La pression est la force motrice derrière les débits de liquide volumétriques exprimés en GPM (gallons par minute) comme dans tout système à écoulement. Cela découle du travail de pionnier sur les relations entre pression et débit, conçu pour la première fois par Daniel Bernoulli il y a plus de deux cents ans. Aujourd'hui, l'analyse détaillée des systèmes d'écoulement et de la plupart des instruments de débit est basée sur cette technologie fiable. Le calcul du GPM instantané à partir des relevés de pression différentielle est simple, que l'application soit une section de pipeline ou un élément de débit de pression différentielle spécifique tel qu'une plaque à orifice.
Calcul du GPM à partir de la pression différentielle dans une section de tuyau
Définissez l'application de mesure du débit. Dans cet exemple, l'eau coule vers le bas à travers un tuyau en acier Schedule 6 de 6 pouces à partir d'un réservoir d'eau surélevé dont le niveau est de 156 pieds au-dessus du sol vers un collecteur de distribution au niveau du sol où la pression mesure 54 psi. Étant donné que l'eau est entraînée uniquement par la pression de refoulement 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 les 156 pieds de tuyau vertical en divisant l'élévation de 156 pieds par 2,31 pieds par psi (livres par carré) pouces) pour donner 67,53 psi au début du tuyau. La soustraction de 54 psi de 67,53 psi entraîne une pression différentielle de 13,53 psi sur 156 pieds de tuyaux Schedule 40 de 6 pouces. Il en résulte une pression différentielle de 100 pieds /156 pieds X 13,53 psi \u003d 8,67 psi dans 100 pieds de tuyau.
Recherchez les données de perte de charge /débit dans le tableau pour 6 pouces Tuyau en acier de l'annexe 40. Ici, 1744 GPM de débit entraînent 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 répertoriés et en extrayant la racine carrée du quotient, car l'équation D'Arcy-Weisbach sur laquelle les données tabulaires sont basées montre que la pression varie comme le carré de la vitesse d'écoulement (et donc GPM). 8,67 /8,5 \u003d 1,02. La racine carrée de 1,02 \u003d 1,099. Multipliez la proportion de débit de 1,099 par le 1744 GPM indiqué pour obtenir 1761,35 GPM s'écoulant à travers votre tuyau de 6 pouces.
GPM à partir de la pression différentielle dans une plaque à orifice
Définissez l'application . Pour cet exemple, une plaque à orifices prédéfinie est installée dans le collecteur de 8 pouces alimenté par le tuyau de la section 1. La plaque à orifices est dimensionnée pour produire une pression différentielle de 150 pouces de pression différentielle de H2O (en H2O) avec un débit de 2500 gallons d'eau qui le traverse. Dans ce cas, la plaque à orifice produit une pression différentielle de 74,46 pouces de pression différentielle de H2O, ce qui vous permet de calculer le débit réel à travers le collecteur de 8 pouces.
Calculez la proportion de la pleine 2500- Débit GPM à 150 po H2O lorsque la plaque à orifice ne produit que 74,46 po H2O de pression différentielle. 74,46 /150 \u003d 0,4964.
Extraire la racine carrée de 0,4964, car le débit varie proportionnellement à la racine carrée du rapport de pression. Il en résulte une proportion corrigée de 0,7043, qui, lorsqu'elle est multipliée par le débit complet de 2500 GPM, équivaut à 1761,39 GPM. Cette valeur est raisonnable, car tout le débit provient du tuyau d'alimentation du calcul de la section 1.
Conseils
Utilisation de la plage de pression différentielle la plus basse possible dans une application entraînera une perte de pression moins permanente et améliorera les économies d'énergie dans les systèmes pompés.
Avertissements
Toujours des applications de pression vérifié par un professionnel pour s'assurer que les systèmes de tuyauterie ne se rompent pas dans des boîtiers haute pression.
