Presión de la bomba: ¿cómo determinar el rendimiento?

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Presión de la bomba: ¿cómo determinar el rendimiento?
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Video: Cálculo de la potencia teórica de una bomba con Hazen-Williams | Impulsión 2024, Diciembre
Anonim

La elección de una bomba para cualquier propósito requiere el cálculo de su rendimiento. Es conveniente cuando la presión del agua en el grifo se regula de tal manera que en su valor más alto las salpicaduras no se dispersen hacia los lados y, al mismo tiempo, no tenga que esperar mucho tiempo para que se llene un recipiente grande. Hablaremos sobre cómo determinar el rendimiento de la bomba más adelante en el artículo.

Parámetros de selección de bomba

Hay dos formas de obtener el cabezal de bomba óptimo: estrangulamiento artificial o selección precisa de los parámetros del dispositivo. Si lo elige de acuerdo con el principio "el que tiene el vecino es mejor", entonces existe una alta probabilidad de una presión de chorro débil con la inclusión simultánea de varios puntos de flujo. O tendrá que restringir el flujo de agua cerrando parcialmente el grifo, lo que reduce la eficiencia del dispositivo y, por lo tanto, aumenta el costo de los fondos durante su funcionamiento.

El enfoque profesional del problema del suministro de agua requiere la consideración de muchos puntos:

  • potencia de la bomba;
  • espesor del tubo de alimentación;
  • longitud del tronco;
  • números y formas de los accesorios;
  • número de toques.

Naturalmente, es muy difícil prever todo, por lo tanto, con un sistema complejoplomeria de comunicaciones para mayor eficiencia se utilizan varias bombas. Cada uno cumple su propia función: uno llena el tanque de toma de agua del pozo, el otro proporciona agua a la casa, el tercero riega el jardín.

cabezal de bomba
cabezal de bomba

Características de la bomba, presión

Las bombas tienen muchas funciones. Para que el consumidor decida qué tipo de dispositivo necesita, existen varios indicadores básicos:

  1. El volumen de suministro de fluido o el rendimiento de la bomba. Muestra la cantidad de agua que la unidad puede bombear durante un cierto período de tiempo. Esto significa que el líquido fluye directamente a la salida del dispositivo. Para determinar el volumen al final de la línea, se debe restar la pérdida de presión en esta última.
  2. La cantidad de presión o presión. Muestra la altura a la que la bomba es capaz de elevar agua. Esto no tiene en cuenta la altura desde el dispositivo hasta el nivel de la superficie del agua.
  3. Altura a toma de agua, o remanso. La distancia desde la superficie del agua hasta la salida de la tubería de succión está estrictamente definida: el exceso conduce a la aparición de cavitación en el espacio de trabajo de la unidad. Esto puede cambiar características importantes de la bomba o simplemente evitar que bombee agua. El remanso se puede aumentar instalando una bomba auxiliar delante de la bomba principal, justo en el punto de succión. Se obtendrá exactamente el mismo efecto al crear presión de aire artificial dentro del tanque con líquido.
  4. Potencia de energía consumida.
presión de agua en la bomba
presión de agua en la bomba

Resumen de la bomba

Las bombas se pueden clasificar según el principio de funcionamiento, las características de diseño y el propósito. También hay unidades sumergibles y de superficie. Todos ellos están diseñados para bombear líquido, pero la mayoría no solo sirve para ello, sino también para levantar agua desde diferentes profundidades:

  • Bombas para pozos. Básicamente son modelos sumergibles. Se caracterizan por que pueden levantar agua desde grandes profundidades (no tienen restricciones), dependiendo de la potencia del grupo motopropulsor. Crea una poderosa presión en la tubería.
  • Escurridores. Tienen mayor rendimiento, pero no están diseñados para crear alta presión, no dan alta presión. Conveniente porque pueden bombear agua sucia con pequeñas partículas físicas.
  • Centrífuga. Bombas universales. Se pueden usar tanto en pozos como para bombear fluidos desde tanques. No descienden al agua y tienen una limitación en la distancia desde la superficie de la superficie del agua hasta la entrada de la tubería de succión. La presión de la bomba depende del número de impulsores y de la potencia del motor, pero aun así no pueden elevar la columna de agua a más de 120 metros.
  • Vórtice. Parecen centrífugos, pero el impulsor está organizado de manera diferente aquí. Con menos potencia del motor, proporcionan alta presión y rendimiento. Levantan una columna de agua de más de 160 m. El inconveniente es la exigencia de su pureza.
  • En circulación. No extraen agua de las profundidades, sino que crean una cierta presión y funcionan a temperaturas elevadas.
rendimiento de la cabeza de la bomba
rendimiento de la cabeza de la bomba

Bombas: suministro,presión

Tal vez no todo el mundo lo sepa, pero las bombas funcionan junto con la presión atmosférica. Simplemente crean un área de descarga e inyección. Por lo tanto, no importa cuántos esfuerzos hagamos desde arriba, usando las unidades más poderosas, no funcionará para levantar agua desde una gran profundidad. Tan pronto como la fuerza de la presión del aire se equilibre con la fuerza de la gravedad, el agua en la tubería se detendrá. Para levantar desde las profundidades, se utilizan potentes dispositivos sumergibles que crean presión.

Las principales características de las unidades descritas son la presión de la bomba, el rendimiento. Tienen cierta relación entre sí. Así, se entiende por presión la capacidad de suministrar agua hasta una determinada altura o moverla en sentido horizontal hasta una determinada longitud. Está claro que la misma bomba producirá diferentes presiones a una altura de 20 y 120 m.

Al elegir el tipo de bomba se debe conocer el cabezal. Cada modelo puede crear una presión fuerte o débil, lo que se debe al diseño del mecanismo de trabajo. Cuando un fluido entra en contacto con el álabe de una rueda, una membrana o un pistón, recibe una cierta carga de energía cinética que lo eleva.

Los sistemas centrífugos más eficientes son aquellos con múltiples impulsores en serie. Son bombas de presión de cabeza y tienen una eficiencia muy alta.

cabeza de entrega de las bombas
cabeza de entrega de las bombas

Cómo ajustar la presión

En cualquier sistema de plomería complejo, se debe controlar la presión creada por la bomba. Hay cuatro formas de influir en la presión:

  1. Estrangulamiento. La esencia del método esel hecho de que se instala un acelerador especial en la salida del dispositivo o en la tubería de succión. Una grúa ordinaria puede actuar como su papel. En el lugar de instalación, dependiendo del diámetro del orificio, se extingue parte de la presión. Con la posición del limitador de caudal de agua a la salida de la bomba, la eficiencia del aparato disminuye, ya que al disminuir la presión en el sistema eléctrico, la bomba consume la misma cantidad.
  2. Control eléctrico de velocidad del impulsor. Este es el método más eficiente sin pérdida de eficiencia de la bomba. El suministro de agua se reduce con una disminución proporcional en el consumo de energía.
  3. Reducción de velocidad mecánica. En este caso, se utiliza un engranaje reductor. El método no es económicamente rentable; después de todo, el motor consume la misma potencia y se necesita un mecanismo adicional: una caja de cambios.
  4. Omisión. Se coloca un puente entre la salida y la tubería de succión de la bomba. Resulta que parte del líquido simplemente circula en círculo sin realizar un trabajo útil. Como resultado, la presión en las tuberías cae y la eficiencia disminuye.
bombas de refuerzo
bombas de refuerzo

¿Cuál será la presión de la bomba que bombea agua desde arriba?

Cuando el tanque de entrada de agua está ubicado sobre el lugar de instalación del sistema de bombeo, prácticamente no se gasta energía en la succión. Luego, para calcular la cabeza de la bomba, use la siguiente fórmula:

Htr=Ngeo + Nloss + Hsvob - Altura del tanque.

Htr aquí es el valor de presión requerido, debido a los costos del consumidor.

Ngeo: la diferencia de niveles entre la plataforma de instalación de la bomba y la más altapunto de consumo de agua.

Pérdidas - pérdida de vencer la fuerza de fricción en la línea de suministro, con la excepción de la sección de la tubería vertical desde el tanque de suministro hasta la bomba.

Нsvob - presión de los puntos de consumo cuando están completamente abiertos.

Altura del tanque - el valor de la altura entre el tanque y la bomba.

caracteristicas de la bomba cabeza
caracteristicas de la bomba cabeza

Inyección de agua desde profundidad

¿Cómo determinar la presión de la bomba cuando se bombea agua de un pozo, fosa de almacenamiento de agua o pozo? La fórmula de cálculo se convierte en:

Ntr=Ngeo + Nloss + Nfree + Nivel de fuente.

En él, todos los términos son iguales, excepto el último - Nivel de la fuente, - que es la diferencia entre el punto de succión del líquido y el dispositivo de bombeo.

cómo determinar la presión de la bomba
cómo determinar la presión de la bomba

Qué es una estación de bombeo

La estación de bombeo es un sistema de una bomba y un tanque hidráulico que trabajan en pares. Además, vienen con un relé de control de presión especial. El acumulador hidráulico sirve aquí como elemento suavizante de la presión de la bomba, evitando el encendido frecuente del motor eléctrico y nivelando posibles golpes de ariete en las comunicaciones hidráulicas.

Las estaciones pueden basarse en cualquier tipo de bomba, usando cualquier capacidad de batería. Cuanto más grande sea el tanque hidráulico, más fuerte será la sustentación adicional generada por él.

Conclusión

Cuando la presión del agua en la bomba es insuficiente, puede salir de la situación instalando dos o más unidades en serie. Este esquema se usa a menudo para pozos profundos, donde en el fondoinstale una unidad sumergible que suministre agua a la tubería de succión de la centrífuga.

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