¿Qué tan alto puedes bombear agua?

Puede usar una bomba reforzadora de presión de agua residencial para bombear agua a cualquier altura dentro de los límites. Después de alcanzar un cierto punto, la transformación de fase entre el agua y su velocidad solo depende de la presión. Sin embargo, el costo y los requisitos de seguridad implican una restricción de ir más allá de un punto crítico.

Alcanzar una gran altura también depende de factores como la descarga de la bomba y el tipo de bomba que se utiliza. Las bombas centrífugas son las más adecuadas para los sistemas de bombas de refuerzo residenciales, mientras que el tamaño de los impulsores decide la cantidad de agua que se puede bombear. El impulsor es el componente que determina el caudal y si aumenta el número de etapas, puede bombear más alto.

Todas las bombas varían en el diseño y también en términos de rendimiento y eficiencia. Seleccione siempre la bomba que proporciona la máxima eficiencia con el mínimo consumo de energía y nunca compromete la carga y el caudal.

Un motor típico ejerce presión sobre el líquido que bombea. Digamos, yo uso una bomba centrífuga. Según el diagrama,
Fuente: Figura 1 Bomba centrífuga

El agua entra por la tubería de succión en el centro del impulsor. A medida que el impulsor gira, el líquido se mueve hacia afuera debido a la fuerza centrífuga. Esta energía cinética del impulsor se convierte parcialmente en energía potencial (presión) en el líquido a medida que el impulsor empuja el líquido. En la descarga, el agua se comprime debido a esta fuerza y ​​tiene una presión más alta que en la succión. Cuanto mayor sea la presión, más alto puede bombear el líquido.

PS Esto es válido para una bomba que está al nivel del agua. En casos como el bombeo de aguas subterráneas profundas, la bomba no se puede colocar en el suelo, como en ese caso, la bomba hace un trabajo diferente; no aplica una fuerza sobre el líquido sino que reduce la fuerza atmosférica opuesta creando un vacío. Entonces, hay un límite en ese caso. Esa es la razón por la que para bombear agua de pozos profundos, debe colocar la bomba profundamente en el pozo.

Si está hablando de la altura alcanzada por el agua en la descarga de la bomba, dependerá del tipo de bomba. Con una bomba centrífuga, por ejemplo, esto dependería del número de impulsores, mientras que el tamaño de los impulsores determinaría la cantidad de agua que se puede bombear. También dependería de la resistencia que experimenta el agua una vez que sale de la bomba, es decir, a mayor resistencia, menor flujo y cabeza. La resistencia puede ser fricción, gravedad, una válvula parcialmente cerrada, otros accesorios, etc.

Si está hablando de elevación de succión, de nuevo, dependerá del tipo de bomba. Con una bomba centrífuga, por ejemplo, teóricamente la altura máxima que puede levantar el agua para que entre en la bomba es de menos de 1 atm.

No hay límite —

Una pulgada cúbica de agua pesa alrededor de .5784 oz. al nivel del mar. La presión ejercida por una columna de agua de 1 pulgada cuadrada y 1 pie de alto es 12 veces ese peso o 6.94 oz por pulgada cuadrada. Dividiendo por 16 esto es equivalente a .434 psi. De modo que cada .434 psi de presión de una bomba podrá bombear agua hasta un pie. Si tiene una bomba que producirá 100 psi, bombeará agua hacia arriba (100 / .434) = 250.5 pies. Realmente no hay límite de cuán alto puede bombearse el agua. El límite está solo en la cantidad de presión que puede obtener de una bomba y si tiene una tubería que puede manejar tanta presión.

Dicho de otra manera:

Tome la altura en pies para bombear y multiplique por .434 para obtener la presión necesaria

o

Tome presión en psi y divida por .434 para obtener la altura que bombeará

Este análisis es preciso para todas las aplicaciones prácticas, pero se desmorona teóricamente cuando la elevación es tan grande que entra en juego la fuerza gravitacional reducida. No estaría demasiado preocupado por el impacto de esto. A una altitud de bombeo de 500 kilómetros, esto daría como resultado una diferencia de menos del 2,5% en la presión requerida. ¡Conseguir que una tubería se levante 500 km de alto sería problemático! 😉

El agua siempre trata de mantener el nivel “horizontal”. La altura que puede alcanzar un agua en un punto particular del espacio se llama su cabeza (medida en longitud) en ese punto. Puedes pensar que es un potencial eléctrico. Si el punto A con x potencial está conectado con un cable plano con resistencia insignificante al punto B, el potencial en el punto B sería casi igual al del punto A. El agua intenta mantener el equilibrio similar.

En el suministro de agua por tuberías a las ciudades, el agua debe llegar a una casa de gran altura a través de tuberías. Esto se logra teniendo un punto de descarga de agua a mayor altura. Si no hay una elevación más alta, debemos proporcionar la cabeza necesaria de forma artificial mediante el bombeo.

He diseñado sistemas con cabezas de más de 100 m . Nunca pensé que hubiera un límite para la cantidad de agua que se puede bombear. Tal vez en las pautas estándar, pero no creo que sea una barrera “teórica” ​​/ “científica” más allá de la cual no se puede hacer.

Simplemente depende de la cantidad de presión que puede producir. Haciéndolo fácil, la presión de 1 atmósfera corresponde a una altura (o profundidad) de unos diez metros. Entonces, si su bomba puede producir una presión de 10 atmósferas, podrá bombear el agua a aproximadamente 100 metros.

Dependiendo de la potencia y el rendimiento del dispositivo que utilizó para bombear. Pero cuando aumenta la altura del agua bombeada, se debe considerar un factor de gravedad (retardo) y velocidad de descarga.

Por lo tanto, puede bombear el agua a cualquier altura considerando y satisfaciendo todos los factores.

No hay un límite directo.
Puede usar centrífugas de múltiples etapas, pero si confía en que quiere alta presión, usa bombas PD. Desde mi experiencia exageran la presión hidráulica y luego la convierten al agua en circuitos completamente separados. Entonces, no hay un límite real para miles de barras. No fue probado ya que no había necesidad, qué tan alto puedes ir. 500 bar es baja presión para este sistema.
500 bar tiene 5000 metros de altura, si esa es su pregunta. Pero eso es etapa única y etapa múltiple, no hay límite.

Cualquier altura Si la presión de la cabeza es un problema, puede usar plataformas elevadoras.