Cálculos de Pérdidas por Fricción
NORMALIZACIÓN EN TUBERÍAS COMERCIALES Las tuberías comerciales se rigen por la norma ASA B.36.10 En esta norma se clasifican las tuberías de acuerdo a un diámetro nominal Esto quiere decir que el diámetro con el que se identifica una tubería no corresponde necesariamente con el real. En tuberías con diámetro mayor o igual a 14 pulgadas el diámetro nominal corresponde al diámetro externo, para las tuberías menores no hay coincidencia entre los diámetros. Esto es con el fin de identificar una tubería de acuerdo al espesor de la pared, asociado con su resistencia mecánica.
NORMALIZACIÓN EN TUBERÍAS COMERCIALES Para esto se define un parámetro llamado Número de Lista, o Schedule (Sch.), con el cual se agrupan las tuberías de acuerdo con su resistencia, a mayor Sch., mayor resistencia mecánica. Los valores de Sch. mas comerciales son el 20, 40 y 60. Para tubería de presión en PVC, por ejemplo se emplea tubería Sch. 40.
EJEMPLO PARA LA TUBERÍA Schedule 40
SISTEMA Y BOMBA
CONSUMO DE ENERGIA 2 1 Calcular la potencia requerida al transportar agua cuando el caudal es de 300 gpm. El diámetro en succión es de 4” y en descarga es de 3”. La tubería es de acero comercial Sch. 40 2 1
CONSUMO DE ENERGIA Término relacionado con las pérdidas antes de la bomba (Succión) Término relacionado con las pérdidas después de la bomba (Descarga) Dividiendo por g, la Ecuación queda en Unidades de longitud. Multiplicando por -1 se obtiene la carga sobre la bomba HB.
CURVA DEL SISTEMA Corresponde al diagrama de energía requerida (en metros) vs. Caudal transportado en el sistema. Esta curva es cuadrática por lo tanto se requieren 3 puntos para trazarla. Uno de esos puntos es cuando Q=0, siendo HB igual a la diferencia de alturas mas (o menos) la diferencia de presiones entre los extremos Los otros dos puntos se sugiere que uno sea el doble del otro, para facilidad de cálculo. En este ejemplo se calculará para 150 y 300 gpm.
CURVA DEL SISTEMA
CURVA DEL SISTEMA
CURVA CARACTERÍSTICA
PUNTO DE OPERACIÓN PUNTO DE OPERACIÓN PARA EL IMPULSOR DE 9 PULGADAS
NPSH Net Positive Suction Head Este término permite predecir el riesgo por cavitación de una bomba (centrífuga, pistón, etc.). Para que no haya riesgo de cavitación: NPSHA > NPSHR La NPSHR (requerida) se lee directamente de la curva característica en el punto de operación. La NPSHA (disponible) debe calcularse de acuerdo con:
NPSH Net Positive Suction Head PTanque zSucción