La altura dinámica total en un sistema de bombeo industrial es la cantidad total de presión cuando el agua fluye en un sistema. Se compone de dos partes: la elevación vertical y las pérdidas por fricción.
Es importante calcularla con precisión para determinar el tamaño y la escala correctos del equipo de bombeo para sus necesidades.
Para calcular la altura dinámica total, también conocida como TDH, necesitamos calcular dos cosas:
A) La elevación vertical.
B) Las pérdidas por fricción de todas las tuberías y componentes que el líquido encuentra en la descarga de la bomba.
C) Después de calcular ambos, súmelos para calcular la TDH.
¡Déjenos mostrarle cómo calcularlos juntos y luego podrá completar esto por su cuenta! Para el propósito de este paseo, determinaremos la Cabeza Dinámica Total para que 25GPM vayan de la Bomba al Tanque B en el ejemplo de abajo.
Cómo Calcular la Subida Vertical
A) Subida Vertical: Se debe determinar cuál es la subida vertical desde el punto inicial del líquido hasta su punto final. A medida que el nivel del líquido en el tanque disminuye, la elevación vertical aumentará, y en consecuencia, la cabeza dinámica total aumentará. Para simplificar las cosas, suponga que el tanque está vacío para la peor situación.
En el ejemplo anterior, si el tanque A está lleno y va hasta la parte superior del tanque B, la elevación vertical es de 3 metros. Si el tanque A está medio vacío y sólo hay 5 pies de líquido en el tanque A, entonces la subida vertical es de 15 pies. Si el tanque A está completamente vacío, entonces la elevación vertical será de 21 pies. Como la elevación vertical puede ser de 10 a 21 pies, lo más fácil es usar 21 pies para estar seguro, a menos que esté seguro de que el nivel del líquido no bajará por debajo de cierta altura.
Cómo calcular la pérdida por fricción
B) Pérdida por fricción: Para calcular la pérdida por fricción, primero necesita saber cuál es el flujo deseado. Cada caudal tendrá una pérdida por fricción diferente. Cuanto más flujo pase por una tubería, mayor será la pérdida por fricción, por lo que 5GPM que pasen por una tubería de 1 pulgada tendrán una mayor pérdida por fricción que 1GPM que pase por una tubería de 1 pulgada. Después de su tasa de flujo, usted necesita saber qué tipo de tubería que está utilizando, el horario de la tubería, y la longitud de la tubería, tanto vertical como horizontalmente. También necesita saber cuántos codos, válvulas, conexiones y cualquier otra cosa que entre en contacto con el líquido.
Usando el ejemplo anterior, calculemos la pérdida por fricción para 25GPM. Hay una tubería de PVC Schedule 40 de 1,5 pulgadas. La distancia horizontal de la tubería desde la bomba hasta el tanque B es de 120 pies, y la distancia vertical de la tubería desde la bomba hasta el tanque B es de 21 pies. Hay 2 codos de radio largo de 90 grados y 2 válvulas de compuerta.
Una vez calculada esta información, realice los siguientes pasos:
Paso 1) Sume la tubería de descarga horizontal y vertical.
120 pies+21 pies= 141 pies
Paso 2) Vaya a este sitio web: http://www.freecalc.com/fricfram.htm
Paso 3) Introduzca el tamaño de la tubería, el horario de la tubería, el material de la tubería, la longitud de la tubería, las válvulas y los accesorios.
Para este ejemplo, los números son:
1,5 pulgadas, horario 40, material de PVC, 141 longitud de la tubería en pies, 2 codos de 90 LR y 2 válvulas de compuerta.
Paso 4) Pulse «Calcular la caída de presión». Después de pulsar «Calcular la pérdida de carga», la calculadora indica que la pérdida de carga es de 5,6 pies.
Algunos de nuestros recursos preferidos:
- Tablas de pérdida de carga de tuberías Sta-Rite
- Calculadora de carga dinámica total de la Universidad de Wisonsin
El resultado: Cálculo de la altura dinámica total
C) Cabeza dinámica total: El peor escenario para la subida vertical es de 21 pies. La pérdida por fricción para 25GPM es de 5,6 pies. Sumando estos dos números, la Cabeza Dinámica Total es de 26.6 pies para que 25GPM vayan de la Bomba al Tanque B.
Escenario Alternativo
¿Qué pasa si el nivel del líquido en el tanque nunca baja de 5 pies y el usuario ahora requiere 20GPM?
Si el tanque nunca se vacía más de 5 pies, entonces la distancia vertical entre el líquido en el Tanque A y la parte superior del Tanque B es de 15 pies.
15 pies de distancia vertical + 3,8 pies de pérdida por fricción = 18,8 pies de altura dinámica total.
Otras consideraciones al calcular la altura dinámica total
Otros factores que pueden afectar la pérdida por fricción incluyen la gravedad específica, la viscosidad y la temperatura. Cuanta más información tenga sobre el sistema, más preciso será el número de pérdidas por fricción y, por extensión, la altura dinámica total.
La gravedad específica de un líquido puede cambiar ligeramente las pérdidas por fricción.
Si la gravedad específica está entre 1,0 y 2,0 (el agua es 1,0), no es necesario utilizar esa información en los cálculos. Si es inferior a 1,0 o superior a 2,0, se sugiere utilizar una calculadora en línea.
La viscosidad, por otra parte, puede aumentar considerablemente las pérdidas por fricción. Si el líquido es viscoso, determine la viscosidad utilizando una tabla de gravedad específica viscosa o una calculadora de gravedad específica viscosa en línea.
Como siempre, March Manufacturing le anima a ponerse en contacto con un distribuidor de March o con un ingeniero de March Manufacturing para revisar su aplicación antes de cualquier compra.
Actualizado el 5/25/2016
