11 Aula11_Escolha_da_Bomba_Especificacao_do_Filtro_e

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Profº Gustavo Dias 
Escola de Engenharia 
Universidade Federal do Rio Grande 
Escolha da Bomba, Especificação do 
Filtro e Cálculo do Reservatório 
Especificação da Bomba 
Dados de 
Entrada 
Determinação 
da Vazão 
Determinação 
da Pressão 
Cálculo do 
Tamanho 
Nominal 
Determinação 
do Motor 
Elétrico 
Acoplamento 
Cálculo da 
Dissipação 
Térmica 
1) Dados de Entrada 
 Vazão Induzida de Avanço - 𝑄𝑖𝑎 = 𝑉𝑎. 𝐴𝑐 
 Vazão de Avanço - 𝑄𝑎 = 𝑉𝑎. 𝐴𝑝 
 Vazão Induzida de Retorno - 𝑄𝑖𝑟 = 𝑉𝑟. 𝐴𝑝 
 Vazão Retorno - 𝑄𝑟 = 𝑉𝑟. 𝐴𝑐 
 Pressão de Trabalho - 𝑃𝑡𝑏= 𝑃𝑛 − 𝑃𝑛 . 0,15 
 Perda de Carga - ∆𝑃𝑡 = ∆𝑃 + 𝑑𝑝 
 Rotações da Bomba - 𝑅𝑃𝑀 = 𝑠.
120.𝑓
𝑝
 
2) Determinação da Vazão 
 Através das vazões de avanço e retorno bem como suas 
induzidas obtém-se os limites mínimos e máximos para 
especificação da bomba. 
 
 
 
 
Qb: Vazão da bomba 
3) Determinação da Pressão 
 A bomba deve fornecer suporte mínimo a pressão de 
trabalho do atuador de maior solicitação mais as perdas de 
carga na linha de pressão. 
 
𝑃𝑏 ≥ 𝑃𝑡𝑏 + ∆𝑃𝑡 
4) Especificação da Bomba Comercial 
 Com valores médios dentro das faixas de pressão e vazão 
busca-se no catálogo de fabricante uma bomba comercial que 
atenda as necessidades. 
 
Pressão 
Vazão 
Mínimo 
Mínimo Máximo 
Máximo 
Qir Qa 
Ptb+∆pt Pir 
5) Cálculo do Tamanho Nominal 
a) Volume de Absorção: quantidade de fluido movimentada 
por cada rotação. 
 
𝑉𝑔 =
1000. 𝑄𝑏
𝑅𝑃𝑀. η𝑣
 [
cm3
rot
] 
 
RPM: rotação por minuto do motor 
ηv: rendimento volumétrico (0,91 a 0,93) 
 
5) Cálculo do Tamanho Nominal 
b) Momento de torção absorvido 
 
𝑀𝑡 =
𝑄𝑏.𝑃𝑏
100.η𝑚ℎ
 [N.m] 
 
Qb: vazão da bomba [l/min] 
Pb: pressão da bomba [bar] 
ηmh: rendimento mecânico-hidráulico (0,82 a 0,95) 
 
5) Cálculo do Tamanho Nominal 
c) Potência absorvida: é a potência consumida pela bomba 
para realizar o trabalho necessário. 
 
𝑃𝑘𝑤 =
𝑀𝑡. 𝑅𝑃𝑀
9549
=
𝑄𝑏. 𝑃𝑏
600. η𝑡
 
𝑃𝑐𝑣 =
𝑃𝑏. 𝑄𝑏
456. η𝑡
 
 
ηt: rendimento total (0,8 a 0,9) 
6) Especificação do Motor Elétrico 
 A partir da potencia absorvida pela bomba consulta-se um 
catálogo de fabricante de motores escolhe-se o motor que atenda: 
 
1) Potência imediatamente superior a potência absorvida. 
 
2) Número de pólos condizente com a RPM desejada. 
 
3) Tipo de fornecimento adequado ao local. 
 
4) Tensão de fornecimento adequada ao local. 
 
5) Grau de proteção necessário ao ambiente. 
 
 
9) Acoplamento 
 A especificação do acoplamento dependerá do tipo de 
instalação ao qual o conjunto motor bomba estarão. 
 
9) Acoplamentos Tipos 
Perflex Garras Fita de Aço 
Engrenagens Pinos Flanges 
10) Perda Térmica 
 Caracteriza a perda de potencia em termos de calor gerado 
devido as perdas de carga. Esta taxa de calor propaga-se pela 
tubulação sendo necessário dissipá-lo durante a recirculação 
no reservatório. 
 
𝑞 = 1,434. ∆𝑃𝑡. 𝑄𝑏 [kcal/h] 
 
∆Pt: Perda de carga total [bar] 
Qb: Vazão da bomba [l/min] 
 
Especificação de Motores Hidráulicos 
Especificação do Motor Hidráulico 
Dados de 
Entrada 
Momento de 
Torção 
Velocidade Potência 
Escolha do 
Motor 
Cálculo da 
Vazão 
Cálculo da 
Pressão 
Ajustada 
1) Dados de Entrada 
 Carga; 
 
 Diâmetro da polia; 
 
 Deslocamento da Carga; 
 
 Tempo para o deslocamento; 
 
 Rendimento mecânico-hidráulico; 
 
 Rendimento volumétrico 
2) Cálculo do Momento de Torção 
 De acordo com a carga a ser levantada e o raio da polia 
calcula-se o torque necessário para erguê-la. 
 
𝑀𝑡 = 𝐹. 𝑟 [N. m] 
 
F: força necessária [N]; 
 
R: raio da polia [m]. 
 
3) Cálculo do RPM 
 As rotações por minuto necessárias levarão em consideração 
a velocidade tangencial no raio da polia. 
 
𝑅𝑃𝑀 =
𝑣
2.𝜋.𝑟
 [RPM] 
 
V: velocidade tangencial; 
R: raio da polia. 
4) Potência 
 É o produto do momento de torção pelas rotações por 
minuto. 
 
𝑃𝑜𝑡 =
𝑀𝑡.𝑅𝑃𝑀
9549
 [kW] 
 
Mt: Momento de torção [N.m] 
RPM: rotações por minuto. 
5) Escolha do Motor 
 A partir do torque calculado consulta-se uma tabela de 
fabricante identificando o motor capaz de produzi-lo, 
extraindo do mesmo o volume de absorção do motor. 
 
6) Cálculo da Vazão 
 A partir do volume de absorção obtido no catálogo do 
fabricante determina-se a vazão necessária. 
 
𝑄 =
𝑉𝑔. 𝑅𝑃𝑀
1000. η𝑣
[
l
min
] 
 
Vg: volume de absorção [cm³/rot]; 
 
ηv: rendimento volumétrico (0,82 a 0,90) 
7) Cálculo da Pressão 
 Trata-se da pressão a ser ajustada para obter-se o torque 
requerido. 
 
𝑃 =
20.𝜋.𝑀𝑡
𝑉𝑔.η𝑚ℎ
 
 
ηmh: rendimento do motor hidráulico 
Obrigado 
Tabela de 
Fabricante de 
Motores 
Hidráulicos 
Tabela de Fabricante de Bombas 
Motores 
Elétricos 
Carcaça 
Grau de Proteção Rotação 
Potências Comerciais