Republica Bolivariana de Venezuela

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD DEL ZULIA

NCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO

PROGRAMA DE INGENIERA MECNICA COMIT TCNICO

BOMBA DE ARIETE Y SU EFECTO SOBRE LA EFICIENCIAAnteproyecto de Trabajo Especial de Grado para optar al ttulo de Ingeniero Mecnico.

Autores:

Br. Rainer Rodrguez Br: Vicduly Gil

Tutor Acadmico:Prof. Dr. Ingreidis Villaroel .Cabimas, abril de 2015CAPITULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento de ProblemaEn la actualidad, las fuentes de energas no renovables como el petrleo, carbn y gas natural tienden a agotarse, entonces se trata de racionalizar su utilizacin. Una manera de lograr este objetivo es desarrollar diferentes fuentes de energa alternativa en proyectos que beneficien de manera directa al hombre. Desde el siglo diecinueve hasta la actualidad, el desarrollo del ariete hidrulico ha ido en dos direcciones: el mejoramiento del diseo mecnico y la teora del principio de operacin. Universidades de Estados Unidos como OBrien y Gasline en California se han enfocado en el anlisis de diseo, construccin y puesta en marcha de arietes hidrulicos; otras como Landsford y Dugan en Illinois han conducido investigaciones y experimentos sobre bombas de ariete..

Pases como Rusia y China son pioneros en estos sistemas; todas las indagaciones realizadas en estas naciones tienen el claro objetivo de mejorar la eficiencia de la mquina. En Sudamrica, ciertos pases como Cuba y Nicaragua, en menor escala en relacin a pases desarrollados industrialmente, realizan estudios de mejoramiento del diseo de la bomba de ariete hidrulico en busca de mejorar su eficiencia. Los parmetros analizados en estas naciones han sido enfocados principalmente a ciertas condiciones tcnicas como son: la altura de elevacin de la bomba en relacin al desnivel de trabajo y la generacin de mayor caudal elevado ya que este parmetro de funcionamiento acta de forma directamente proporcional a la eficiencia de la bomba. .Otros estudios realizados en estos pases van encaminados hacia el diseo de nuevos tipos de bombas de ariete, como lo es el ariete hidrulico multimpulsor que consiste en el desarrollo en la parte de diseo mecnico, especficamente en la sustitucin de la nica vlvula de impulsin del ariete convencional por un sistema de vlvulas colocadas en serie para aprovechar el caudal remanente que normalmente se desperdicia en un ariete convencional, teniendo as una mejora en la eficiencia. La bomba de ariete hidrulico se ha utilizado por ms de dos siglos en muchas partes del mundo; la sencillez y fiabilidad hizo de ella un xito comercial especialmente en Europa en das previos a la corriente elctrica y al motor de combustin interna ,con una amplia disponibilidad de tamaos y modelos. A nivel nacional son muy pocas las empresas que se dedican o estn incursionando en energas alternaticas y especificamente en bombas de ariete hidrulico. En su gran mayora son de elaboracin artesanal, pero no por ello se deja a un lado la excelente calidad de las mismas; su eficiencia es muy baja, por tal motivo se las encuentra a precios convenientes. En venezuela se cuenta con la distribuidora de bombas de ariete SETCOMET INGENIERA PARA EL DESARROLLO, siendo la unica empresa, en el pas y la gran mayora de las bombas de ariete son importadas de pases industrializados. En el estado Zulia el desarrollo del estudio de bombas de ariete multimpulsor es prcticamente nulo, lo cual impide la evolucin tecnolgica en el mbito de energas alternativas. Por lo tanto, se crea la necesidad de repotenciar la bomba de ariete convencional en cuanto a su eficiencia. En consecuencia, se presenta el siguiente proyecto consistente en el estudio de los factores hidrulicos en una bomba de ariete y su efecto sobre la eficiencia, con la que se pueda aplicar la mayora de factores en busca de optimizar los sistemas de bombeo no convencionales a travs de arietes.Se sabe que los combustibles fsiles o los que se estn usando actualmente se van agotando y llegar el momento que ya no existan; por tanto, las mquinas hidrulicas que utilizan este tipo de combustibles quedaran inutilizadas. De ah que se considera que el presente proyecto de investigacin es muy importante para estar dispuestos a reemplazar los sistemas de bombeo convencional con una bomba de ariete, que puede ser utilizada en todas las situaciones donde se requiera elevar agua de un punto a otro.

Dentro del rea de energas alternativas y especficamente en las bombas de ariete hidrulico se observa la falta de innovacin y bases tcnicas en el bombeo de agua que trae como consecuencia diseos obsoletos, con bajo rango de operacin y eficiencia muy bajas. La sociedad actual en nuestro pas debe tener muy en cuenta, que la educacin cientfica, tcnica y prctica sobre el estudio en energas alternativas, debe ser uno de los aspectos ms importantes, por tal motivo en la Universidad del Zulia Ncleo LUZ COL, existe la materia de Recursos Energticos no Convencionales como materia de investigacin, para con esto establecer el compromiso de desarrollar la tecnologa necesaria para lograr una mayor eficiencia y potencia de las bombas de ariete.

Para conseguir la mxima eficiencia de las bombas de ariete hidrulico, adems de manejar parmetros de diseo que sean controlables, se debe tener mucha predisposicin a la investigacin, es decir a la innovacin tecnolgica que es parte fundamental para el diseo y fabricacin de nuevos sistemas que cumplan con altos rango de operacin y rendimiento. Entonces se debe concientizar que cuando se aplica adecuadamente el conocimiento cientfico y tcnico de esta ciencia, se traduce en beneficios econmicos para el sector productivo y la sociedad en general, pues se crea productos de mayor calidad, los cuales proporcionan mayor confiabilidad y seguridad de los clientes.Formulacin de ProblemaEn relacin con lo anteriormente planteado; y con la finalidad de proponer una posible solucin para los inconvenientes ocurridos Este trabajo de investigacin est orientado al estudio de factores hidrulicos en una bomba de ariete y su efecto sobre la eficiencia; por lo tanto, la pregunta que gua la presente investigacin es la siguiente:

Cules son los factores hidrulicos de una bomba de ariete que afectan a la eficiencia? Objetivos de la InvestigacinGeneral Disear una bomba de ariete y determinar su efecto sobre la eficiencia.Especficos Analizar los requisitos hidrulicos de instalacin para el funcionamiento de una bomba de ariete.

Determinar los parmetros tcnicos para del diseo de una bomba de ariete.

Establecer los costos para del diseo de una bomba de ariete Propuesta de una bomba de arriete multipulsor par el estudio de los factores hidrulicos y su efecto sobre la eficiencia. Justificacin de la Investigacin Los sistemas de bombeo convencional que operan con combustibles fsiles o energa elctrica son costosos y con tendencia al alza.Desde el punto de vista prctico, el alto costo de combustibles fsiles y lubricantes, dificultades en transportacin y escasez de mano de obra preparada, es imperativo animar al uso de nuevos sistemas de abastecimiento de agua eficientes y de costo moderado tanto en instalacin como en operacin. Se presenta el siguiente proyecto de investigacin que har ms eficiente las bombas de ariete hidrulico existentes, para lo cual se innovar el sistema de bombeo convencional aplicando nuevos procesos de diseo, ingeniera y fabricacin en busca del mximo rendimiento de stas, analizando los diferentes factores hidrulicos que afectan a la eficiencia de la bomba de ariete.

Desde el punto de vista teorico, el presente estudio ser el reflejo y aplicacin de los conocimientos adquiridos durante la carrera estudiantil, con el que se pretende facilitar y brindar fuentes de investigacin en lo relacionado a bombas de ariete, con la finalidad de incentivar el espritu innovador y tcnico de las personas en todo lo relacionado a alternativas energticas en sistemas de bombeo no convencionales, en busca de energas verdes sin contaminacin e impacto ambiental, pero con el claro objetivo de buscar la mxima eficiencia de estos sistemas.Desde el punto metodologico, el presente estudio, se estuiara el efecto de los factores hidrulicos en una bomba de ariete y su efecto sobre la eficiencia, as como tambin se desconocera los siguientes aspectos: Requisitos hidrulicos para la instalacin y operacin de una bomba de ariete, parmetros hidrulicos de diseo que rigen el funcionamiento de una bomba de ariete, especificaciones hidrulicas que rigen el funcionamiento de una bomba de ariete y ciclo de funcionamiento de una bomba de ariete.

Desde punto de vista social los ensayos permitirn tener presente los factores hidrulicos controlables necesarios en el sistema, para buscar rendimientos ptimos en la bomba de ariete con la finalidad de que cuando tenga se tenga que instalar (generalmente en comunidades rurales), se contribuya a mejorar el nivel de vida y desarrollo del sector. Adems, del uso de una mquina ecolgica como lo es la bomba de ariete, que permitir a las comunidades cuidar sus fuentes de energas renovables.De igual forma, este trabajo ser de gran aporte en beneficios de la Universidad del Zulia Ncleo LUZ COL, como una referencia bibliogrfica para los estudiantes, quienes tendrn la capacidad de ampliar las fuentes de informacin que complementen los conocimientos y el aprendizaje respondiendo de esta manera a las necesidades de material didctico que faciliten la comprensin de otras ctedras curriculares.

Alcance de la InvestigacinLa investigacin estar comprendida en el analisis los requisitos hidrulicos de instalacin para el funcionamiento de una bomba de ariete, determinar los parmetros tcnicos para de diseo de una bomba de ariete as como establecer los costos para de diseo de una bomba de ariete y por ultimo pealizar la porpuesta para el diseo de una bomba de arriete multipulsor par el estudio de los factors hidraulicos y su efecto sobre la eficiencia.

Delimitacin de la Investigacin Espacial La investigacin ser realizada en La Universidad del Zulia Ncleo LUZ COL, en las instalaciones del Programa de Ingeniera, ubicada en la avenida Universidad frente al palacio episcopal especficamente en el edificio decanal, del Municipio Cabimas del Estado Zulia Venezuela.

TemporalLa duracin de la investigacin se estima en diecisis (16) semanas, comprendidas entre abril hasta julio 2015.TemticaEl trabajo especial de grado est asociado a la mecnica de los fluidos. En el cual son autores representativos Garcia, (2008), Mataix (1986). Rodriguez (2009) y Mndez (1994), entre otros.Planificacin de actividades

Este ser desarrollado segn el cronograma de actividades siguiente:

SOLICITUD DE ASIGNACIN DEL TRABAJO ESPECIAL DE GRADObomba de ariete y deerminar su efecto sobre la eficiencia

Br. Rainer Rodrguez

Br. Vicduly Gil C.I.V-17.737.044

C.I.V-17.774.443Tel Celular: 0412-5156884

Tel Celular: 0416-6277725E-mail:rainerrodriguez@hotmail.com

Email: vicduly@gmail.comTUTORES:Tutor Acadmico:

Prof. Dr. Ingreidis Villarroel __________________

Jurado Propuesto:Jurado Principal:

Prof. Alexis Cabrera ___________________

Jurado Principal: Prof. Jose Perozo __________________

Jurado Suplente:

Prof. Yoselin Bermdez __________________

Aprobado por el Comit Tcnico del Programa de Ingeniera: Seccin N:_________ Oficio N: _________ Fecha: _________Cabimas, 13 de abril de 2015Ciudadana

Dr. Yajaira Alvarado

Coordinadora y dems miembros del

Comit Tcnico del Programa de Ingeniera

Ncleo LUZ-COL

Su despacho.Por medio de la presente, yo el Prof. Dr. Ingreidis Villarroel titular de la cdula de identidad N: V-____________, acepto ser el Tutor Acadmico del Trabajo Especial de Grado intitulado: bomba de ariete y determinar su efecto sobre la eficiencia, el cual ser desarrollado por el bachilleres: Br. Rainer Jos Rodrguez Marval C.I.V-17.737.044 y Gil Gonzalez Vicduly Alexandra C.I-V-17.44.443La misma ser realizada dentro de las instalaciones de la Universidad del Zulia Ncleo LUZ COL.Atentamente,_____________________________

Prof. Dr. Ingreidis Villaroel C.I. N: V- TUTOR ACADMICO

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

bomba de ariete y deerminar su efecto sobre la eficienciaACTIVIDADES(2015)

Abril Mayo Junio Julio

12345678910111213141516

Revisin bibliogrfica del historial y especificaciones de las bombas, tuberias y fluidos, entrevistas no estructuras

Analisis de los requisitos hidrulicos de instalacin para el funcionamiento de una bomba de ariete.

Determinacion de los parmetros tcnicos para de diseo de una bomba de ariete.

Establecer los costos para de diseo de una bomba de ariete

Propuesta para el diseo de una bomba de arriete multipulsor par el estudio de los factores hidrulicos y su efecto sobre la eficiencia

Redaccin, diagramacin, revisin y defensa del Trabajo Especial de Grado

Prof. Dr. Ingreidis Villaroel

Tutor Acadmico: ________________