas 100 gpm mejor que una motobomba,es decir en una armada larga tendremos problemas para enviar un caudal decente y todo esto con un carro de $120 millones.

Con este nivel de rendimiento, cualquier empresa administrada de manera lógica se habría ido en quiebra hace mucho rato.Para peor, pedir una bomba de 1.000 gpm en vez de 500 gpm no tiene mucho diferencia en dinero, alrededor de US$500 (quinientos).

Y finalmente....aunque no estaba preparado :^o aquí pueden ver la "curva" de rendimiento de una bomba CB 90, como pueden ver en la medida que se varían las presiones se varía el caudal potencial o posible y viceversa.



Cada una de las curvas que caen verticalmente representa el rendimiento con distintas alturas de succión, a la derecha de cada curva está indicada la altura en metros, todas consideran diez metros de chorizos de 110.

Recuerden que con doble click encima del mono, este se amplía en otra página.
 

felipe.3ra

Chupe
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20 Dic 2006
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Bien, buen dato el de las curvas de la gran mayoria de nuestras bombas, una pregunta existe o existio en bomberos un curso normado para el uso de las bombas, yo tengo ya 13 años en la institucion y no recuerdo alguno, o lo pregunto de otra forma ahora con la clase especial para ser conductor de carros de bomberos la F, creo que bomberos de chile esta por sacar un curso para conductores, este curso incluye hidraulica aplicada al servicio, ????.
 

AkroN

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12 Oct 2006
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El Foro
www.rauldelajara.cl
con tanto ingeniero y profesional que ha solicitado la JNCB para dictar los cursos para obtener la "F", DEBIERAN tener por lo menos unas cuantas horas destinadas a lo mismo.... ya basta de tanto "esquivar" conos, pasar micros con balizas y sirenas... no es posible que aun existan maquinistas o inspectores de Mat. Mayor que confunden Bares con Libras, Libras con PSI, etc.

Es mas, son contados con los dedos de una mano los que saben que Bomba tiene el carro que manejan... en fin


saludos
 

AFDLAD15

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15 Mar 2006
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Austin Fire Station No 2
La verdad es que no hay que ser ingeniero para poder leer y entender una tabla de rendimiento. Con buenas matematicas de colegio y con un poco de paciencia en leer y entender las tablas basta como para concluir que los carros CAMIVA son un "punietaso en la guata" para todos los Cuerpos de Bomberos y una burla a la inversion del gobierno y de las propias companias y Cuerpos.

Los carros en si pueden ser rescatables, pero las bombas, sus salidas y entradas, Manometros e instrumentos son lo ultimo de basicos. Los caudales "nominales" son un chiste, una burla

Lo que mas rabia me da es qye mas encima hinzpeter se camufle con una "comision revisora y evaluadora" de la licitacion de carros de bomberos. Por favor, hay integrantes que no saben ni donde estan parados y despues "concluyen" que camiva es la mejor opcion!!!!
 
A

Anibal

Visitante
A propósito de curso de la Junta para maquinistas, hace un tiempo hablaba con el Chago Olivera, el gurú de las bombas según la Junta, es increíble, no tiene idea de nada, cuando le pedimos que la bomba del carro fuera de mas de 500 gpm, su respuesta fue ¿pa que quieren mas agua si con esto tenís pa bañar yegüas?, afortunadamente el capitán le dijo que no querían la bomba para bañar yeguas sino que para apagar incendios. El problema no sería que el no tenga idea, lo peor es que en todos los cuerpos también lo consideran como el que la lleva en materia de bombas, lo único que sabe bien es el tema de los cambios de aceite del motor y los códigos de los repuestos.
 

Ambiorix

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17 Dic 2005
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Temuco, Chile
mmm, nunca había leido este tema, recién hoy asi que a aclarar un poco.

Primero que todo la curva que entrega Janues no es una curva de rendimiento de una bomba, es una CURVA DE OPERACIÓN DE UNA BOMBA, o más conocida como Curva Q-H o bién curva Q-P. Esta curva determina los caudales y presiones, o más bien la relación entre ellos para una determinada bomba a velocidad de giro constante, si se varía la velocidad del rodete varía tambien la curva y se debe utilizar una "curva de semejanza" para determinar las relaciones, muchas veces la curva del sistema o "curva de pérdidas" cumple esta función.

La curva de rendimiento, a diferencia de la entregada por Janus, es una curva en forma de "campana" cuyo vertice indica el punto (o bién la zona de proximidad) de más alto rendimiento para la bomba, y ese vertice es justamente la intersección de la curva del sitema con la curva Q-H (entregada por Janus).

Respecto a la pregunta original, es correcto y lógico que la mayor presión se desarrolla cuando el caudal es "cero" (nulo) y esto se puede obtener en un banco de ensayos para bombas (suponiendo que temucanoves de temuco, en la UFRO tenemos uno de estos bancos de ensayos, en el Laboratorio de Turbomáquinas del Departamento de Ingeniería Mecánica), esta condición de máxima presión se produce al estrangular la salida de la bomba, haciendo cero el caudal, el valor de lectura en el manómetro de salida de la bomba se eleva, toda vez que el fluido en la voluta advierte una cantidad elevada de energía estática. al ir abriendo esta válvula, se va regularizando la curva, disminuyendo la Presion y aumentando el caudal, si por ejemplo la bomba no impulsara el agua, es decir no tubiese que impulsar por tuberias y solo expulsara el fluido a la salida de su troncocono, la altura de presión sería cero y su caudal, máximo, eso si es muy legible en la curva entregada por janus
 

Ambiorix

Comandante de Guardia
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17 Dic 2005
7.112
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Temuco, Chile
PD: de cualquier forma la curva que entregó Janus, la misma que está en la página de la junta, es muy poco presisa, de hecho sospecho que fué hecha en Paint y presenta una descontinuidad en la misma, por lo que no puede ser efectiva, sio alguien tubiese un catálogo original de la bomba, tal vez pudiesemos hacer muchas cosas analizando las curvas reales
 
J

janus

Visitante
AMBIORIX

Tienes toda la razón, el gráfico representa la curva Caudal/Presión, no es la curva de rendimiento según los términos de ingeniería.

Pero la idea es mostrar el rendimiento de la bomba según varían las RPM, altura de aspiración, etc y la forma en que esto influye para el rendimiento en el incendio.

En la nomenclatura de ingeniería se le llama rendimiento a lo que tu indicas, pero la idea es entregar información adecuada sin enredarse, se que es preferible que los maquinistas y bomberos tengan mas profunda preparación, pero es difícil lograrlo cuando en muchos casos la principal información en este tema es justamente la que está en este sitio web, en un par de párrafos.

Tienes razón con el gráfico, cuando lo estaba haciendo, copiando desde unas antiguas fotocopias, no quedaba visualmente bien, por lo que interrumpí la curva para que no se viera tan gruesa.

Saludos
.
 

arjuna

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13 Jul 2007
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Janus.
En una de las respuestas explicas lo de la norma americana sobre las presiones y los volúmenes de descarga de las bombas 100 % a 150 psi., etc., ¿sabes si el tamaño de los tanques de estos camiones guardan alguna relación con la capacidad de la bomba?, te pregunto esto porque he observado en nuestros vehículos que una American la France con bomba de 1,250 gpm lleva tanque de 600 galones; una ford con bomba de 500 gpm lleva tanque o depósito de 250 galones, sin embargo, otra bomba de 1,000 gpm lleva tanque de 300 gpm, y entonces como que sale de las normativas, si hubieran en este sentido.
Mis disculpas por reactivar este tema, pero no llevo mucho en el foro y estoy leyendo todos los temas porque hay mucho para aprender, especialmente en lo que se refiere a bombas.

Un saludo a todos.

Juan Carlos de León
Bombero Voluntario.
 
J

janus

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ARJUNA

Que bueno saber de bomberos de tan lejos.

Con respecto a tu consulta, la especificación de las bombas cuando se diseña un carro no tiene relación con el tamaño del estanque, recuerda que una de las características de las bombas centrífugas es que pierden capacidad de caudal cuando se aumenta la presión de salida, aumentar la presión es necesario cuando se tienen altos y caudales y subsecuente alta pérdida de presión por roce.

Si una bomba de 500 gpm debe bombear a 250 psi, ya no es una bomba de 500 gpm sino que una de 250 gpm, pero si la bomba fuese de 1.500 gpm, al bajar su caudal potencial a la mitad, sigue siendo un caudal importante, 750 gpm en este caso, ¿ves la ventaja de las bombas grandes?

También debes recordar que los incendios se apagan no por hacer durar el agua, sino que simplemente por que se le arrojó el caudal adecuado para absorber el calor que mantiene la combustión, con chorros pequeños proporcionalmente al incendio, el agua dura mas ¡pero también lo hace el incendio!.

Es como dispararle a un elefante con un rifle de aire comprimido, le puedes disparar 10 kg de balines y lo máximo que tendrás será un elefante enojado, pero si le das con una sola bala de 100 gramos, lo envías al cielo de los elefantes.

una bomba de alto caudal permite además realizar atques iniciales de alto caudal, el estanque puede ser de 600 galones, pero si lo descargas a 1.250 gpm, el incendio terminará en 30 segundos (siempre que el agua llegue a donde se supone).

Dale una mirada a http://www.bomba18.cl/manuales1/CALCULO Y APLICACION DE CAUDALES-INCENDIOS ESTRUCTURALES.pdf

Saludos
 

arjuna

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13 Jul 2007
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Janus
Gracias por la aclaración. Te cuento que tus documentos publicados en Bomba18 me los he leído y me sirvieron de referencia para iniciar un trabajo de investigación sobre hidraúlica y sistemas de bombeo, se me dificultó un poco pero logré completarlo. Lo que no sé es si quienes debían calificar mi trabajo se tomaron la molestia de visitar la página pues la cité como referencia bibliográfica. Bueno, no quiero salirme del tema, gracias de nuevo.

Juan Carlos de León.
 

arjuna

Postulante
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13 Jul 2007
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Janus
En Guatemala hay 3 cuerpos de bomberos, Voluntarios (al que pertenezco), Municipales y de Aeronautica. No tenemos especializaciones como ocurre con ustedes, aunque pienso que vamos por ese camino pues ya existe una patrulla de rescate, un grupo de recate canino, y habemos algunos que estamos estudiando el curso de Técnico en Urgencias Médicas; pero debido a la forma de nuestra organización debemos saber de todo. Para ascender dentro de la jerarquía debemos someternos a exámenes y en mi caso debí presentar un trabajo de investigación sobre Comando de Incidentes y Operación de bombas contra incendio; por desgracia el material bibliográfico a nuestro alcance es limitado y recurrí al internet para buscar información, fue así como dí con la página de bomba18 y el material que en ella existe me sirvió de referencia para iniciar el trabajo. Hallé también un manual de hidraúlica de Fairfax EE.UU y como no lograba con ayuda del traductor definir un término le pedí ayuda a Rodrigo Nicolau, quien gentilmente me lo aclaró. Al final terminé presentando mi trabajo con la siguiente referencia bibliográfica: Apuntes Técnicos para operación de bombas contra incendio de Jaime Núñez Sotomayor; Bomberotecnia de Almengor Martínez, Nicaragua; Guía para operaciones de Succión Departamento de bomberos de Lowell Michigan; Manual de protección contra incendios de la Universidad de Honolulu. El resultado fue que me promovieron al grado de Oficial II que dentro de la escala militar equivale a teniente de bomberos. Esto fue en el 2,005 y espero en Dios poder prepararme para someterme nuevamente a examen de ascenso en el 2,008 y poder llegar a 25 años de servicio con el grado de Oficial I o sea Capitán. Así que aprovechando la oportunidad te agradesco esa buena disposición para enseñar por estos medios, lo mismo que a tus compatriotas que ponen dedicación y tiempo para publicar material sin imaginar cuan útil y hasta dónde traspasan las fronteras ayudando a tecnificar el servicio del bombero voluntario.
Saludos a todos lo bomberos chilenos desde la tierra del Quetzal.

Juan Carlos de León.
 
J

janus

Visitante
Juan Carlos

Gracias por tus palabras y que bueno que esta información te haya servido para tu desarrollo profesional, pero lo mejor va a ser cuando lo apliques en terreno y la gente sufra menos pérdidas gracias a un trabajo eficiente de los bomberos.

Saludos