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AP1 2012.2 - Diana

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
Disciplina: Operações Unitárias I 2012.2
Turma A
Avaliação Parcial 1						Bombas e Compressores
Profª Diana Cristina Silva de Azevedo						27/11/12
	Nome: 
	Mat:
1. (1,0) Em determinada indústria, a bomba centrífuga X será substituída pela Y que, sabe-se de antemão, vai operar com uma vazão 30% maior que a de X. Designando a carga positiva de sucção disponível das bombas X e Y por, respectivamente, CPSX e CPSY, considerando que o regime de escoamento com a bomba X era plenamente turbulento e mantidas inalteradas as demais variáveis envolvidas, a razão CPSY/CPSX é
Dado: A carga positiva de sucção (CPS) corresponde ao termo da língua
inglesa Net Positive Suction head (NPSH).
(A) (1,3)1/2
(B) 1,3
(C) < 1 
(D) (1,3)3
(E) (1,3)2
2. (1,0) Ponto de trabalho é o ponto da curva característica de uma bomba, no qual essa bomba irá operar quando instalada em uma tubulação. Esse ponto fornece a carga repassada pela bomba ao líquido em escoamento e a vazão de operação desse líquido naquela tubulação. Para modificar-se o ponto de trabalho, analise as ações a seguir.
I - Fechar parcialmente uma válvula instalada na linha.
II - Mudar a pressão no reservatório para onde o fluido está sendo bombeado.
III - Instalar a bomba em um nível mais baixo.
IV - Aumentar a rotação do rotor da bomba.
São corretas APENAS as ações
(A) I, II e IV. 
(B) I e II.
(C) II e III.
(D) III e IV.
(E) I e IV.
3. (2,0) Pretende-se utilizar uma bomba centrífuga para extrair água de um condensador no qual o vácuo manométrico é de 25 in Hg. Para a vazão prevista, o NPSH deverá ser pelo menos 10 ft acima da pressão de vapor que, para água, à T e P do condensador, é de 28 in Hg de vácuo manométrico. Sendo 5 ft de água as perdas por atrito na sucção, qual deve ser a altura mínima do nível de líquido no condensador acima da entrada da bomba? Patm = 30 in Hg
dHg = 13,6
4. (3,0) Uma caldeira opera a 5 bar, necessita de 30 m3/h de água e está situada a 20 m acima do reservatório de água. As perdas de carga são equivalentes à altura manométrica devido à diferença de cota. A bomba original sofreu danos irreversíveis. O setor de manutenção descobriu no estoque três bombas 1MC, uma bomba 2MC e duas bombas 3MC, conforme figura a seguir.
Com base nessa situação, julgue se, com as bombas disponíveis, foi possível resolver o problema. Proponha a associação de bombas adequada e justifique no gráfico o porque de sua escolha.
5. (3,0) Ar a 20ºC a pressão atmosférica (14,6 psia) deve ser comprimido a 4000 psig em um compressor alternativo a uma vazão de 125 ft3/min. 
a) Quantos estágios você propõe usar e qual seria a razão de compressão de cada um?
b) Qual é o trabalho de eixo teórico por volume de gás comprimido considerando compressão isentrópica (adiabática e sem fricção)? Considere que há resfriamento entre os estágios calculados em (a) de modo que a temperatura de entrada em cada estágio é 20ºC.
c) Qual a potência nominal total do circuito de compressores, considerando que a eficiência de cada estágio é de 85%?
c) Qual a temperatura final do gás? Qual seria esta temperatura se a compressão fosse feita num estágio só?
Dados:  = 1,4 M = 29 g/mol R = 8,314472 J/K mol  = 1,21 kg/m3 1 ft = 0,3048 m
	
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