MqF_Slides_Cap_07_Macintyre

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<p>Máquinas de Fluxo</p><p>Prof. Pereira</p><p>Capítulo 7</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas</p><p>Relativamente aos Encanamentos</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 2</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Instalação de Bombeamento Curva da Bomba x Curva do Encanamento</p><p>(P ponto de equílibrio natural do sistema)</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 3</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Sabemos que</p><p>H = h + J + J +</p><p>V − V</p><p>2. g</p><p>= h + 푱</p><p>A experiência mostra que as perdas de carga variam praticamente</p><p>com o quadrado da velocidade, e, portanto, com o quadrado da</p><p>descarga, quando não há alteração no encanamento.</p><p>Então podemos escrever</p><p>H = h + f(Q )</p><p>Que é a curva característica do encanamento ou do sistema.</p><p>É conveniente determinar o ponto P para as situações</p><p>extremas de nível do líquido nos reservatórios</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 4</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Regulagem da vazão atuando no registro</p><p>O ideal seria que o ponto P</p><p>correspondesse ao rendimento</p><p>máximo da bomba. (Qp = Qnormal)</p><p>Qp correspondente ao registro todo</p><p>aberto é a máxima vazão que a</p><p>bomba pode fornecer a instalação.</p><p>Para a vazão Qm o ponto de</p><p>funcionamento se desloca para o</p><p>ponto M, devido ao aumento das</p><p>perdas e turbulência na passagem</p><p>pelo registro</p><p>É largamente utilizado devido a sua</p><p>simplicidade, apesar da bomba</p><p>operar com um rendimento menor.</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 5</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Regulagem da vazão pela variação da velocidade (n)</p><p>Alcança melhores resultado, pois</p><p>consegue-se que o par (H,Q) se</p><p>mantenha sobre a curva de</p><p>melhor rendimento da bomba.</p><p>Algumas instalações industriais e</p><p>elevatórias de água ou de</p><p>esgotos, pelo caráter variável da</p><p>descarga, utilizam esse recurso.</p><p>É claro que a potência que o</p><p>motor deve fornecer aumentará.</p><p>Motores de corrente continua</p><p>Variadores hidrodinâmicos</p><p>Inversores de frequência</p><p>C é a Curva do Encanamento</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 6</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Funcionamento da bomba fora da condição de rendimento</p><p>máximo</p><p>Quando Q e H são diferentes dos</p><p>valores normais (휂 ), vários</p><p>inconvenientes podem então</p><p>ocorrer:</p><p> Diminuição do rendimento</p><p> Aumento do empuxo radial</p><p> Aumento do empuxo axial</p><p> Irregularidade no escoamento dos</p><p>filetes à entrada e saída do rotor</p><p> Elevação da temperatura na</p><p>bomba.</p><p>à entrada do rotor</p><p> fluxos secundários de</p><p>recirculação (surge hidráulico)</p><p>à saída do rotor</p><p> Vortice de recirculação</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 7</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>O controle da descarga mínima aceitavel é feito atráves de</p><p>sistemas de recirculação controlada automática</p><p>Sistema de Recirculação Contínua</p><p>Consiste num by-pass contendo uma</p><p>placa de orifício , que permite o retorno</p><p>de parte do líquido para o reservatório</p><p>de onde a água é bombeada.</p><p>Obriga a um superdimensionamento da</p><p>bomba e do motor, pois ocorre a</p><p>recirculação no by-pass, mesmo nas</p><p>condições normais.</p><p>A placa de orifício é</p><p>dimensionada de modo que o</p><p>orifício dê passagem à descarga</p><p>de recirculação que impeça o</p><p>superaquecimento da bomba.</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 8</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Sistema de recirculação por meio de</p><p>medição da descarga</p><p>É o processo empregado quando as</p><p>bombas operam com pressões muito</p><p>elevadas</p><p>Quando a descarga se aproxima do</p><p>mínimo recomendado pelo</p><p>fabricante da bomba, o medidor de</p><p>vazão atua no sentido de abrir a</p><p>válvula de controle da recirculação.</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 9</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Sistema de Recirculação Automática</p><p>O líquido só circula no by-pass</p><p>quando a descarga que passa pela</p><p>bomba se aproxima do valor mínimo</p><p>recomendado.</p><p>A recirculação automática pode ser</p><p> com controle on/off</p><p> com controle modulante</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 10</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Válvula de recirculação on/off da Yarway</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 11</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Recirculação automática com controle On/Off</p><p>Bombas Centrifugas</p><p> Descarga mínima permitida de 10 a 30% da descarga</p><p>normal (Qn)</p><p> Pressões de até 210 kgf/cm2</p><p>Empregada em instalações de elevada pressão para proteger</p><p>bombas centrifugas de processos, bombas de alimentação de</p><p>caldeiras, bombas de injeção em poços de petróleo.</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 12</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Recirculação automática com controle modulante</p><p>Bombas Centrifugas</p><p> Descarga inferiores a 30% da descarga normal (Qn)</p><p>Permite recircular rescargas superiores a 50% da vazão total.</p><p>São empregadas para regular a estabilidade de bombas</p><p>centrífugas de alta rotação, pois este tipo de bomba tende a</p><p>ser instável para descargas inferiores a 50% da descarga</p><p>normal.</p><p>Usadas também em bombas de caldeira de média e baixa</p><p>pressão, bombas para gasolina, GLP, nafta, propano, metanol,</p><p>álcool, amônia.</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 13</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 14</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Estabilidade do funcionamento</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 15</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Associação de Bombas em Série</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 16</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Associação de Bomba em Paralelo</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 17</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 18</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas Diferentes em paralelos</p><p>Hipotese (a)</p><p>Operação no Ponto C (H = 25m)</p><p>Bomba A - Q=30 L/s</p><p>Bomba B – Q=27,5 L/s</p><p>Em conjunto Q = 57,5 L/s</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 19</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas Diferentes em paralelos</p><p>Hipotese (b)</p><p>Operação no Ponto D (H = 29m)</p><p>Bomba A - Q = 27,5 L/s</p><p>Bomba B – Q = 22,5 L/s</p><p>Em conjunto AB - Q = 50 L/s</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 20</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas Diferentes em paralelos</p><p>Hipotese (c)</p><p>Operação no Ponto E (H  34m)</p><p>Bomba A - Q = 24 L/s</p><p>Bomba B – Q = 0 L/s (shutoff)</p><p>Devemos desligar a Bomba B</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 21</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas Diferentes em paralelos</p><p>Hipotese (d)</p><p>Operação no Ponto G (H  27m)</p><p>Bomba A - Desligada</p><p>Bomba B - Q = 24 L/s</p><p>Operação no Ponto H (H  29m)</p><p>Bomba A – Q = 27,5 L/s</p><p>Bomba B – Q = 0 L/s (shutoff)</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 22</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas Diferentes em paralelos</p><p>Hipotese (e)</p><p>Operação no Ponto E (H  34m)</p><p>Bomba A - Q = 24 L/s</p><p>Bomba B - Desligada</p><p>Operação no Ponto E (H  34m)</p><p>Bomba A – Q = 24 L/s</p><p>Bomba B – Q = 0 L/s (shutoff)</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 23</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas Diferentes em paralelos</p><p>Hipotese (f)</p><p>Limite de descarga individual</p><p>Bomba A ou Bomba B</p><p>– Q = 34L/s –</p><p>Dependendo da curva do</p><p>encanamento</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 24</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas Diferentes em paralelos</p><p>Hipotese (g)</p><p>Operação no Ponto J</p><p>(Q = 27,5 L/s ; H  35m)</p><p>Bomba A - Q = 22,5 L/s</p><p>Bomba B – Q = 5 L/s</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 25</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas em Paralelo em instatalação com valores diferentes de he</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 26</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Correção das Curvas</p><p>Devemos subtrair das ordenadas da curva característica H =</p><p>Q(f) os valores correspondentes às perdas de carga desde a</p><p>válvula de pé até a junção da bomba com a tubulação de</p><p>recalque, comum às três bombas</p><p>Se a curva da tubulação apresentar perdas de carga</p><p>reduzidas, é vantajosa</p><p>a associação em paralelo.</p><p>Se a curva da tubulação apresentar perdas de carga</p><p>acentuadas, é preferível instalar duas ou três com</p><p>capacidades diferentes para atender ao campo de demanda</p><p>da instalação.</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 27</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 28</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 29</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 30</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 31</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 32</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 33</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bombas de capacidades diferentes para atender o campo de demanda.</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 34</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Variação da rotação para atender o campo de demanda.</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 35</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Instalação Série-Paralelo</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 36</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Instalação Série-Paralelo</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 37</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Sistemas com várias Elevatórias em série</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 38</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 39</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 40</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Booster com várias bombas em paralelo</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 41</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Descarga em Marcha</p><p>jose Pereira</p><p>Linha</p><p>jose Pereira</p><p>Linha</p><p>jose Pereira</p><p>Linha</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 42</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Encanamento de Recalque com trechos de diâmetros diversos</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 43</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Encanamento de recalque alimentando dois reservatórios</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 44</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Bomba enchendo um reservatório, com descarga intermediária Q2</p><p>jose Pereira</p><p>Polilinha</p><p>jose Pereira</p><p>Polilinha</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 45</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Duas bombas em paralelo, em</p><p>níveis diferentes</p><p>Pereira</p><p>Typewriter</p><p>A</p><p>Pereira</p><p>Typewriter</p><p>B</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 46</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p><p>Pereira</p><p>Polyline</p><p>Pereira</p><p>Polyline</p><p>Pereira</p><p>Polyline</p><p>Pereira</p><p>Polyline</p><p>Pereira</p><p>Polyline</p><p>Pereira</p><p>Polyline</p><p>Pereira</p><p>Line</p><p>Pereira</p><p>Line</p><p>Pereira</p><p>Line</p><p>Pereira</p><p>Line</p><p>Pereira</p><p>Line</p><p>Pereira</p><p>Line</p><p>Condições de Funcionamento das Bombas 47</p><p>Máquina de Fluxo Prof. Pereira</p>