Aula 03 - Instalacoes de Fabricas_Utilidades-Bombas

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Máquinas e Equipamentos Industriais 
 
Prof Ewandro J de Souza 
 
 
 
Tema: Máquinas e Equipamentos 
 
 
 
1. Utilidades – Instalações de Fábrica: Bombas 
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Visão Geral da Disciplina 
Máquinas e Equipamentos 
Industriais 
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OBJETIVOS 
 
 Apresentar os equipamentos utilizados na 
totalidade das unidades industriais existentes na 
atualidade, e que auxiliam a produção e os 
processos industriais seja no seu automatismo, seja 
no seu controle, seja no seu processo. 
 
 Ex: Ar comprimido, água, vapor, etc 
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Máquinas de Fluido 
Classificação 
8º semestre 
Máquinas de Fluxo 
7º semestre 
Máquinas Térmicas 
9º semestre 
Sistemas Hidráulicos 
e Pneumáticos 
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Equipamentos a serem estudados 
nesta disciplina 
 
1. Bombas 
2. Ventiladores 
3. Compressores 
4. Caldeiras 
5. Torres de Resfriamento 
6. Transportadores Contínuos 
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 São máquinas geratrizes, isto é recebem trabalho 
mecânico (rotação), através de um motor elétrico ou de 
combustão, e o transformam em energia hidráulica, 
transferindo ao fluido um acréscimo de energia potencial de 
pressão. 
Bombas 
(rotação no eixo) (velocidade e 
bombeamento) 
(vazão e pressão) 
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Bombas 
Foco desta disciplina: 
Distribuição de água na 
planta fabril 
Sistemas óleo dinâmicos 
Hidráulica industrial 
(9º semestre) 
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Bombas 
 Bombas de deslocamento positivo; 
 Bombas dinâmicas ou centrífugas ou 
turbobombas; 
 Bombas especiais (bomba com ejetor, 
bomba dosadora, de emulsão de ar, outros) 
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 a movimentação do fluido se dá pela ação direta do órgão de 
impulsão da bomba: engrenagens, palhetas, parafusos... 
 
 o movimento geral deste fluido dá-se na mesma direção das 
forças a ele transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento 
positivo. 
 
 O nome volumétrica deve-se ao fato de que o fluido, de forma 
sucessiva, ocupa e desocupa espaços no interior da bomba, com 
volumes conhecidos, 
Bombas de Deslocamento Positivo ou 
Bombas Volumétricas 
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Bombas de deslocamento positivo 
 
1. Alternativas: pistão, diafragma 
2. Rotativas: engrenagens, lóbulos, parafusos, palhetas 
 
 O bombeamento ocorre pelo deslocamento da massa 
fluida e consequente aumento de pressão; 
 Há separação entre a entrada e saída da bomba; 
 Não apresentam limites de pressão pois os fluidos (óleo 
ou água) são praticamente incompressíveis; 
 Necessário uma válvula de segurança para limitar a 
pressão no sistema. 
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Bombas de deslocamento positivo 
Pistões 
Disco inclinado 
Eixo inclinado 
Pistões Radiais 
Dentes retos 
Engrenamento externo 
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Bombas de deslocamento positivo 
Engrenagens 
Engrenamento interno 
Helicoidal dupla em espiga, 
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Bombas de deslocamento positivo 
Lóbulos 
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Bombas de deslocamento positivo 
Parafusos 
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Bombas de deslocamento positivo 
Palhetas 
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Bombas Dinâmicas 
Ou Turbobombas 
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Bombas Dinâmicas 
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Bombas Dinâmicas 
ou Diagonal ou Semiaxial 
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ou Radiais 
Bombas Dinâmicas 
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Bombas Dinâmicas 
Campo de Aplicação 
Altas 
pressões 
Altas 
vazões 
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 Mais conhecidas como bombas centrífugas; 
 São dotadas de um rotor com pás das mais variadas 
formas e tamanhos; 
 Cada modelo de bomba centrífuga possui vazão (Q) e 
pressão (P), comumente chamada de altura manométrica, 
ambos fixos 
 A variação de Q e P é em função do diâmetro do rotor, 
forma das pás, rotação do rotor e forma do caracol de 
saída. 
Bombas Centrífugas 
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Bombas Centrífugas 
Líquidos contendo pastas, 
lamas areias, esgoto 
sanitário 
Líquidos sem substâncias 
em suspensão 
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 Quando as características do líquido permitem, são 
empregados os difusores. 
 Os difusores são chicanas fixas na parte interna da carcaça da 
bomba que recolhem o líquido, lançado pelo rotor, e guiam o 
fluido na direção da descarga da bomba . 
 Com os difusores o rendimento da bomba é maior. 
Bombas Centrífugas 
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Bombas Centrífugas 
Água Fluido 
frigorígeno 
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• Mais usado no mundo, principalmente para o transporte de água. 
• Pequenas e médias vazões, e para qualquer altura manométrica, 
• Diminui o rendimento para grandes vazões e pequenas alturas, 
além de serem de grandes dimensões nestas condições 
Bombas Centrífugas – Pura ou Radial 
vertical 
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Bombas Centrífugas 
refrigeração 
3 estágios 
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Bombas Centrífugas 
Multiestágios 
6 estágios 
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Bombas Centrífugas 
Multiestágios 
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Bombas Centrífugas 
Instalações típicas 
Requerem basicamente os 
mesmos critérios e 
componentes na instalação 
monoestágio 
multiestágio 
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Bombas Centrífugas 
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Bombas Centrífugas 
E para 100 m3h? 
H = ? 
 
E para 50 m3h? 
H = ? 
 
E para H=80 m 
Q? 
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Bombas Centrífugas 
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 As bombas cinéticas para operarem satisfatoriamente, 
requerem líquidos livres de vapor na linha de sucção. 
 
 Se a pressão do fluido dentro da bomba diminui abaixo da 
pressão de vapor, haverá a formação de bolhas de vapor no 
meio da massa fluida – cavitação. 
 
 Reduz a eficiência da bomba causando ruído, vibrações, 
desgaste e fratura do rotor, da carcaça, etc. 
Bombas Centrífugas - Cavitação 
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Bombas Centrífugas - Cavitação 
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 Como evitar a cavitação? 
• As bombas necessitam de uma certa quantidade de energia no 
sistema de sucção - NPSH (Net Positive Suction Head). 
 
• O NHSH pode ser requerido (NPSHr) ou disponível (NPSHd) 
 
• NPSHr - O fabricante normalmente testa a bomba com água a 
diferentes capacidades, estrangulando o lado de sucção. 
Quando ocorrem os primeiros sinais de cavitação, a pressão de 
sucção é anotada. 
• Esta pressão é convertida em carga (metros de coluna d´água) 
Bombas Centrífugas - NPSH 
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• As bombas necessitam de uma certa quantidade de energia no 
sistema de sucção - NPSH (Net Positive Suction Head). 
 
• O NHSH pode ser requerido (NPSHr) ou disponível (NPSHd) 
 
• NPSHr - O fabricante testa a bomba em diferentes capacidades, 
estrangulando o lado de sucção, até ocorrerem os primeiros 
sinais de cavitação. Então a pressão de sucção é anotada. 
 
• NPSHr - carga exigida pela bomba para aspirar o fluido do poço 
de sucção, sem ocorrer cavitação. 
Bombas Centrífugas - NPSH 
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Bombas Centrífugas - NPSH 
 A bomba não cavitará quando: 
NPSHd > NPSHr 
 
 
 
 
 Na prática: 
NPSHd > 1,10 a 1,15 NPSHr 
 
 NPSHdisp – é função do projeto de tubulação do sistema 
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Dicas para a dificultar a cavitação 
 
 Elevar o nível do líquido no tanque de sucção 
 Abaixar a bomba 
 Reduzir as perdas na linha de sucção 
 Resfriar o líquido 
Bombas Centrífugas - NPSH 
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Praticamente elimina a 
cavitação 
Calcular NPSH 
Bombas Centrífugas - NPSH 
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Bombas Centrífugas - Seleção 
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Bombas Centrífugas – Seleção em Tabelas 
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Bombas Centrífugas – Curvas de Seleção 
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Bombas Centrífugas – Influência da Cavitação 
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Bombas Centrífugas – Curvas de Seleção 
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Seleção - Multiestágios 
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Comparativo Bombas 
Deslocamento Positivo e Centrífuga 
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Bombas Especiais - Dosadoras 
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Bombas Especiais - Dosadoras 
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Quem quiser estudar mais 
Bomba Vortex 
Líquidoscom sólidos 
em suspensão 
Bomba Injetora 
Altura de sucção 
superior a 8mca 
Bomba Autoaspirante 
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Quem quiser estudar mais 
Bomba Centrífuga 
Submersível 
Alta Pressão 
Até 15 estágios 
Água Quente 
(Bronze)