La pression est la force motrice derrière les débits de liquide volumétriques exprimés en GPM (gallons par minute) comme c'est le cas dans tout système qui coule. Cela découle du travail pionnier sur les relations entre la pression et le flux conceptualisé par Daniel Bernoulli il y a plus de deux cents ans. Aujourd'hui, l'analyse détaillée des systèmes d'écoulement et une grande partie de l'instrumentation de débit est basée sur cette technologie fiable. Le calcul du GPM instantané à partir des lectures de pression différentielle est simple, qu'il s'agisse d'une section de pipeline ou d'un élément d'écoulement différentiel spécifique tel qu'une plaque à orifice.
Calcul de GPM à partir de la pression différentielle dans une section de tuyauterie Définir l'application de mesure de débit. Dans cet exemple, l'eau s'écoule vers le bas à travers un tuyau d'acier Schedule 6 de 6 pouces d'un réservoir d'eau surélevé de 156 pieds au-dessus du sol à un collecteur de distribution au niveau du sol où la pression est de 54 psi. Puisque l'eau est entraînée uniquement par la pression statique, aucune pompe n'est nécessaire. Vous pouvez calculer le GPM à partir de la pression différentielle à travers ce tuyau.
Déterminez la pression différentielle à travers le tuyau vertical de 156 pieds en divisant l'élévation de 156 pieds par 2,31 pi par lb (livres par carré). pouce) pour donner 67,53 psi au début du tuyau. En soustrayant 54 psi de 67,53 psi, on obtient une pression différentielle de 13,53 psi sur 156 pieds de tubes Schedule 40 de 6 pouces. Il en résulte une pression différentielle de 100 pieds /156 pieds X 13,53 psi = 8,67 psi dans 100 pieds de tuyau.
Rechercher les données de perte de charge /débit de tête du tableau pour 6 pouces Tuyau d'acier Schedule 40. Ici, 1744 GPM de débit entraîne une pression différentielle de 8,5 psi.
Calculez le débit GPM réel dans votre cas en divisant 8,67 psi par les 8,5 psi listés et en extrayant la racine carrée du quotient, puisque l'équation de D'Arcy-Weisbach sur laquelle sont basées les données tabulaires montre que la pression varie en tant que carré de la vitesse d'écoulement (et donc GPM). 8,67 /8,5 = 1,02. La racine carrée de 1.02 = 1.099. Multipliez la proportion de débit de 1,099 par la valeur de 1744 GPM indiquée pour obtenir 1761,35 GPM dans votre tuyau de 6 pouces.
GPM de la pression différentielle dans une plaque d'orifice
Définissez l'application. Pour cet exemple, une plaque à orifice prédéfinie est installée dans le collecteur de 8 pouces alimenté par le tuyau de la section 1. La plaque à orifice est dimensionnée pour produire une pression différentielle de 150 pouces de H2O (pression différentielle H2O) avec un flux de 2500 gallons d'eau qui coule à travers elle. Dans ce cas, la plaque à orifice produit une pression différentielle de 74,46 pouces de pression différentielle H2O, ce qui vous permet de calculer le débit réel à travers le collecteur de 8 pouces.
Calculez la proportion de 2500- Le GPM circule à 150-in H2O lorsque la plaque à orifice ne produit que 74,46-in H2O de pression différentielle. 74,46 /150 = 0,4964.
Extraire la racine carrée de 0,4964, puisque le débit varie proportionnellement à la racine carrée du rapport de pression. Cela se traduit par une proportion corrigée de 0,7043, qui, multipliée par le débit de 2500 GPM, est égale à 1761,39 GPM. Cette valeur est raisonnable, puisque tout le flux provient du tuyau d'alimentation du calcul de la section 1.
TL; DR (trop long; pas lu)
Utiliser la pression différentielle la plus basse La plage d'application possible entraîne une perte de pression moins permanente et améliore les économies d'énergie dans les systèmes pompés.
Avertissement
Faites toujours vérifier les applications de pression par un professionnel pour vous assurer que les systèmes de tuyauterie ne se rompent pas dans les cas de haute pression.
