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 S252  Curva característica, q-h, de una instalación y de una bomba. Altura de elevación de una bomba.

S2

Fontanería
S25 Rama Bombas. Hidrocompresores.
S251 Rama Bombas centrífugas. Sus componentes.Clases de bombas.
S252 Rama Curva característica, q-h, de una instalación y de una bomba.Altura de elevación de una bomba.
S253 Rama Potencias y rendimiento. Elección de la bomba.
S254 Rama Cavitación. Cálculo de la altura geométrica máxima de aspiración.
S255 Rama Funcionamiento en paralelo y en serie  de las bombas.
S256 Rama Hidrocompresores. Descripción. Variedades básicas.Determinación de sus componentes.
S257 Rama Problemática al caso de varias bombas.
S258 Rama Tipologías usuales de hidrocompresores.
S259 Rama Normativa Autonómica.
S2510 Rama Ejemplo de cálculo.

EXPOSICIÓN:

En la presente ficha se desarrollan los siguientes apartados:

  1. Curva característica, q-h, de una instalación 
  2. Curva característica, q-h, de una bomba.
  3. Altura de elevación de una bomba.

1       CURVA CARACTERÍSTICA, q-h, DE UNA INSTALACIÓN.

La pérdida de presión o altura que se experimenta en cualquier punto de una instalación viene dada en función del cuadrado de la velocidad del líquido circulante.  Dado que Q = S.v, lo anterior equivale a decir que depende del caudal circulante con una fórmula genérica del tipo  Hp =  j Q2, dónde j es el parámetro que representa las características físicas (diámetros, longitud, materiales, obstáculos, etc.) del trazado.(fig 10).

fig. 10  


Se suele llamar CURVA CARACTERÍSTICA de una instalación aquella que, sobre unos ejes coordenados Q-H de caudal y altura, representa las demandas hidrosanitarias de presión y caudal del trazado desde la situación de todos los grifos cerrados hasta la de todos los grifos abiertos.  En dicha curva, evidentemente, estará incluido el punto P correspondiente a la situación de que estén abiertos el máximo número probable de grifos.

fig. 11

Si nos fijamos en la curva la situación P correspondiente al caudal punta Qp (fig. 11), será:

 Hm = Hg + Hr + Hp

siendo, Hm =  altura manométrica o presión total requerida

Hg  =  altura geométrica del punto de agua más desfavorable (dato)

Hr  =  altura o presión residual de uso (dato)      

Hp = altura o presión requerida para vencer las perdidas de carga por rozamiento hasta dicho punto de agua

En fontanería, normalmente, consideraremos sólo la posición P de la instalación, lo que nos dará las correspondientes alturas para un cierto caudal de agua crítico, (caudal punta), olvidándonos del resto de las posiciones o puntos de la curva.  Para otras posiciones u otros puntos de agua la instalación se considerará - en general - sobrada y convenientemente servida.

2       CURVA CARACTERÍSTICA, q-h, DE UNA BOMBA.

Análogamente a lo que ocurre con las instalaciones las características hidraúlicas de una bomba se expresan mediante una curva construida sobre los ejes Q-H de caudal y altura.  Los puntos de dicha curva son obtenidos en fábrica mediante el estrangulamiento de una válvula colocada a la salida de la bomba que simula un cerramiento paulatino de grifos hasta llegar al cierre total. Los caudales y alturas correspondientes a distintas posiciones de la válvula son obtenidos mediante caudalímetros y manómetros, respectivamente.  Por ejemplo en la curva Q-H de la figura 12 la bomba impulsando un caudal de 5 l/seg. lo eleva a 20 ms de altura pero si, por estrangulamiento de la válvula de prueba, reducimos el caudal a 2 l/seg. lo elevará a 50 ms; y si la cerramos completamente el manómetro nos señalará 57 m. de altura.

fig. 12

Representemos ahora simultáneamente la curva demanda de una instalación y la curva característica de una cierta bomba comercial (fig. 13)

fig. 13

La bomba será la adecuada para cubrir las demandas de la instalación cuando la curva de la

bomba "cubra" el punto P de la curva de la instalación.  Al punto B de intersección se le denomina punto de funcionamiento de la bomba; su deter­minación se requiere en las instalaciones contra incendios, como se verá posterior­mente.

3       ALTURA DE ELEVACIÓN DE UNA BOMBA.

La altura total de elevación de una bomba, en cualquiera de los puntos de su curva Q-H, está formada por la altura de aspiración H(a) y la altura de impulsión H(i), (fig. 14).

Ahora bien ambas tienen una componente estática E y una componente dinámica D.  La componente estática del tramo de aspiración es la altura geométrica desde la superficie del líquido hasta el eje de la bomba, mientras que la del tramo de impulsión ha de ser la altura geométrica desde el eje de la bomba hasta el punto de agua más desfavorable.  Por su parte la componente dinámica en el tramo de aspiración ha de ser la presión necesaria para vencer el rozamiento del tramo de aspiración Hg(a), mientras que la componente dinámica del tramo de impulsión ha de ser la presión necesaria para vencer el rozamiento del tramo de impulsión Hg(i) más la presión residual Hr exigible al punto de agua más desfavorable.

Llamando Hg a la altura total de elevación y Hp a la presión total necesaria para vencer las perdidas de carga podemos escribir:

  H = Hg + Hp + Hr

Hg componente dinámica o cinética

Hp + Hr componente estática ó piezométrica


Actualizado 20/02/08

 ©  Contenido: Juan Carratalá Fuentes y Manuel Roca Suárez