Como calcular a pressão de sucção de uma bomba

Se você for solicitado a encontrar a pressão de sucção de uma bomba, há duas maneiras de interpretar essa solicitação. O primeiro é a pressão por polegada quadrada ou "psi", que é o que a maioria das pessoas quer dizer quando fala sobre pressão; isso mede a força aplicada a uma área. (1 libra de força aplicada a 1 polegada quadrada de área = 1 psi.) Mas se as bombas são o assunto em questão, você pode realmente precisar encontrar a "cabeça", que se refere a quão alto a bomba pode elevar uma coluna vertical de líquido.

Psi e cabeça são, em suas raízes, duas maneiras diferentes de discutir a mesma coisa: O poder de sua bomba. Então, por que duas versões diferentes do mesmo conceito? Isso porque nem todos os líquidos têm o mesmo peso, e o psi de sua bomba mudará dependendo do peso do líquido que flui por ela. Mas a cabeça - lembre-se, essa é a distância que a bomba pode elevar uma coluna de líquido - não mudará. Portanto, quando se trata de bombas, a vida é muito mais simples se você discutir seu poder em termos de "cabeça".

Ambos psi e cabeça são normalmente medidos pelo fabricante, mas se você tiver um desses elementos e precisar do outro, a conversão é simples. Supondo que você esteja lidando com água, que tem uma gravidade específica de 1,0, as seguintes equações se aplicam:

cabeça (em pés) = psi × 2,31

psi = cabeça (em pés) ÷ 2,31

Portanto, se você tem uma bomba que opera a 20 psi, sua altura manométrica é 20 × 2,31 = 46,2 pés.

Ao passo que se você tiver uma bomba cuja cabeça é de 100 pés, seu psi é 100 ÷ 2,31 = 43,29 psi.

Há um clandestino secreto nessas equações para a conversão de pressão em pressão e vice-versa: a gravidade específica do líquido que você está bombeando. Se você incluir a gravidade específica, as equações serão assim:

cabeça (em pés) = (psi × 2,31) / gravidade específica

psi = (cabeça [em pés] × gravidade específica) / 2,31

Como a gravidade específica da água é 1,0, ela não afeta o valor de nenhuma das equações. Mas se você lidar com um líquido que não seja água, lembre-se de levar em consideração a gravidade específica desse líquido.

As duas medições anteriores - psi e pressão - são tudo que você precisa para comparar a resistência relativa e a adequação das bombas para várias aplicações. Mas se você estiver se aprofundando nas especificações técnicas da própria bomba, também pode precisar encontrar a altura de sucção positiva líquida, ou NPSH, que mede a pressão na porta de sucção da bomba.

Existem dois tipos de NPSH; NPSH_R é a pressão mínima necessária para evitar a cavitação, que pode arruinar ou encurtar a vida útil da bomba. Esta especificação é fornecida pelo fabricante. Portanto, o tipo de NPSH que você deve calcular é NPSH_UMAou a pressão absoluta na porta de sucção da bomba.

Para calcular NPSH_UMA, você precisará de algumas especificações detalhadas não apenas para sua bomba, mas também para o sistema em que ela está trabalhando. Na maioria dos problemas com palavras, você receberá essas informações ou dados suficientes para descobrir:

• Pressão absoluta na superfície do líquido de alimentação (expressa em altura manométrica).
  
• A distância vertical da superfície do líquido fornecido à linha central da bomba (pode ser positiva ou negativa, geralmente expressa em pés ou altura manométrica).
• Perdas por fricção dentro do tubo (geralmente calculadas a partir de gráficos).
• Pressão absoluta de vapor do líquido na temperatura de bombeamento.

Depois de reunir essas informações, calculando NPSH_UMA é tão simples quanto adição e subtração:

NPSH_UMA = pressão absoluta ± distância vertical - perdas por atrito - pressão de vapor absoluta

Algumas equações também incluem a cabeça de velocidade na porta de sucção da bomba, mas é tão pequena que muitas vezes é deixada de fora.