Como calcular a pressão de sucção de uma bomba

Escrito por foy hubert | Traduzido por samuel silva
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Como calcular a pressão de sucção de uma bomba
As bombas operacionais movem fluidos em sistemas de tubulação, criando pressão baixa de sucção no lado de admissão e alta pressão de descarga no lado de saída (water pump image by nutech21 from Fotolia.com)

As bombas operacionais movem fluidos nos sistemas de tubulação, criando uma baixa pressão de sucção no lado de entrada e uma alta pressão de descarga no lado de saída. Você pode calcular a pressão de sucção expressa em pés por um sistema de distribuição de água no "United States Customary System Units", utilizando a definição da pressão de sucção. A pressão de sucção total (hs), em pés é igual à pressão estática (hss), em pés, mais a pressão de superfície (hps), em pés, menos a pressão de vapor (hvps) em pés, menos a pressão do atrito nas tubulações, válvulas e acessórios (hsf), em pés. Os valores de "hvps" dependem se a região acima da superfície de líquido no tanque no lado da aspiração da bomba está aberta para a atmosfera, sob pressão, ou é um vácuo.

Nível de dificuldade:
Moderadamente fácil

O que você precisa?

  • Calculadora
  • Livro do Instituto de Engenharia Hidráulica
  • Gráfico de pressão de vapor

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Instruções

  1. 1

    Obtenha a informação adequada para fazer o cálculo. Como você está utilizando uma equação, precisa saber todos os parâmetros necessários. Você só pode adicionar ou subtrair os termos semelhantes, então, deve executar todos os cálculos tanto em "pés no medidor de água" ou "pés de água absoluta". O termo "absoluta" significa que você adicionou pressão atmosférica (cabeça) para a leitura do medidor, portanto, existe a necessidade de conhecer "hss", "hps", hvps "e" hsf" em pés.

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    Calcule a pressão de superfície de sucção (hps). Se a questão fornece o valor para "hps" em pés, você irá utilizá-los diretamente em seu cálculo de pressão total de sucção. Se a questão fornece "hps" em outra unidade que não seja em pés, você pode converter o valor para os pés usando um fórmulas apropriadas para: (a) a pressão da superfície de sucção em pés de líquido é igual à pressão da superfície de sucção em pés de mercúrio vezes 1,133, dividido pela gravidade específica; (b) a pressão da superfície de sucção em pés de líquido é igual a libras de pressão na superfície de sucção por polegada quadrada vezes 2,31, dividido pela gravidade específica; e (c) a pressão de aspiração da superfície em pés de líquido é igual à pressão de sucção da superfície em milímetros de mercúrio, dividido por 22,4, divido pela gravidade específica. A gravidade específica do líquido muda com temperatura, o tipo de fluido e a sua concentração. Para a água doce, a gravidade específica é de 1,0.

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    Calcule a pressão de sucção estática (hs). Essa é a distância vertical em pés entre a linha central de aspiração e o nível do líquido no lado da sucção de aspiração do sistema. O "hs" é positivo, se o nível de líquido estiver acima da linha de centro e o "sh" é negativo, se o nível de líquido estiver abaixo da linha de centro da bomba. A linha central é uma passagem horizontal de referência através da bomba e o tubo adjacente à bomba.

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    Calcule a cabeça de pressão de vapor (hvps), que é a pressão barométrica da sucção da embarcação convertida em pés. Se a questão não fornece a pressão de vapor que você precisa para o seu cálculo, é possível obtê-la a partir de um gráfico de vapor. Por exemplo, a pressão de vapor de água a 68 graus Fahrenheit equivale a £ 0,27 por polegada quadrada. Você pode convertê-la para cabeça, multiplicando a pressão em libras por polegadas quadradas vezes 2,31, dividido pelo peso específico com a ajuda de uma calculadora para obter a pressão de vapor de sucção em pés.

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    Calcule a pressão de atrito de sucção (hfs). A cabeça de fricção de sucção, hfs, é igual à soma de todas as perdas por atrito na linha de sucção. Você utilizará a equação de valor k para calcular o "hfs", que afirma que a queda de pressão (h), em pés é igual ao coeficiente de resistência total de montagem (k) vezes a cabeça da velocidade (velocidade ao quadrado, divida por duas vezes a aceleração devido à gravidade) em pés (ft). Se você sabe o total de k e a velocidade (v), calcule o "hfs" diretamente com o auxílio de uma calculadora. Se você tem que calcular o total de k, faça uma tabela para todos os tipos de montagem. Use uma planilha de trabalho do Excel para fazer um gráfico mostrando todos os acessórios em sua linha de sucção na coluna um, o valor de k na coluna dois, a quantidade do tipo de montagem na coluna três e valor total de k para cada tipo de montagem na coluna quatro. Para cada montagem, obtenha o valor de k do Livro do Instituto de Engenharia Hidráulica, então, multiplique-o pela quantidade desse tipo de montagem na linha de sucção para obter um subtotal de k. Some todos os subtotais para obter o total de k. Multiplique o total de k pela cabeça de velocidade com o auxílio da calculadora para obter a pressão de sucção em atrito em pés. A aceleração da gravidade (g) é uma constante e seu valor é 32,17 pés por segundo ao quadrado.

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    Execute o cálculo. Calcule a pressão estática de sucção mais a pressão de superfície menos a pressão do vapor de pressão menos a fricção de sucção com o auxílio de uma calculadora para obter o total da pressão de sucção em pés de água absolutos.

Dicas & Advertências

  • O processo objetiva alcançar o desempenho da bomba e a confiabilidade através da manutenção das pressões de sucção e a descarga dentro dos sistemas de especificações operacionais.
  • A sua pressão de sucção calculada para uma determinada bomba deve ser maior do que a pressão de sucção necessária para a bomba, que os engenheiros estabeleceram por teste real e variam desde a concepção de uma bomba para a outra.
  • A pressão atmosférica em pés é igual a £ 14,7 por metro quadrado vezes 2,31 polegadas, divididos pela gravidade específica.
  • Para simplificar a determinação de "K", use uma planilha do Excel para calcular o seu subtotal para cada tipo de montagem e adicione todos os subtotais para obter o total de "K" para todos os acessórios. Isto é particularmente útil para um sistema complexo composto por vários acessórios.
  • O resultado obtido é cabeça de pressão de sucção; não a cabeça de pressão do sistema. Se você deseja prever a cabeça de pressão do sistema, terá que subtrair a cabeça de pressão total de sucção da cabeça de pressão total de descarga com a ajuda de uma calculadora.
  • O método do valor de k assume a velocidade da água (V) em pés por segundo, para ser constante em todo o sistema de tubagem, o qual pode ser determinado a partir do caudal volumétrico, em galões por minuto. Essa suposição pode não ser válida se você estiver usando outro método, caso em que será necessário determinar a velocidade em cada seção do sistema.

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