Al realizar modificaciones como por ejemplo variar el caudal o los diámetros de la tubería, los resultados no serán los mismos. Para cuantificar estas y otras modificaciones hay seis fórmulas sencillas que podemos aplicar. Nos evitarán el “prueba y error”, con el beneficio de ahorrar tiempo y recursos, sólo es cuestión de tomarse unos minutos y calcular.
Todo cambia
El trabajo con los equipos de bombeo no es algo estático e inamovible. Siempre hay variaciones que suceden o modificaciones que necesitamos realizar en el sistema de bombeo. Cambios que nos llevan a interrogantes concretos, aquí seis preguntas con sus respuestas para poder cuantificar los efectos de las variaciones. Con el cálculo evitamos el prueba y error, los resultados nos serán de utilidad para analizar si los cambios serán posibles y satisfactorios.
Parámetros
Nos centraremos en tres parámetros principales:
Q: caudal (m3/h)
D: diámetros de tuberías* (mm)
Pc: pérdidas de carga por rozamiento (mca)
Este último valor definirá en consecuencia la altura manométrica (h) o la ANPAD (NPSHD).
Al tener el sistema en funcionamiento sucederá que, de estos tres valores, uno permanecerá sin variaciones (constante), al modificar un segundo podremos, aplicando las fórmulas, obtener el nuevo valor del tercero.
Importante: *Cabe aclarar y subrayar que cuando hablamos de diámetros de tuberías nos referimos a los diámetros internos, el pasaje real, que es lo que nos define el aspecto hidráulico, luego si las paredes tienen más o menos grosor (Schedule) entrará en evaluaciones de otros aspectos y bajo otros criterios.
Relación proporcional
y cómo aplicamos las fórmulas
Hay una relación proporcional entre parejas de estos parámetros, mientras el tercer parámetro queda constante:
A – Pc y Q (D constante)
B – Pc y D (Q constante)
C – Q y D (Pc constante)
A – Proporción entre Pc y Q: Partimos de que las pérdidas de carga (Pc) es directamente proporcional al cuadrado del caudal (Q).
1 – Con diámetro constante, ¿cuál será el valor de pérdidas de carga si modifico el caudal?
Datos: para definir cuánto afecta este cambio se debe conocer el valor de pérdidas de carga (Pc) respecto del caudal actual (Q) y cuál será el nuevo caudal (Q1). Así obtendremos las pérdidas de carga (Pc1) utilizando la siguiente fórmula:
2– Con diámetro constante, ¿qué caudal obtendremos al variar las pérdidas de carga?
Datos: para definir el nuevo caudal (Q1) debemos conocer los valores de pérdidas de carga (Pc) con el caudal actual (Q) y cuál será las nuevas pérdidas de carga (Pc1). Aplicando estos valores en la siguiente fórmula:
B – Proporción entre Pc y D: Partimos de que las pérdidas de carga (Pc) son inversamente proporcional a la quinta potencia del diámetro de las tuberías (D).
3 – Con caudal constante ¿cuánto varían las pérdidas de carga al variar el diámetro?
Datos: para ello se debe recabar los valores de pérdidas de carga (Pc) con el diámetro actual (D) y cuál será el nuevo diámetro de tuberías (D1), obtendremos las nuevas pérdidas de carga (Pc1) de esta forma:
4 – Con caudal constante ¿cuál será el diámetro de tuberías al variar las pérdidas de carga a un valor concreto?
Datos: debemos recabar los valores de pérdidas de carga (Pc) con el diámetro actual (D) y cuál será el nuevo valor de pérdidas de carga por rozamiento (Pc1). Obtendremos el valor de (D1) despejando esta fórmula:
C – Proporción entre Q y D: Partimos de que los cuadrados de los caudales (Q) son proporcionales a la quinta potencia de los diámetros de las tuberías (D).
5 – Con pérdidas de carga constante ¿cuál será el caudal al variar el diámetro?
Datos: aquí es necesario conocer el valor del caudal (Q), el diámetro actual (D) y cuál será el nuevo diámetro (D1). Aplicando la siguiente fórmula obtendremos el nuevo caudal (Q1):
6 – Con pérdidas de carga constante ¿cuál será el diámetro al variar el caudal?
Datos: hará falta conocerlos valores de: caudal actual (Q), diámetro actual (D) y cuál será el nuevo valor caudal (Q1). Obtendremos el nuevo diámetro (D1) de la siguiente forma:
Ejemplos concretos
En la versión digital de esta nota encontrará las formulas aplicadas a situaciones definidas y valores concretos, lo que estamos seguros facilitará la comprensión. Encuéntrelas en: www.guiadebombas.com/infotecnica/notas-tecnicas/
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