Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Fenômenos de Transporte Prof. Flavio Amado Aulas 8 Cálculo de uma Bomba Hidráulica Fatores básicos para o cálculo de uma bomba hidráulica • Vazão (conforme conhecimentos prévios até aqui informados); • Altura manométrica total; • NPSH; A altura manométrica total (AMT) é composta da altura de sucção da bomba, altura de recalque e perdas de carga gerais, traduzidas em alturas equivalentes. As perdas de carga são devidas ao comprimento da tubulação e conexões em geral. Veja a figura 1. Cálculo de uma Bomba Hidráulica O NPSH é o limite mínimo de sução (Net Positive Suction Head) e divide-se em: NPSH disponível - Pressão absoluta por unidade de peso existente na sucção da bomba (entrada do rotor), a qual deve ser superior a pressão de vapor do fluido bombeado, e cujo valor depende das características do sistema e do fluido; NPSH requerido - Pressão absoluta mínima por unidade de peso, a qual deverá ser superior a pressão de vapor do fluido bombeado na sucção da bomba (entrada de rotor) para que não haja cavitação. Este valor depende das características da bomba e deve ser fornecido pelo fabricante da mesma; O NPSH disponível deve ser sempre maior que o NSPH requerido (NPSHd > NPSHr) 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑑 = 𝑃𝑜 − 𝑃𝑉 𝜌𝑔 + 𝐴𝑀𝑇𝑠𝑢𝑐 Onde Po é a pressão atmosférica sobre o tanque de sucção, Pv é a pressão de vapor, ρ é a massa específica do fluido em escoamento e AMTsuc é a altura manométrica total de sucção. Para a especificação de uma bomba é necessário recorrer à curva que relaciona a vazão requerida com o NPSH requerido e a altura manométrica total calculada conforme o arranjo, comprimentos e conexões. Veja a figura 2. Cálculo de uma Bomba Hidráulica Figura 1 – Esquemas mostrando alturas de sucção, recalque e total Cálculo de uma Bomba Hidráulica Figura 2 – Curva de uma bomba Exercício Considere a figura 1. Uma bomba transfere água de uma cisterna para a caixa d’água de um prédio. A cisterna encontra-se no subsolo e tem profundidade de 2 m. A bomba está a 0,5 m acima do nível máximo da cisterna. A caixa d’água do prédio fica no telhado, com admissão a 20 m de altura. Para uma vazão de 27 m3/h, caso queiramos utilizar a bomba cuja curva está representada na figura 2, qual os NPSH requerido e disponível? Desprezando as perdas de carga, a bomba é capaz de “sugar” a AMT do esquema sem cavitar? Qual a altura máxima que pode ser recalcada por esta bomba nesta vazão? Considere a pressão de vapor da água a 27 oC como sendo 4 kPa. Exercício Veja a curva da bomba mostrada na figura 3. Responda às mesmas questões do exercício anterior, nas mesmas condições ambientais e desprezando as perdas de carga, para uma vazão de 14 m3/h, sucção de 40 metros e recalque de 50 metros, considerando tubulação de 260 mm. Figura 3 – Curvas de uma bomba. A unidade de AMT e NPSH é metros de coluna d’água, para diversas potências em hp. Exercício Uma bomba transfere água entre dois reservatórios. O de baixo encontra-se a 2 metros sob a bomba. O reservatório a jusante está a uma cota de 100 m de altura. As tubulações têm diâmetro 260 na admissão e 238 mm na descarga. Para uma vazão de 8 m3/h, caso queiramos utilizar a bomba cuja curva está representada na figura 3, qual os NPSH requerido e disponível? Desprezando as perdas de carga, a bomba é capaz de “sugar” a AMTsuc do esquema sem cavitar? Qual a altura máxima que pode ser recalcada por esta bomba nesta vazão? Qual a AMT do esquema proposto, em mmHg? Considere a pressão de vapor da água a 27 oC como sendo 3,8 kPa.
Compartilhar