Determinación de la presión sobre la bomba. Información general. Realización del cálculo. Unidades

Definición del concepto de presión

Formulario de características de la bomba.
Diferentes pendientes con carcasa e impulsor de bomba idénticos (por ejemplo, dependiendo de la velocidad del motor)

Varios cambios de flujo y presión.

Cabezal de bomba (H)
- trabajo mecánico específico transmitido por la bomba del líquido bombeado.

H=E/G

mi
= energía mecánica
GRAMO
= peso del líquido bombeado

La presión creada por la bomba y el caudal del líquido bombeado (suministro) dependen uno del otro. Esta relación se muestra gráficamente como una curva de bomba. El eje vertical (eje y) refleja la cabeza de la bomba (H) expresada en metros. También son posibles otras escalas de presión. En este caso, las siguientes relaciones son válidas:
10 m al oeste = 1 bar = 100 000 Pa = 100 kPa
El eje horizontal (abscisas) muestra la escala de caudal de la bomba (Q), expresada en metros cúbicos por hora [m3/h]. También son posibles otras escalas de suministro, p. ej. [l/s].

La forma característica muestra los siguientes tipos de dependencia: la energía del accionamiento eléctrico (teniendo en cuenta la eficiencia general) se convierte en la bomba en formas de energía hidráulica como presión y velocidad. Si la bomba está funcionando con la válvula cerrada, genera la máxima presión. En este caso, se habla de altura de bomba Ho a caudal cero. Cuando la válvula comienza a abrirse lentamente, el medio bombeado comienza a moverse. Debido a esta parte la energía motriz se convierte en energía cinética líquidos. Mantener la presión inicial se vuelve imposible.
La característica de la bomba toma la forma de una curva descendente. Teóricamente, la característica de la bomba se cruza con el eje de entrega. Entonces el agua solo tiene energía cinética, es decir, ya no se crea presión. Sin embargo, dado que siempre hay una resistencia interna en el sistema de tuberías, en realidad las características de la bomba se interrumpen antes de que se alcance el eje de suministro.

Potencia y eficiencia de bombas sumergibles

El rendimiento nominal del motor de una bomba centrífuga para suministro de agua es la relación entre la potencia útil y la consumida. Designación - η. Fórmula de distribución: η = (Р2/Р1) * 100. La eficiencia de un motor eléctrico nunca será superior a la unidad (100%) bajo ninguna circunstancia, ya que no hay una "máquina de movimiento perpetuo" y cualquier accionamiento tiene pérdidas.

Eficiencia: este es el nombre de la relación entre la hidráulica y la potencia que se suministra al eje del dispositivo de fondo de pozo, y su diferencia informa pérdidas en la unidad. Fórmula: η \u003d (P4 / P3) * 100.

La pérdida de potencia en un dispositivo de bombeo centrífugo también se obtiene a partir de una serie de componentes, a saber:

• hidráulico;
• Mecánico;
• Pérdida de volumen Pvset.

Las bombas sumergibles para casas de verano se pueden comprar en cualquier tienda especializada

La eficiencia total es la suma de la eficiencia de todas las pérdidas. La eficiencia del dispositivo caracteriza el grado de perfección del diseño en términos de mecánica e hidráulica.

¿Puede la instalación afectar la cantidad de presión

Dada la simplicidad, incluso el diseño primitivo de las bombas, así como la disponibilidad de instrucciones de instalación detalladas, muchos hombres modernos realizan el trabajo por su cuenta, es decir, sin la ayuda de profesionales. Tal comportamiento se asocia con mayor frecuencia con el deseo de ahorrar dinero: no todos están dispuestos a pagar no solo por una bomba o una estación de bombeo, sino también por los servicios de un maestro. Teniendo en cuenta que la presión de la bomba es la característica principal de su actividad, nadie está dispuesto a perder. Es por eso que surge la pregunta por sí sola: cuánta instalación realizada de forma independiente puede afectar la magnitud de la presión.

Parecería que conectamos una tubería a la tubería de succión, la otra a lo que es responsable de la presión, suministra energía, y listo. En la práctica, el más mínimo error no solo puede afectar negativamente la presión del agua, sino también reducir significativamente la duración del trabajo.

Tipos de dispositivo de potencia para un pozo.

Durante la producción de dispositivos en la fábrica, se utilizan las designaciones de las variedades de potencia:

1. P1 (kW). La potencia eléctrica de entrada es la que el motor eléctrico toma de la red.
2. P2 (kW). En el eje del motor - el que le da al eje. La entrada de potencia de la bomba P1 es igual a la potencia del eje del motor P2 dividida por la eficiencia del motor.
3. P3 (kW). El valor de entrada de la bomba hidráulica es igual a P2 cuando el acoplamiento que conecta el eje del dispositivo y el eje del motor no consume electricidad.
4. P4 (kW). La potencia útil de los equipos de bombeo hidráulico sumergible es la que sale durante su funcionamiento en forma de caudal y presión de agua.

Sin experiencia relevante, no se recomienda instalar la bomba de forma independiente

Puede calcular el indicador en línea, hay una calculadora especial.

Agujero equivalente

si se hace
sección del agujero F_mia través del cual tal
la misma cantidad de aire,
así como a través de la tubería al mismo
cabeza inicial h, entonces
tal agujero se llama equivalente,
aquellos. paso a través de un equivalente dado
agujero reemplaza todas las resistencias
En la tuberia.

Encontremos el valor
agujeros:

,
(4)

donde c es la velocidad
salida de gases

Consumo de gas:

(5)

de (2)
(6)

aproximadamente porque
que no tenemos en cuenta el factor de estrechamiento
chorros.

—
es la resistencia condicional
conveniente para entrar en los cálculos al simplificar
sistemas complejos reales. Pérdidas
Se determina la presión en las tuberías.
como la suma de las pérdidas en lugares separados
tubería y se calculan para
basado en datos experimentales,
dado en los manuales.

Pérdidas en la tubería
ocurrir en giros, curvas,
Expansión y contracción de oleoductos.
Pérdidas en tubería igual también
calculado según datos de referencia:

(7)

1. Succión
   rama de tubería
2. Carcasa del ventilador
3. Descarga
   rama de tubería
4. equivalente
   agujero reemplazando lo real
   tubería con su resistencia.

1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
5. ;

—
velocidad en la tubería de succión;

—
velocidad de escape a través del equivalente
agujero;

—
la cantidad de presión bajo la cual
movimiento de gas en la tubería de succión;

estático y
presión dinámica en la tubería de salida;

—
presión total en la tubería de descarga.

A través del equivalente
agujero
fugas de gas bajo presión,
conocimiento,
encontrar.

Ejemplo

Que hace
potencia del motor para conducir
fan, si sabemos lo anterior
datos de 5.

Teniendo en cuenta las pérdidas:

donde
—
coeficiente monométrico de útil
comportamiento.

donde
—
cabezal de abanico teórico.

Derivación de ecuaciones
ventilador.

Dado:

Encontrar:

Selección competente de la unidad según los parámetros.

La selección de una bomba para las condiciones que se dan es una etapa importante en el diseño de la instalación y estación. Para seleccionar una unidad para la instalación, debe tener los valores iniciales que caracterizan los sistemas de tuberías y los requisitos que se aplican al proyecto.

Dichos datos, que se recopilan en forma de proyecto, deben incluir:

1. Información sobre el propósito y la naturaleza del funcionamiento del dispositivo.
2. Características de la hidráulica del sistema de tuberías, incluyendo la capacidad consumida por la estación máxima y mínima Qmax y Qmin de altura consumida, que corresponde a los caudales máximos y mínimos Hmax y Hmin.
3. Datos sobre fuentes de energía o embalses.
4. Datos de ubicación y condiciones de ubicación de la bomba.
5. Datos sobre motores eléctricos y fuentes de energía.
6. Requisitos especiales. Con base en esta información, utilizando catálogos y libros de referencia sobre equipos de bombeo, puede seleccionar un dispositivo según sus características y coeficiente de velocidad.

Principalmente, se selecciona el tipo y marca de la bomba de acuerdo al cronograma resumen de las áreas de trabajo del equipo de destino que le corresponde. La elección se realiza para los caudales y alturas promediados.Al seleccionar una coordenada con los puntos Qcp y Hcp, es necesario asegurarse de que pase por el medio del campo de trabajo del dispositivo seleccionado.

Para que la bomba funcione durante mucho tiempo, las piezas desgastadas deben cambiarse a tiempo.

Después de aplicar el catálogo, es necesario encontrar la característica operativa del dispositivo seleccionado y construir una característica conjunta de él y la tubería (pozo). Mediante esta alineación se obtiene la coordenada de trabajo, que corresponde a Qcp y Hav. Conociendo Qmax y Qmin, los valores de eficiencia correspondientes se encuentran a partir de la curva. Si estos datos no son inferiores a la eficiencia mínima, que se acepta, dicho dispositivo satisface los datos iniciales sobre los indicadores de energía. Para construir las características de la estación, también puede usar los parámetros universales del dispositivo.

De acuerdo con la fórmula, se calcula el máximo de la altura de succión elipsoidal, que corresponde a Qmax, y luego se compara con la altura de succión mínima establecida. Si la geodesia de succión según la fórmula resulta ser mayor que la especificada, entonces el dispositivo seleccionado satisface los valores iniciales en términos de su cavitación. Es necesario anotar los datos de geometría, mecánica e hidráulica del equipo seleccionado del catálogo de referencia.

Selección de dispositivo por factor de velocidad:

1. Es necesario calcular los valores medios de caudal y presión Qcp y Hcp, tomando el número de revoluciones según el estándar de una rueda en funcionamiento, y calcular la frecuencia específica de rotación ns utilizando la fórmula.
2. De acuerdo con la velocidad específica y Qcp e Isp, se selecciona el equipo de bombeo. Dado que en tal situación el dispositivo se selecciona usando la ley de escala para datos de eficiencia óptimos, no hay necesidad de otra verificación de la característica.
3. Conociendo la velocidad de rotación, según Qcp, n y calculada por la fórmula del coeficiente de cavitación Ccr, es necesario encontrar el valor de la altura de succión de vacío del dispositivo de bombeo Hv. Luego, utilizando la fórmula para Qmax, debe encontrar el valor máximo de la altura de succión elipsoidal y compararlo con el establecido para reducir el costo del trabajo de construcción. Si el valor máximo de la altura elipsoidal es superior al especificado, entonces el equipo de bombeo también es apto para la cavitación.

La elección de un dispositivo de bombeo de acuerdo con el coeficiente de velocidad es conveniente para realizar en una situación en la que no existen características de los dispositivos, pero solo hay datos que corresponden al modo óptimo de operación. También es obligatorio medir la presión en la estación (ejemplo de equipo de fondo de pozo).

Es importante elegir la potencia de la bomba adecuada y el equipo en sí, entonces la unidad o estación de bombeo funcionará de la manera más eficiente posible.

Proceso de trabajo de la bomba de paletas

El momento de las fuerzas de resistencia con respecto a
eje contrarresta la rotación del trabajador
ruedas, por lo que las palas están perfiladas,
teniendo en cuenta la velocidad de avance, la frecuencia
rotación, la dirección del movimiento del fluido.

Superando el momento, el impulsor
hace el trabajo. Parte principal,
llevado a la rueda de la energía se transmite
líquido, y parte de la energía se pierde cuando
superando la resistencia.

Si el sistema de coordenadas fijo
conectar con la carcasa de la bomba, y el móvil
sistema de coordenadas con impulsor,
entonces la trayectoria del movimiento absoluto
las partículas se sumarán a partir de la rotación
(movimiento portátil) impulsor
y movimiento relativo en un móvil
sistema de cuchillas.

La velocidad absoluta es igual al vector
la suma de la velocidad de transporte tuson las velocidades de rotación de la partícula con el trabajador
rueda y velocidad relativaWmovimiento a lo largo de la escápula en relación con
sistema de coordenadas en movimiento asociado
con rueda giratoria.

En la fig. 15.2 línea de puntos y guiones
muestra la trayectoria de la partícula desde la entrada
y antes de dejar la bomba en relativo
movimiento - AB, trayectoria del portátil
los movimientos coinciden con círculos en
radios de rueda, por ejemplo, en radios
R₁y R₂.
Trayectorias de partículas en movimiento absoluto
desde la entrada de la bomba hasta la salida - CA Movimiento
sistema móvil - relativo, en
móvil - portátil.

Paralelogramos de velocidades para entrar en
impulsor y salir de él:

(15.5)

donde i= 1.2.

Suma de velocidad relativa Wy portátiltudará velocidad absolutaV
_.

Paralelos de velocidad en la fig. 15.2
Demostrar que el momento angular de la partícula
fluido a la salida del impulsor
más que entrada

V₂Cosa₂R₂
> V₁Cosa₁R₁

Por lo tanto, al pasar por
rueda momento de impulsoaumenta Momento de subida
la cantidad de movimiento causado por el momento
fuerzas con las que actúa el impulsor
al líquido que contiene.

Para un flujo constante de líquido
diferencia de momento
líquido que sale del canal y entra
en él por unidad de tiempo es igual al momento
fuerzas externas con las que el impulsor
actúa sobre el líquido.

Momento de fuerzas con las que el impulsor
actúa sobre el líquido es:

METRO = qρ(V₂Cosa₂R₂
— V₁Cosa₁R₁),

donde Q es el caudal
líquidos a través del impulsor.

Multiplica ambos lados de esta ecuación por
velocidad angular del impulsor ω.

METRO ω= qρ(V₂Cosa₂R₂ω
— V₁Cosa₁R₁ω),

Trabajo METROωllamado
energía hidráulica, o trabajo
producido por el impulsor en
unidad de tiempo, actuando sobre
el líquido que contiene.

De la ecuación de Bernoulli sabemos que
energía específica, transmitido
unidad de peso de un líquido se llama
presión. En la ecuación de Bernoulli, la fuente
energía para mover el fluido
diferencia de presión

Al usar la bomba, la energía o
la presión es transferida al fluido por los trabajadores
rueda de bomba

Cabeza de impulsor teórica
— H_T llamado
energía específica, transmitido
peso unitario del impulsor líquido
bomba.

norte=METROω= H_T*qpagsgramo

Dado que tu₁=R₁ω
- velocidad portátil (circunferencial)
el impulsor en la entrada ytu₂
= R₂
ω - velocidad de trabajo
ruedas a la salida y que la proyección de los vectores
velocidades absolutas por dirección
velocidad portátil (perpendicular
a los radios R1 y R2)
igualV_tu2
=V₂Cosa₂
yV_tu1
= V₁Cosa₁,
dondeV_tu2yV_tu1
, obtenemos la altura teórica
como

H_T*qpagsgramo
= qρ(V₂Cosa₂R₂ω
— V₁Cosa₁R₁ω),donde

(15.6)

Altura real de la bomba
menos
presión teórica porque
Se toman valores reales de velocidades y
presión.

Las bombas de paletas son de una etapa
y multietapa. En una sola etapa
el fluido de las bombas pasa a través del
rueda una vez (ver Fig. 15.1). presión
tales bombas a una frecuencia dada
la rotación es limitada. Para aumentar la presión
utilizar bombas multietapa
que hay varios en sucesión
impulsores conectados fijos
en un eje. El cabezal de la bomba sube
proporcional al número de ruedas.

La bomba de paletas puede funcionar con
diferentes modos, es decir, en diferentes alimentaciones
y velocidades de rotación.

Cubrir la válvula instalada en
tubería de presión de la bomba, reducir
alimentación. También cambia la presión.
desarrollado por la bomba. Para operación
la bomba necesita saber cómo cambia
cabeza, eficiencia y potencia consumida
bomba, cuando su suministro cambia, es decir,
conocer las características de la bomba, bajo las cuales
se refiere a la dependencia de la presión, el poder
y la eficiencia de la bomba a partir de su suministro a una constante
velocidad de rotación (Fig. 15.3).

El modo de funcionamiento de la bomba, en el que
La eficiencia está al máximo
se llama óptimo.

Errores básicos de instalación

Echemos un vistazo a los errores más comunes que muchos de nosotros cometemos:

Diámetro de la tubería de succión. Muy a menudo, el diámetro de la tubería en la práctica es menor que el diámetro de la tubería de succión. Este diseño, cuando está conectado, aumenta la resistencia en el lado de la línea de succión, lo que reduce la profundidad de succión.En términos simples: una tubería de diámetro reducido simplemente no puede pasar el tamaño del líquido que la bomba aspira y bombea fácilmente.
Conexión directa a una manguera regular. Tal sistema no es particularmente crítico si se utiliza una bomba de pequeña capacidad. De lo contrario, bajo la influencia de la alta presión creada por la bomba, la manguera se encogerá, su sección transversal se reducirá significativamente y el agua simplemente no podrá pasar a través de ella. En el mejor de los casos, esto conducirá a un cese del suministro de agua, en el peor de los casos, a una avería de la bomba sin posibilidad de su posterior reparación.
Un gran número de curvas y vueltas en la tubería. Esta opción de instalación no aumenta el valor de la resistencia, respectivamente, reduce el rendimiento y la cabeza de la bomba

Por eso es tan importante reducir el número de curvas y vueltas a un valor mínimo si desea utilizar la bomba comprada e instalada al 100%.
Sellando. Es debido a un sellado insuficiente en la sección de succión de la tubería que pueden ocurrir pérdidas de agua significativas.

Un sellado deficiente no solo reduce la presión del agua, sino que también acompaña el funcionamiento de la bomba con un ruido excesivo.

cabezal de bomba sumergible

Por eso, una de las más seguras y fiables es la bomba sumergible. Su presión se calcula mediante la fórmula:

H = altura H + pérdida H + pico H donde:

Altura H: diferencia de altura entre la ubicación de la bomba y el punto más alto del sistema de suministro de agua;

Pérdidas H: posibles pérdidas hidráulicas que ocurren cuando el fluido se mueve a través de la tubería, están asociadas principalmente con la fricción del fluido contra las paredes de la tubería;

Caño H: la presión en el caño que le permite usar todos los accesorios de plomería (generalmente en el rango de 15 a 20 metros).

Ya hemos establecido que la cabeza de una bomba es la presión requerida para empujar un líquido a una altura dada. Las bombas de circulación se han encontrado en los sistemas de calefacción, es con su ayuda que se garantiza la circulación ininterrumpida de la fuente de calor en el sistema.

Por supuesto, la elección de una bomba de circulación debe abordarse de manera más consciente y exigente, teniendo en cuenta que la eficiencia y el funcionamiento ininterrumpido de su uso dependen en gran medida de esto, que es tan importante para los edificios de apartamentos. Estas bombas son fiables, eficientes y han demostrado su eficacia incluso en edificios de apartamentos.

Por supuesto, dicha bomba también debe seleccionarse en función de la presión. La presión de la bomba de circulación no tiene relación y, en consecuencia, depende de la altura del edificio. Lo principal aquí es la resistencia hidráulica de la pista. Y aquí se requiere la siguiente fórmula para el cálculo:

H = (R * L + Z suma) / (p * g) donde:

R - pérdidas;

L es la longitud de la tubería, medida en metros;

Suma Z: el número total de factores de seguridad para los elementos estructurales de la tubería (para accesorios y accesorios, este valor es 1.3; para válvulas termostáticas - 1.7; y para mezcladores - 1.2);

p es la densidad del agua, recordamos del curso de física de la escuela que es 1000 kg/m3;

g es la aceleración de caída libre, cuyo valor se toma como un valor promedio: 9,8 m/s2.

Resulta que, conociendo todos los parámetros básicos, es bastante sencillo determinar la presión de agua que necesita en una situación particular, para esto no necesita involucrar a especialistas.

porque en metros

Una bomba para la presión del agua y cualquier otro líquido es un dispositivo muy popular, sin el cual es difícil imaginar la vida en una casa privada. Muchos consumidores todavía no entienden por qué la presión se mide en metros.

La presión de una bomba centrífuga, sin embargo, como cualquier otra, suele medirse en metros. Por supuesto, tal sistema plantea muchas preguntas. En primer lugar, sucedió históricamente, todos se han acostumbrado durante mucho tiempo a tal designación y no tienen la intención de cambiar nada.Y, por supuesto, es conveniente, porque no tienes que recurrir al uso de otras unidades de medida, para realizar cálculos matemáticos complejos. El valor de altura, calculado en metros, nos da información de que la bomba puede elevar el líquido a una altura dada.

Conclusión

"Hidráulica" en
un ejemplo metodológico específico de cálculo
accionamiento hidráulico volumétrico se muestra que
para seleccionar los dispositivos necesarios (bomba,
motores hidráulicos, dispositivos hidráulicos, filtro,
acondicionadores de fluidos de trabajo, líneas hidráulicas
y sus elementos, motor eléctrico) y
funcionamiento eficiente del accionamiento hidráulico
necesito calcular

Muy
es importante no cometer errores en los cálculos
y unidades de medida, porque por error
Puede seleccionar un dispositivo que
durante el funcionamiento del accionamiento hidráulico
no cumplirá con los requisitos
aplicado a la unidad como un todo.
Los resultados del trabajo realizado permiten
llegar a una conclusión sobre la precisión suficiente
realizar cálculos y elegir
equipo hidraulico