Las diferencias entre altura y presión
Aunque es habitual referirse a la presión de descarga de una bomba como altura o presión, hay que tener en cuenta que la altura y la presión no son iguales en todos los líquidos. Esta diferencia provoca a menudo confusiones y errores de cálculo a la hora de determinar las especificaciones correctas de la bomba que se va a usar.
¿Qué es la altura?
La altura es la altura de fluido expresada normalmente en metros de columna de líquido (m.c.l.) o representada con la unidad M. Esta unidad es independiente del tipo de fluido.
¿Qué es la presión?
La presión depende del fluido y de su densidad. El cálculo de la presión cambiará en función de la gravedad específica del fluido.
Los manómetros de una bomba indican las presiones de aspiración y descarga junto con la correspondiente presión diferencial, que no tiene en cuenta la gravedad específica del fluido que se está bombeando, lo que significa que todas las lecturas deben cotejarse con la gravedad específica de los fluidos para calcular la diferencia de presión real.
Fórmula de conversión de altura a presión
Para pasar de la altura en metros a la presión en bares hay que utilizar una fórmula.
Fórmula de altura en metros a bares
La fórmula es presión (P) x altura (M) x gravedad específica (GS)
O, abreviada, P x H x GS
Presión = 0,0981 x M x GS
Ejemplo:
Agua a una altura de 10 m. El agua tiene una gravedad específica de 1, por lo tanto, 0,0981 x 10 = 0,981 bares
Fuelóleo pesado a una altura de 10 m. El fuelóleo pesado tiene una gravedad específica de 0,97, por lo tanto, 0,0981 x 10 x 0,97 = 0,95 bares
Lo que significa que, si un manómetro indica una presión de 0,95 bares, la altura que se está generando para el fuelóleo pesado es de 10 m
Fórmula de pies a presión en psi
La fórmula es presión en psi (P) x altura (M) x gravedad específica (GS)
O, abreviada, P x H x GS
Presión = 0,434 x M x GS
Fórmula de altura en bares a presión en metros
La fórmula para convertir la presión en bares a altura en metros:
Unidad de altura (H)= 10,197
Presión (p)= bares
GS = Gravedad específica
Fórmula para convertir la presión en psi a altura en pies
H = 2,31 * Presión / GS
P= Presión (psi)
H = Altura (pies)
GS = Gravedad específica
Cómo calcular la potencia absorbida
¿Qué es la potencia absorbida?
La potencia absorbida es la potencia que consume la bomba durante el funcionamiento al punto de trabajo necesario. Aunque una bomba puede estar equipada con un motor mayor de lo que necesita para hacer su trabajo, la potencia absorbida suele indicarse en la curva de la bomba media una línea de intersección que marca el punto previsto de rendimiento de la bomba.
¿Qué es la gravedad específica (GS)?
Cada líquido tiene una masa relativa que depende de su volumen. En el caso de los fluidos, hay una cifra (GS) que indica lo densos que son. El agua tiene una GS de 1, mientras que hay varios aceites que tienen una GS de 0,83, lo que significa que son menos densos que el agua. Dado que contienen una menor masa relativa (0,83 es menor que 1) son más ligeros, por eso flotan en la superficie del agua, como se ve en esta fotografía.
Cálculo de la potencia absorbida por la bomba
La densidad y la presión influyen directamente en la potencia que el motor absorbe durante el funcionamiento. La cantidad de potencia absorbida por un motor durante el funcionamiento se multiplica por la gravedad específica para calcular la potencia absorbida.
Cálculo de la potencia absorbida
Por ejemplo: Si la potencia absorbida en el punto de trabajo es de 7,09 kW, como en el caso de la curva anterior, se trata de agua.
Si la densidad de un líquido es 1,3, la potencia absorbida será de 7,09 kW x 1,3 = 9,217 kW en el punto de trabajo, es decir, el motor deberá poder satisfacer al menos esta demanda para no saltar.
Si la gravedad específica de un líquido es menor que la del agua, por ejemplo, un aceite ligero con una GS de 0,83, la potencia absorbida será de 0,83 x 7,09 kW = 5,88 kW, por lo que se podrá instalar un motor más pequeño.
Dado que una bomba funciona de acuerdo con el sistema en el que está instalada, hay que asegurarse de que la potencia absorbida en el punto más alto de la curva es superior a la densidad multiplicada por la gravedad específica.
En el ejemplo anterior, el punto más alto es 7,5 kW, por lo que para el agua (7,5 kW x 1) la potencia máxima absorbida será de 7,5 kW; para un fluido con una densidad de 1,3, la potencia máxima absorbida será del 7,5 kW x 1,3 GS = 9,75 kW. En ese caso, sería recomendable montar un motor de más de 10 kW. Lea más sobre por qué una bomba puede estar equipada con un motor más grande.
Pérdida de carga frente a pérdida de presión
La pérdida de carga se refiere a la pérdida de presión (fricción) que se produce en un fluido cuando se desplaza a través de los componentes de un sistema. Todas las piezas, desde tramos rectos de tubería a codos, válvulas, intercambiadores de calor o acoplamientos, crean diferentes niveles de pérdidas por fricción.
Los codos con ángulos distintos, por ejemplo, uno de 45° y otro de 90°, generan un nivel diferente de pérdida en un sistema. Cada componente tiene un valor de pérdida de presión, conocido como factor K, que indica las pérdidas que provoca.
Altura geodésica
Es la diferencia física en altura entre el nivel del líquido y el punto de descarga más alto. Esta cifra puede cambiar con frecuencia si se bombea desde un depósito o un pozo cuyo nivel fluctúe. Es habitual encontrarse con la idea equivocada de que la altura geodésica se mide desde el punto inferior de la tubería de aspiración, pero cuando se hacen estos cálculos lo que se tienen en cuenta es la diferencia en los niveles del fluido.
Reducción de los valores especificados para la bomba
Dado que la curva de una bomba toma como referencia el agua, debe aplicarse un factor de corrección para ajustar la curva al líquido que se vaya a bombear. Este procedimiento es necesario cuando un fluido es más viscoso que el agua, si la viscosidad fluctúa con la temperatura o si hay presencia de sólidos.
Para corregir las curvas de una bomba, deben considerarse diversos factores, como el tamaño de las partículas, la temperatura o las propiedades de un líquido, por lo que siempre es recomendable consultar con nuestro personal de ingeniería.
Si desea hablar sobre alguna aplicación concreta con nuestro servicio de Ingeniería Técnica de Ventas, póngase en contacto con nuestro equipo.
