Lista de Exercícios Dimensionamento Bombas

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
Lista de Exercícios - Dimensionamento Bombas 
 
 
1. Uma bomba deve alimentar 30 m3/h de água a 22°C num tanque aberto para a atmosfera, 
situado a 9,5 m acima do eixo da bomba a partir de um tanque de sucção, também aberto 
para a atmosfera e situado a 2 m acima do eixo da bomba. O tubo de sucção é de aço com 
costura, diâmetro de 2½” Schedule 40 e tem 10 m de comprimento. O recalque também é de 
aço com costura, diâmetro de 2” Schedule 40 e 16 m de comprimento. Há um cotovelo 
de 90° raio longo na secção de sucção e dois na secção de recalque, havendo ainda nesta 
tubulação, uma válvula de retenção tipo leve e uma válvula gaveta completamente aberta. 
Pede-se: a altura manométrica total, a potência consumida e o NPSH disponível. Dados: ε = 
0,05 mm; ρ = 1000 kg/m3; µ = 1x10-3 Pa.s; η = 60%; Pressão de vapor = 98066,5 Pa; 
Pressão atmosférica igual a 1,033 kgf/cm2. 
 
R: hs = 1,37m; hd = 6,89 m; H = 15,26 m; Wconsumida = 2,88 HP; NPSHd = 1,33 m 
 
2. Calcular o NPSH disponível para os sistemas mostrados na figura abaixo. Sabe-se que escoa 
água na temperatura de 15°C, cujas propriedades são: pressão de vapor 0,018 kgf/cm2; peso 
específico (γ = ρg) 1x10-3 kgf/cm3. A perda de carga é de 2,4 mca, os sistemas estão 
localizados a 1000 m acima do nível do mar, e nessa situação, a pressão atmosférica local é 
de 0,95 kgf/cm2. Desprezar a carga de velocidade. 
 
R: 9,92m; 3,92 m 
 
 
3. Deseja-se bombear água de um reservatório A para outro reservatório B segundo esquema 
da Figura 1 a seguir (vazão desejada = 10 m3/h; AMT = H = 15 mca; γ = 1x10-3 kgf/cm3). 
Optou-se por colocar uma bomba cujas características estão mostradas na Figura 2. 
Utilizando essa curva, fornecer as seguintes informações: 
 
a) Rendimento (em %), potência consumida (em HP), NPSH requerido (em metros de coluna 
de água, mca) e potência do motor (HP) a ser usado; 
b) Seleção do diâmetro do rotor a ser usado; 
c) Motor recomendado; 
d) Quais as possíveis variações nas condições de operação caso seja escolhido um motor cuja 
potência seja maior do que a determinada no item a; 
e) Verificar se a bomba irá operar satisfatoriamente caso o NPSH do sistema considerado for 
de 3 mca. 
 
 
 
 
4. Duas bombas iguais operam em paralelo. A curva característica de uma das bombas e a 
curva do sistema são dadas na Figura abaixo. Sabendo-se que as vazões se dividem 
igualmente em cada bomba associada em paralelo, determinar: 
 
a) A curva característica do sistema com duas bombas em paralelo; 
b) O novo ponto de operação do sistema em paralelo (dizer se nesse ponto a vazão será o 
dobro da vazão no ponto para uma bomba somente); 
c) Qual será a vazão que passará em cada bomba; 
d) Se uma das bombas tiver seu funcionamento interrompido, qual será a vazão que passará 
pela única bomba que ainda operar? 
e) Se outra bomba satisfaz a condição das duas bombas associadas ela atenderá a condição 
quando uma só estiver operando (para substituí-la, por exemplo)? O que acontecerá com o 
NPSH requerido e com a potência consumida nesse caso? 
 
 
 
5. Uma bomba impulsiona água com uma vazão de 60 USGPM. O motor da bomba é de 2 hp 
e a altura manométrica total é de 50 ft de água. Quais serão as novas características do 
sistema de bombeamento se desejamos conservar o mesmo rotor da bomba original, porém 
a vazão deverá ser de 120 USGPM? Dados: rotação da bomba = 1180 rpm. 
R: 2360 rpm; 200 ft; 16 HP