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recalque de bombas

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Prof. Dr. Emilio C. Nelli Silva 
1 
Máquinas de Fluxo 
 
Prof. Dr. Emílio Carlos Nelli Silva 
 
 
Escola Politécnica da USP 
Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas 
Mecânicos 
 
 
Prof. Dr. Emilio C. Nelli Silva 
2 
• Introdução 
Sistemas de Recalque 
• Sistemas de recalque e principais componentes 
• Primeira parte: 
• Morfologia das instalações, peculiaridades do comportamento 
operacional, forma de seleção e recursos de controle de 
operação 
• Segunda parte: 
• Bombas hidráulicas de fluxo isoladas: formas construtivas, 
morfologia das associações, triângulos de velocidade e 
transformação de energia + bombas volumétricas 
• NBR 10131 = terminologia de bombas hidráulicas de fluxo 
• Terceira parte: 
• Ejetores e aríetes (carneiros) hidráulicos 
• Válvulas: características operacionais, formas construtivas e 
metodologia de seleção 
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3 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Morfologia das instalações 
• Grande variedade de sistemas de recalque encontrados – porém, 
alternativas de morfologia e formas de instalação das bombas nas 
casas de máquinas = restringem-se às apresentadas aqui 
• Instalações de recalque: reservatório de recalque em cota superior 
válvula de pé 
srg CCH 
Desnível geométrico: Altura de sucção: 
bss CCH 
Sucção afogada: Sucção não afogada: 
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4 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Morfologia das instalações 
• Instalações de recalque: reservatório de recalque em cota inferior 
• Bomba: suprir perdas ao longo do conduto 
válvula de pé 
srg CCH 
Desnível geométrico (valor 
negativo): 
Altura de sucção: 
bss CCH 
Sucção afogada: Sucção não afogada: 
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5 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Bomba com sucção afogada 
• Obs.: Tubulação de sucção: sempre menor comprimento possível e 
menor número de curvas e conexões = menor perda de carga = 
menores riscos de cavitação 
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6 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Bomba com sucção não afogada 
• Deve-se ter líquido em contato com o rotor na partida 
• Preenchimento da tubulação de sucção com líquido para início da 
operação = escorva 
• operação manual - locais específicos da carcaça 
• operação automática = bombas auto-escorvantes 
• necessidade da válvula de pé – impede retorno 
• Obs.: entrada da bomba = pressões menores que a atmosférica 
• Obs.: maior altura de sucção teórica = 10,33m ao nível do mar 
(verificar); perda de carga + temperatura do fluido + cavitação = altura 
prática = 6 a 7m (formas construtivas especiais  > 7m) 
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7 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Instalação de recalque 
• Instalação mais simples: 
B. Bomba 
1. Registro de gaveta 
2. Válvula de retenção 
• Válvula de retenção: 
• permitir apenas escoamento ascendente 
• interrupção: retorno do líquido para reservatório inferior 
• início: aceleração do rotor em vazio = evita sobrecarga do acionamento (motor 
elétrico) 
• Registro de gaveta: 
• isolar condutos de recalque da parte ativa do sistema 
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8 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Determinação da dissipação na instalação 
• Dissipação de energia: perdas de carga local e distribuída 
g2
V
kh ss 
Perda de carga localizada: Perda de carga distribuída: 
Perda de carga total (hipóteses – perdas locais no duto de sucção e 
distribuídas no duto de recalque, incompressível e escoamento permanente): 
• ks: coeficiente de perda de carga 
localizada 
• V= Velocidade média máxima 
g2
V
D
L
fh
2
f 
• D= diâmetro do duto 
• L = comprimento do duto 
• f: coeficiente de perda de carga distribuída, 
f=f(Re,ε/D) – diagrama de MOODY 
• V= Velocidade média máxima 
2
2
5
r
4
s
s2t
KQ
Q
D
L
f
D
1
k
g
8
h










• Ds: diâmetro do duto de sucção 
• Dr: diâmetro do duto de 
recalque 
• K: constante dimensional da 
instalação 
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9 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Determinação da dissipação na instalação 
• Velocidade recomendada 
• Aplicação da seguinte equação para dimensionamento de condutos 
pode levar a situações de + de 1 incógnita: 
 
• Portanto  definidas velocidades recomendadas = reduz número de 
incógnitas 
• Valor sugerido de velocidade: razões econômicas 
2
5
r
4
s
s2t
Q
D
L
f
D
1
k
g
8
h 








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10 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Determinação da dissipação na instalação 
• Velocidade recomendada 
• Tabela de 
velocidades 
recomendadas: 
função do 
fluido recalcado 
e do material do 
conduto 
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11 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Associação de condutos 
• Instalações: rede de condutos de dimensões variadas 
= associações em série e paralelo de condutos 
• Associação em série 
• Representação e 
equacionamento: 
• Perda de carga: 
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12 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Associação de condutos 
• Associação em paralelo 
• Obs.: associação em série e paralelo = associações mistas ou 
compostas instalações complexas 
• Representação e 
equacionamento: 
• Perda de carga: 
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13 Sistemas de Recalque: Instalações 
• Adução por gravidade 
• Energia associada ao campo gravitacional: responsável 
pelo escoamento = não há trabalho de máquina 
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14 
• Curvas características de bombas hidráulicas de 
fluxo 
Sistemas de Recalque 
• Curva característica de carga em função da vazão ao longo de toda a 
faixa de operação da máquina 
• Cotas cheias: carga da bomba 
• Cotas tracejadas: indicam perda de carga entre seções de 
determinação da carga da bomba 
•Obs.: mesmo com vazão nula, há perda de carga no interior da 
máquina 
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15 
• Curvas características de bombas hidráulicas de 
fluxo 
Sistemas de Recalque 
• Exemplo: Bomba KSB 50-315 
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16 
• Curvas características de bombas hidráulicas de 
fluxo 
Sistemas de Recalque 
• Exemplo: Bomba KSB 50-315 
Prof. Dr. Emilio C. Nelli Silva 
17 Sistemas de Recalque: Curvas Características 
• Tipos de curvas características 
• Valores de referência = análises qualitativas 
• Rotores radiais – 10 nq 30 ou 0,19 K 0,57    
• Geometria, triângulo de velocidade e curvas características 
• Faixa recomendada de 
operação da máquina: 
deve ser centrada no 
rendimento máximo 
(nesse caso, 1,35) 
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18 Sistemas de Recalque: Curvas Características 
• Tipos de curvas características 
• Valores de referência = análises qualitativas 
• Rotores radiais – 30 nq 50 ou 0,57 K 0,95    
• Geometria, triângulo de velocidade e curvas características 
• Faixa recomendada de 
operação da máquina: 
deve ser centrada no 
rendimento máximo 
(nesse caso, 1,325) 
• Curvas características: 
muito próximas das dos 
rotores radiais anteriores 
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19 Sistemas de Recalque: Curvas Características 
• Tipos de curvas características 
• Valores de referência = análises qualitativas 
•Rotores mistos fechados – 50 nq 80 ou 0,95 K 
1,52 
   
• Geometria, triângulo de velocidade e curvas características 
• Faixa recomendada de 
operação da máquina: 
deve ser

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