05 Sistemas Elevatórios

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HIDRÁULICA APLICADA
PROF. IVES BRIAN CAMPELO LEITE SILVA
Sistemas elevatórios
Introdução
Sistema elevatório é o conjunto de tubulações, acessórios, bombas e motores necessário para transportar uma certa vazão de água ou qualquer outro líquido de um reservatório interior R1, na cota Z1, para outro reservatório superior R2, na cota Z2> Z1.
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Introdução
Um sistema elevatório é composto por:
Tubulação de sucção;
Conjunto elevatório;
Tubulação de recalque.
Introdução
Um sistema elevatório é composto por:
Tubulação de sucção: canalização que liga o reservatório inferior R1 à bomba;
Conjunto elevatório: constituído por uma ou mais bombas e respectivos motores;
Tubulação de recalque: canalização que liga a bomba ao reservatório superior R2.
Introdução
A instalação de uma bomba pode ser feita de duas formas:
Importância da análise de custo
Dimensionamento do diâmetro de sucção
É o diâmetro comercial imediatamente superior ao diâmetro de recalque calculado pelas fórmulas anteriores. 
Bombas: tipos e características
O princípio básico de transferência de energia recebida pela bomba, de uma fonte externa, ao fluido é a existência, no corpo ou caixa da máquina, de uma roda ou rotor que ao girar comunica ao fluido aceleração centrífuga e consequente aumento de pressão.
Curvas características de uma bomba
Constituem-se numa relação entre a vazão recalcada com a altura manométrica, com a potência absorvida, com o rendimento e às vezes com a altura máxima de sucção. Pode-se dizer que as curvas características constituem-se no retrato de funcionamento das bombas nas mais diversas situações. 
Curvas características de uma bomba
Estas curvas são obtidas nas bancadas de ensaio dos fabricantes. As mais comuns são: 
H = f(Q);
Pot = f(Q);
η = f(Q);
O conjunto dessas três curvas, para uma determinada velocidade de rotação, é útil na análise de desempenho, bem como no processo de escolha da bomba.
Curvas características de uma bomba
Nos catálogos dos fabricantes de bombas são apresentados, em geral, três gráficos correspondentes a uma família de bombas:
Gráfico da curva característica propriamente dita, H = f (Q);
Gráfico da variável N.P.S.H. requerido;
Curva de potência necessária à bomba, em função da vazão de recalque.
Curvas características de uma bomba
Escolha do conjunto motor-bomba
A especificação de uma bomba para atender a uma certa condição de projeto é um dos principais problemas práticos que se apresentam em vários campos da Engenharia. Para os principais tipos de bombas, fixada uma determinada rotação, os catálogos apresentam os mosaicos de utilização, que são gráficos de altura total de elevação contra vazão.
Ponto de operação do sistema
A intersecção da curva característica da bomba com a curva característica da tubulação define o ponto de trabalho ou ponto de operação da bomba, ou seja: para a vazão de projeto da bomba, a altura manométrica da bomba é igual àquela exigida pelo sistema. 
Ponto de operação do sistema
A curva característica da bomba associada à curva característica do sistema tem o seguinte aspecto. O ponto de operação deve, na medida do possível, corresponder ao ponto de ótimo rendimento da bomba e ao mínimo custo da tubulação.
Sistemas de tubulações em série e paralelo
No sistema em série, a vazão é a mesma e a perda de carga total é a soma das perdas em cada trecho;
No sistema em paralelo, a perda de carga no sistema é a mesma e as vazões dividem-se de forma inversamente proporcional às resistências das tubulações.
Associação de bombas em série e em paralelo
Associação em série: a entrada da segunda bomba é conectada à saída da primeira bomba, de modo que a mesma vazão passa através de cada bomba, mas as alturas de elevação de cada bomba são somadas para produzir a altura total de elevação;
Associação em paralelo: cada bomba recalca a mesma parte da vazão total do sistema, mas a altura total de elevação do sistema é a mesma de cada uma das bombas.
Cavitação
Quando um líquido em escoamento, em uma determinada temperatura, passa por uma região de baixa pressão, chegando a atingir o nível correspondente à sua pressão de vapor, naquela temperatura, formam-se bolhas de vapor. Tais bolhas, ao atingir regiões de maior pressão entram em colapso num processo de implosão. Este processo de criação e colapso das bolhas é chamado de cavitação.
Cavitação
Quando esse colapso ocorre junto a uma fronteira sólida, como paredes de tubulações ou partes rodantes das bombas, provoca um processo destrutivo de erosão do material.