Pratica 8 Associação de Bombas

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
Engenharia Mecânica - 6ºPeríodo
Daniel Martins Gomes
João Luiz Moreira Campos da Cruz
Leonardo Vieira Leobas
Marcílio Junior dos Santos
LABORATÓRIO DE FLUÍDOS MECÂNICOS
PRÁTICA 08: Associação de bombas em série e em paralelo.
Belo Horizonte
2017
1 INTRODUÇÃO
 A prática realizada sobre associações de bombas centrifuga constitui-se no bombeamento de água por meio de uma instalação a fim de determinar as curvas características das bombas e de suas associações.
Revisão Bibliográfica
Associação de bombas
Dependendo das especificações do sistema, podemos associar as bombas em série ou em paralelo. Quando o objetivo é obter elevadas alturas manométricas a associação em série é a mais indicada e quando se deseja grandes vazões, é indicado associar as bombas em paralelo.
 Associação em série:
Como citado acima, quando a altura manométrica é muito elevada a associação em série é a mais adequada e é utilizada quando mesmo usando bombas de múltiplo estágio esses valores de altura não conseguem ser alcançados. Para fazer essa associação ligamos o recalque de uma das bombas na sucção da seguinte, fazendo com que o fluido bombeado receba a energia de ambas as bombas do sistema.
Figura 1 – Associação de bombas em série
Figura 2 – Construção da curva característica da associação de 2 bombas diferentes em série
 Associação em paralelo
Quando o objetivo da instalação é alcançar elevadas vazões ou casos onde a vazão desejada varia a instalação em paralelo é a utilizada. Um ponto positivo nesse tipo de instalação é a segurança que oferece em sua operação, pois caso uma das máquinas falhe, não haverá perda total no fornecimento, apesar da vazão diminuir consideravelmente. Para essas associações a tubução de recalque é a mesma sendo que a sucção pode ser independente (fig 3) ou através de uma mesma tubulação (fig 4) ressaltando que o diâmetro da tubulação de aspiração no segundo caso deve ser escolhido de modo a evitar velocidades excessivas.
Figura 3 – Associação em paralelo com aspirações independentes
Figura 4 – Associação em paralelo com aspiração comum
Figura 5 – Associação de bombas diferentes em paralelo
	
2 OBJETIVOS
2.1 Levantar a curva da bomba 1 trabalhando sozinha;
2.2 Levantar a curva da bomba 2 trabalhando sozinha;
2.3 Levantar a curva das bombas funcionando em paralelo;
2.4 Levantar a curva das bombas funcionando em série.
3 METODOLOGIA
3.1 Materiais Utilizados
Na realização da prática, foram utilizados os materiais abaixo:
Figura 6: Esquema analítico do conjunto
LEGENDA DA FIGURA 6:
1. Conjunto moto-bomba 1.
2. Conjunto moto-bomba 2.
3. Reservatório de aspiração.
4. Reservatório de recalque. – Não utilizado no procedimento
5. Conversor de vazão. – Modelo CEV105070T0
6. Manômetros.
7. Vacuômetros.
8. Manovacuômetro. – Não utilizado no procedimento
9. Registro gaveta na linha da aspiração da bomba 1.
10. Registro gaveta na linha da aspiração da bomba 2.
11. Registro gaveta para a associação em série ou em paralelo.
12. Registro gaveta para controle de vazão da bomba 1.
13. Registro gaveta para controle de vazão da bomba 2 e para controle
de vazão da associação em série ou paralelo.
14. Registro para comunicação entre os reservatórios. – Não utilizado no procedimento
15. Válvula de pé. 
3.2 Procedimentos
Realização dos testes utilizando sempre a rotação de 2800 rpm para as duas bombas com o objetivo de analisar o comportamento das bombas associadas separadamente, em série e em paralelo:
3.2.1 Obtenção das curvas Hman = f(Q) para a bomba 1:
Etapas do teste:
Para colocar em funcionamento somente a bomba 1, deve-se inicialmente fechar os registros 10, 11 e 13 e abrir os registros 9, 12 e 14.
Ligar o conjunto posicionando a chave de comando na rotação desejada, conforme indicação no painel de controle.
Com o REGISTRO 13 FECHADO, fazer as leituras do Manômetro (M) em kgf/cm2 – instalado à saída da bomba 1 - do Vacuômetro em mmHg – instalado à entrada da bomba 1 - e do Conversor de vazão – instalado à saída da bomba 1. Obtidas as leituras, fazer a anotação na folha de teste.
Abrir parcialmente o registro 13, repetir a operação para diversas posições de abertura deste registro e anotar os resultados na folha de teste.
Repetir a operação para os resultados duvidosos.
3.2.2 Obtenção das curvas Hman = f(Q) para a bomba 2:
Etapas do teste:
Para colocar em funcionamento somente a bomba 2, deve-se inicialmente fechar os registros 9, 11, 12 e 13 e abrir os registros 10 e 14 .
Ligar o conjunto posicionando a chave de comando na rotação desejada, conforme indicação no painel de controle.
Com o REGISTRO 13 FECHADO, fazer as leituras do Manômetro (M) em kgf/cm2 – instalado à saída da bomba 2 - do Vacuômetro em mmHg – instalado à entrada da bomba 2 - e do Conversor de vazão em m3/h – instalado à saída da bomba 2. Obtidas as leituras, fazer a anotação na folha de teste.
Abrir parcialmente o registro 13, repetir a operação para diversas posições de abertura deste registro e anotar os resultados na folha de teste.
Repetir a operação para os resultados duvidosos.
3.2.3 Obtenção das curvas Hman = f(Q) 1 e 2 associadas em paralelo:
Etapas do teste:
Para colocar em funcionamento as bomba 1 e 2 em paralelo, deve-se inicialmente fechar os registros 11, 12 e 13 e abrir os registros 9, 10 e 14.
Ligar os conjuntos posicionando as chaves de comando na rotação desejada, conforme indicação no painel de controle.
Com os REGISTROS 12 e 13 FECHADOS, fazer as leituras do Manômetro (M) em kgf/cm2 – instalado à saída da bomba 2 - do Vacuômetro em mmHg – instalado à entrada da bomba 2 - e do Conversor de vazão em m3/h – instalados à saída das bombas. Obtidas as leituras, fazer a anotação na folha de teste.
Abrir totalmente o registro 12 e parcialmente o registro 13 e repetir a operação para diversas posições de abertura desse registro, anotando os resultados na folha de teste.
Repetir a operação para os resultados duvidosos.
3.2.4 Obtenção das curvas Hman = f(Q) para as bombas 1 e 2 associadas em série:
Etapas do teste:
Para colocar em funcionamento as bombas 1 e 2 em série, deve-se inicialmente fechar os registros 10, 12 e 13 e abrir os registros 9, 11, e 14.
Ligar os conjuntos posicionando as chaves de comando na rotação desejada, conforme indicação no painel de controle.
Com o REGISTRO 13 FECHADO, fazer as leituras do Manômetro (M) em kgf/cm2 – instalado à saída da bomba 2 - e do Conversor de vazão – instalado à entrada da bomba 1 - e do Conversor de vazão – instalado à saída da bomba 2. Obtidas as leituras, fazer a anotação na folha de teste.
Abrir parcialmente o registro 13 e repetir a operação para diversas posições
de abertura do mesmo anotando os resultados na folha de teste.
Repetir a operação para os resultados duvidosos.
4 RESULTADOS
A partir dos dados obtidos no procedimento para a bomba B1 podemos construir a tabela abaixo:
	B1
	M(Kgf/cm2)
	V(mmhg)
	M(mca)
	V(mca)
	Hman
	Q(m3/h)
	2,40
	0,00
	24,00
	0,00
	24,00
	0,00
	2,40
	0,00
	24,00
	0,00
	24,00
	9,00
	2,40
	0,00
	24,00
	0,00
	24,00
	20,00
	2,35
	50,00
	23,50
	0,68
	24,18
	26,00
	2,10
	95,00
	21,00
	1,29
	22,29
	33,00
	1,80
	145,00
	18,00
	1,97
	19,97
	40,00
	1,40
	200,00
	14,00
	2,72
	16,72
	45,00
	0,80
	315,00
	8,00
	4,28
	12,28
	53,00
Tabela 1: Dados obtidos no procedimento para a bomba B1.
A partir dos dados obtidos no procedimento para a bomba B2 podemos construir a tabela abaixo:
	B2
	M(Kgf/cm2)
	V(mmhg)
	M(mca)
	V(mca)
	Hman
	Q(m3/h)
	2,20
	0,00
	22,00
	0,00
	22,00
	0,00
	2,20
	0,00
	22,00
	0,00
	22,00
	10,00
	2,20
	0,00
	22,00
	0,00
	22,00
	19,00
	2,10
	0,00
	21,00
	0,00
	21,00
	26,00
	1,80
	60,00
	18,00
	0,82
	18,82
	33,00
	1,50
	169,0015,00
	2,30
	17,30
	40,00
	1,10
	235,00
	11,00
	3,19
	14,19
	45,00
	0,60
	315,00
	6,00
	4,28
	10,28
	48,00
Tabela 2: Dados obtidos no procedimento para a bomba B2
A partir dos dados obtidos no procedimento para a associação de bombas em paralelo B1//B2 podemos construir a tabela abaixo:
	B1//B2
	M(Kgf/cm2)
	V(mmhg)
	M(mca)
	V(mca)
	Hman
	Q(m3/h)
	2,20
	75,00
	22,00
	1,02
	23,02
	27,00
	2,20
	75,00
	22,00
	1,02
	23,02
	37,50
	2,20
	75,00
	22,00
	1,02
	23,02
	46,50
	2,20
	90,00
	22,00
	1,22
	23,22
	57,00
	2,00
	140,00
	20,00
	1,90
	21,90
	64,00
	1,80
	195,00
	18,00
	2,65
	20,65
	75,00
	1,40
	250,00
	14,00
	3,40
	17,40
	83,00
	1,00
	345,00
	10,00
	4,69
	14,69
	93,00
Tabela 3: Dados obtidos no procedimento para a associação em paralelo B1//B2.
A partir dos dados obtidos no procedimento para a associação de bombas em série B1+B2 podemos construir a tabela abaixo:
	B1+B2
	M(Kgf/cm2)
	V(mmhg)
	M(mca)
	V(mca)
	Hman
	Q(m3/h)
	4,60
	0,00
	46,00
	0,00
	46,00
	0,00
	4,60
	0,00
	46,00
	0,00
	46,00
	10,00
	4,60
	25,00
	46,00
	0,34
	46,34
	20,00
	4,40
	50,00
	44,00
	0,68
	44,68
	26,00
	4,00
	90,00
	40,00
	1,22
	41,22
	33,00
	3,40
	155,00
	34,00
	2,11
	36,11
	40,00
	2,90
	200,00
	29,00
	2,72
	31,72
	46,00
	1,80
	300,00
	18,00
	4,08
	22,08
	53,00
Tabela 4: Dados obtidos no procedimento para a associação em série B1+B2.
Utilizando os dados da tabela 1 e 2 pode-se obter um gráfico de Hman x Q, para a bomba B1 e B2. 
Gráfico 1: Curva característica Bomba 1
Gráfico 2: Curva característica Bomba 2
Utilizando os dados da tabela 3 e 4 pode-se obter um gráfico de Hman x Q, para a associação da bomba B1e B2 em paralelo e em série.
Gráfico 3: Curva característica Bomba B1//B2.
:
Gráfico 4: Curva característica Bomba B1+B2.
	
5 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Os testes realizados na bomba 1 e 2 utilizando a rotação de 2800 rpm, verifica-se que as bombas apresentam resultados similares de altura manométrica (Hman) e vazão (m3/h).
Já no teste do ligamento das bombas 1 e 2 em série fica evidente o aumento da altura manométrica e em paralelo foi obtido o aumento da vazão do fluido, assim confirmando a teoria de Associação de bombas em paralelo e em série.
6 CONCLUSÃO
Portanto, pode-se concluir que o experimento realizado condiz com a teoria estudada e os valores obtidos demostra claramente a finalizada da associação de bombas em paralelo e em série.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
http://www.feg.unesp.br/~mzanardi/ensaioserieparalelo.pdf
Laboratório de Fluidomecânicos: Práticas de Mecânica dos Fluidos. Belo Horizonte. 2010.