CALCULO DE LA ALTURA MANOMÉTRICA

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1 CALCULO E LA ALTURA MANOMÉTRICA PRESIONES Presión atmosférica. Es la fuerza ejercida por la atmósfera por unidad superficie. El valor la presión atmosférica en condiciones normales al nivel l mar es: atmósfera =,033 Kg/cm = 0,33 m. columna agua, en las aplicaciones prácticas se admite que la presión atmosférica es Kg/cm. Presión relativa. Es la presión medida en relación con la presión atmosférica (los manómetros o vacuómetros normales min presiones relativas). Presión absoluta. Es la suma la presión relativa y la presión atmosférica. Presión absoluta = Presión manométrica + Presión atmosférica. Tensión vapor a una terminada temperatura. Es la presión un líquido que a esa temperatura se halla en equilibrio con su vapor en un pósito cerrado. ALTURA TOTAL MANOMÉTRICA Es la altura, presión diferencial o resistencia que tiene que vencer la bomba compuesta Pi Pa m = g + Pc + 0 γ g = Altura geométrica. esnivel existente entre el nivel mínimo aspiración y el punto más alto impulsión expresado en metros. Pc = Pérdidas carga. Resistencia que ofrece al paso l líquido las tuberías, curvas, válvulas, etc. Expresada en metros. Pi Pa 0 = Presión diferencial existente γ sobre las superficies l líquido en impulsión y aspiración. Expresada en metros. Para recipientes abiertos este valor es nulo, ya que se cumple: Pi = Pa = Presión atmosférica. Influencia l peso específico. La bomba impulsa líquidos distinto peso específico tales como alcohol, agua, hidróxido sódico, etc. a una misma altura, afectando tan solo a la presión scarga y potencia absorbida que se verán modificadas en relación directa al peso específico. En la práctica para utilizar los factores corrección bido al peso específico, vasta multiplicar los valores con agua altura y potencia absorbida, por el valor relativo l peso específico. Esta norma es válida para líquidos viscosidad similar al agua, cuando la viscosidad es más elevada influyen otros factores corrección, tratados en otro lugar. ELECCIÓN E TUBERÍAS La elección l diámetro interior la tubería que ha emplearse en una instalación es un problema técnico-económico. imensionando en exceso la tubería habremos conseguido reducir las pérdidas carga, esta reducción pue no compensar el costo la misma. Por el contrario, al seleccionar una tubería poco diámetro se aumentan consirablemente las pérdidas carga y por tanto la altura manométrica y el costo l grupo moto-bomba. La elección una tubería con pérdidas carga elevadas implica un gasto superior constante energía que en ocasiones pudiera amortizar la instalación.

2 El diámetro que haga mínima la suma los gastos anuales energía y los amortización la tubería, es el correspondiente a una velocidad: V 0,3 = 3 C. a. r K. e. n V = Velocidad más económica, en m/s. C = Costo la tubería instalada por metro longitud y metros diámetro, en Euros. a = Interés por número años amortización, en %. r = Rendimiento l grupo moto-bomba, en %. K = Coeficiente pérdida carga (~0,00). e = Costo en Kw/hora, en Euros. n = Número horas funcionamiento anual. Velocidad máxima aconsejable La velocidad en las tuberías se termina 33,68. Q V = V = Velocidad, en m/s. Q = Caudal, en m 3 /h. = iámetro, en mm. TUBERIAS Ø mm Aspiración m/s Impulsión m/s a 40 0 a a a 00 s 00,,,7,,, 3 EQUIVALENCIA ENTRE TUBERÍAS Para establecer estas equivalencias nos basamos en las siguientes reglas: iámetro constante: La pérdida carga es proporcional al cuadrado la capacidad. Pc Q = pc q Capacidad constante: La pérdida carga es inversamente proporcional a la quinta potencia l diámetro l tubo. Pc = Pc d = pc d pc Pérdida carga constante: Los cuadrados las capacidas son proporcionales a la quinta potencia los diámetros las tuberías. Q = q d Partiendo esta última ecuación se establece la tabla adjunta que relaciona las equivalencias entre tuberías diferentes diámetros. CONJUNTOS E TUBERÍA CON PÉRIA E CARGA EQUIVALENTE A UNA TUBERÍA E MAYOR IÁMETRO O BIEN A LA INVERSA Ø Pulg. / 3/4 /4 / / Pulg. mm ,7,8 ¼ 3 7 3,6 ½ 38,3,9, 0 0 0,,7,9 ½ ,3,9, ,7, ,3 3, ,, ,,8, ,3, ,9, 3, ,3 4,, ,6 3, , ,7,

3 ETERMINACIÓN E LAS PÉRIAS E CARGA Las resistencias por rozamiento que ofrecen los fluidos a su paso por las tuberías y accesorios, son un tanto complejos. Su terminación nunca es exacta en lo que se refiere a tubería recta, pero todavía mucho más inexacto es el cálculo las pérdidas en los accesorios, ya que pen en gran modo la construcción estos elementos. Para simplificar este cálculo, recomendamos utilizar para agua o similares las tablas adjuntas, en las que se han tabulado aproximadamente los metros tubería recta a que equivalen las pérdidas carga en distintos accesorios. Es recomendable utilizar válvulas pie, retención y compuerta una buena calidad. Los valores facilitados en la tabla adjunta corresponn a válvulas una calidad aceptable. METROS E TUBERÍA RECTA EQUIVALENTE Ø l tubo Conos difusores Codo 4º Codo 90º Curva 90º pie reten. abierta cerrada /4 cerrada / Cerrada 3/4 0, 0, , 6, 6 40, 8 7, , 9 8 0, , 0 0,, 0 80,,, 3 0, , , 3 0 0, , , , , 9, , , eterminada la longitud total tubería equivalente, se obtienen las pérdidas carga utilizando generalmente las gráficas adjuntas CAUAL (m3/h) PÉRIAS E CARGA EN TUBERÍA NUEVA E IERRO FUNIO interior l tubo (mm) m aproximadamente , TUBERIA E ºFº v=0. m/seg v= m/seg v=. m/seg 00 0 v= m/seg v=3 m/seg v=4 m/seg 40 v= m/seg 3 PERIAS E CARGA (m.c.l. por cada mts tubería)

4 Para otras tuberías, multiplicar por los coeficientes correctores siguientes: Clase tubería Coef. Clase tubería Coef. e hierro forjado 0,76 e gres,7 e acero sin soldadura 0,76 Forjada muy usada,0 e fibro-cemento 0,80 e hierro con pares rugosas 3,60 e cemento (Pares lisas) 0,80 Para una terminación analítica las pérdidas carga en tuberías acero, fundición y hormigón, utilizar la expresión siguiente: VALORES EL COEFICIENTE K Ø mm K Ø mm K 8 x ,4 x ,8 x ,7 x , 60,9 x , , , , , , , ,030 Pc = K.Q Pc = Pérdidas carga, en m/km. K = Constante correspondiente a cada diámetro. Q = Caudal, en m 3 /s. Para tuberías fibrocemento y plástico las pérdidas serán un 0% y 30% menores respectivamente. Otro valor intermedio K resulta aplicar la fórmula:,7846-,4909 log K = 0 = iámetro, en mm. EJEMPLO E CÁLCULO PARA LA ALTURA MANOMÉTRICA INSTALACIÓN Li i Li metros La 7 metros i mm Ø a 0 mm Ø i 3 metros a metros Caudal a elevar m3/h. i g PÉRIAS E CARGA ASPIRACIÓN (Pca) IMPULSIÓN (Pci) Cono difusor concéntrico m Cono difusor excéntrico m retención mm Ø 0 m Curva 90º 0 mm Ø 3 m compuerta mm Ø m pie 0 mm Ø 8 m Curva 90º mm Ø, m Longitud tubería aspiración 7 m Longitud tubería impulsión m TOTAL TUBERÍA RECTA QUIVALENTE 43 m TOTAL TUBERÍA RECTA QUIVALENTE 43, m La pérdida carga para m 3 /h en tubería 0 mm Ø es l % La pérdida carga para m 3 /h en tubería mm Ø es l % 43, 43, P ca = = 0, 86m P ci = =, 66m L a a a ALTURA MANOMÉTRICA E ASPIRACIÓN (a + Pca = + 0,86) =,86 m. ALTURA MANOMÉTRICA E IMPULSIÓN (i + Pci = 3 +,66) = 44,66 m. ALTURA E SEGURIA (~ %) =,478 m. ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL = 3 m.

5 Si la tubería es ºFº esta altura manométrica es correcta. Para otros materiales, multiplicar las pérdidas carga por el factor correspondiente. Es necesario calcular por separado la altura manométrica aspiración, para comprobar que la bomba es capaz aspirar sin dificultas.

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