ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS EM SÉRIE E PARALELO- GRUPO C-convertido

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ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS EM SÉRIE E PARALELO 
 
Lady Marluany Nunes da Cruz, Lavínia Mota Cristianismo Silva, Michelle Antunes de 
Alvarenga e Silva, Vítor Moura de Amorim 
 
RESUMO 
As bombas são consideradas como a forma mais antiga de transferência de energia para 
um fluido, podendo ser utilizadas em diversas aplicações. Para escolha da melhor 
bomba para determinada aplicação, deve-se levar em conta fatores como a altura 
manométrica, a vazão volumétrica, as propriedades do fluido e o sistema de operação. 
As bombas podem ser classificadas de acordo com a forma de fornecimento de energia 
para o fluido em bombas de deslocamento positivo e bombas dinâmicas, podem ainda 
ser encontradas em associação em série ou paralelo para aumentar sua eficiência. Desse 
modo, o presente experimento teve como objetivo determinar as curvas características 
de duas bombas (1 e 2), assim como avaliar os efeitos de sua associação em série e em 
paralelo. 
 
Palavras-chave: curva característica; sistema de operação; associação. 
 
1. INTRODUÇÃO 
A bomba é considerada como a 
máquina mais antiga de transferência de 
energia para um fluido (WHITE, 2011). 
O transporte de fluidos é uma operação 
básica em muitas indústrias, e para que 
o fluido escoe se faz necessária a 
instalação de uma ou várias bombas 
para aumentar a energia mecânica do 
fluido. As bombas podem ser usadas em 
diversas aplicações, e para escolha da 
bomba destinada a cada aplicação 
alguns fatores como a pressão requerida 
(altura manométrica), vazão 
volumétrica, propriedades do fluido, 
temperatura do fluido e sistema de 
operação devem ser considerados 
(TADINI, 2015). 
Existem dois tipos básicos de 
bombas, classificadas de acordo com a 
forma que fornecem energia ao fluido 
em bombas de deslocamento positivo e 
bombas dinâmicas ou de variação de 
quantidade de movimento (WHITE, 
2011). 
 
1.1. Bombas de deslocamento positivo 
(BDP) 
As bombas de deslocamento 
positivo são aquelas que forçam o 
2 
 
movimento do fluido por meio de 
variações de volume, podendo ser 
divididas em duas categorias: bombas 
rotativas e bombas alternativas. As 
bombas rotativas dependem de um 
movimento de rotação, já o 
funcionamento das bombas alternativas 
envolve o movimento de vai e vem de 
um pistão cilíndrico (WHITE, 2011; 
FOUST et al., 2011). 
 
1.2 Bombas dinâmicas 
As bombas dinâmicas 
acrescentam quantidade de movimento 
ao fluido por meio de pás ou aletas que 
se movem rapidamente. As bombas 
dinâmicas podem ser classificadas em 
rotativas ou bombas especiais (WHITE, 
2011). 
 
1.3 Bomba centrífuga 
A bomba centrífuga consiste em 
um rotor que gira dentro de uma 
carcaça, onde o fluido entra axialmente 
pela carcaça e é aspirado pelas pás do 
rotor girando tangencialmente e 
escoando radialmente para fora, o fluido 
ganha velocidade e pressão conforme 
passa pelo rotor. Esse tipo de bomba é 
construído em pequenas dimensões e 
possuem vazão variando de poucos 
galões/ minuto até milhares de galões/ 
minuto (WHITE, 2011; FOUST et al., 
2011). 
 
1.4 Curva característica da bomba 
A seleção de uma bomba 
centrífuga envolve a análise da curva 
característica da bomba, essa curva 
relaciona a vazão (Q) e a altura total do 
bombeamento (H). Para obtenção da 
curva característica da bomba são 
realizados ensaios laboratoriais 
normatizados, porém em algumas 
situações, a curva de uma bomba que 
opera separadamente pode não 
contemplar a faixa de vazão e a altura 
total de bombeamento que é exigido 
pelo sistema, nesses casos, uma opção 
seria a utilização de bombas associadas 
em série ou paralelo, visando alcançar 
um melhor desempenho operacional do 
sistema (PRADO; SILVA, 2013). 
 
1.5 Associação de bombas 
A associação de bombas tem 
como objetivo aumentar a vazão e a 
capacidade do sistema, além disso, a 
associação de bombas envolve 
vantagens como redução de custos, nos 
casos em que duas bombas menores têm 
custo inferior ao de uma bomba grande, 
garante flexibilidade e segurança no 
processo, em casos em que se deseja 
aumentar a vazão, ou que ocorra falha 
em uma das bombas. A associação de 
bombas pode ser feita em série ou em 
paralelo. 
3 
 
 
1.6 Associação em série 
Para efetuar uma associação de 
bombas em série (Figura 1), é 
necessário que e conecte a tubulação de 
recalque da primeira bomba na sucção 
da segunda, assim, para cada vazão, a 
altura total (H) será a soma da altura de 
cada bomba operando separadamente. 
Esse tipo de associaçãoé utilizado 
quando se deseja que a curva 
característica seja inclinada, de modo 
que a vazão se mantenha praticamente 
constante ainda que ocorram mudanças 
bruscas de pressão (PRADO; SILVA, 
2013). 
 
Figura 1: Associação de bombas em série 
 
Fonte: Revista Bombeiros, 2019. 
 
1.7 Associação em paralelo 
Para efetuar uma associação de 
bombas em paralelo (Figura 2), devem-
se ter duas ou mais bombas operando 
simultaneamente, promovendo o 
recalque do fluido para uma única 
tubulação. Esse tipo de associação é 
utilizado quando se necessita de uma 
curva característica plana, de forma que 
a pressão de bombeamento seja 
praticamente constante com a variação 
de vazão (PRADO; SILVA, 2013). 
 
Figura 2: Associação de bombas em paralelo 
 
Fonte: Revista Bombeiros, 2019. 
 
Para uma seleção e operação 
adequada dos sistemas de 
bombeamento, é essencial que se 
conheça as curvas características das 
bombas operando seja em associação 
em série ou paralela. Desse modo, o 
presente experimento teve como 
objetivo determinar as curvas 
características de duas bombas (1 e 2), 
assim comoavaliar os efeitos de sua 
associação em série e em paralelo. 
 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
2.1 Materiais 
• Barbante 
• Bombas; 
• Cotovelos, joelhos, T’s, tubos e 
válvulas; 
• Manômetro (medidor de 
pressão); 
• Régua de 50 cm; 
• Vacuômetro. 
 
4 
 
A Figura 3 mostra a associação 
de duas bombas ligadas por tubulações 
e colunas de fluido, compondo o 
equipamento do experimento. 
 
Figura 3: Equipamento didático para 
associações de bomba em série e em paralelo 
 
Fonte: Autores,2019. 
 
2.2 Métodos 
Acionou-se o registro, 
controlou-se as válvulas e ligou-se a 
chave de partida da bomba 1. A abertura 
das válvulas azul e vermelha foi 
controlada para obter os valores de 
pressão na sucção e na descarga para a 
vazão de 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 
5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5 e 8,0 m3/h. Em 
cada uma dessas vazões mediu-se e 
anotou-se a altura manométrica. 
O mesmo foi feito para acionar a 
bomba 2 e medir os valores de pressão 
na sucção e na descarga com as vazões 
de 2,0 a 7,0 m3/h variando de 0,5 m3/h. 
As alturas manométricas também foram 
medidas e previamente anotadas. 
Para a associação das bombas 1 
e 2 em série, acionou-se a chave de 
partida da bomba 1 e em seguida da 
bomba 2 após ajustar os registros e abrir 
as válvulas. Nesta etapa, mediu-se os 
valores para a vazão de 2,0 a 7,0 m3/h 
variando de 0,5 m3/h. 
Para a associação das bombas 1 
e 2 em paralelo, afim de aumentar a 
vazão em relação a associação em série, 
os valores de pressão na sucção e na 
descarga foram medidos e anotados 
para a vazão de 2,0; 2,5; 3,0 e. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Seguindo o roteiro da prática 
disponibilizado, obteve-se os resultados 
da carga hidráulica para a bomba 01 , 
bomba 02, bomba 01 e 02 em série e 
bomba 01 e 02em paralelo. Para a 
bomba 01 funcionando separadamente 
os seguintes valores de pressão de 
sucção e descarga registrados nos 
manômetros foram descritos na tabela 1. 
 
Tabela 1: Dados experimentais da bomba 1 
Vazão 
(m³/s) 
Pressão 
na sucção 
(kgf/m³) 
Pressão 
na 
descarga 
(kgf/m³) 
Z(m) 
2 -815,6 14000 0,585 
2,5 -951,6 13500 0,595 
3 -1495,4 12500 0,604 
3,5 -1631,3 11500 0,611 
4 -2032,1 10500 0,619 
4,5 -2582,9 10000 0,626 
5 -2990,7 9000 0,632 
5,5 -3262,6 8200 0,64 
6 -3942,4 6700 0,649 
5 
 
6,5 -4214,2 6000 0,655 
7 -4621,8 5000 0,661 
7,5 -5165,8 4500 0,667 
8 -5614,5 3500 0,674 
Fonte: Autores, 2019. 
 
A partir dessas medições pode-
se calcular a altura manométrica a partir 
da equação de Bernoulli. Essa equação 
relaciona a variação da pressão, da 
energia potencial e da energia cinética 
do líquido em uma linha de corrente 
com escoamento em regime 
estabelecido, conforme a equação de 
Bernoulli para manometria (Equação 1). 
 
∆𝑃
𝜌𝑔
+
∆𝑣²
2𝑔
+ ∆𝑍 = 𝐻 (Equação 1) 
 
Onde: 
𝜌 = massa específica; 
∆𝑣2 = variação de velocidade do fluido; 
g = gravidade; 
∆𝑃 = variação de pressão; 
H= altura manométrica; 
∆𝑍 = altura estática entre eixo rotacional da 
bomba e altura da vazão. 
 
Considerando a velocidade do 
fluido constante para fins de 
simplificação, temos que ∆𝑣2 = 0, 
resultando assim na Equação 2. 
 
∆𝑃
𝜌𝑔
+ ∆𝑍 = ∆𝐻 (Equação 2) 
 
Essa equação foi usada para calcular a 
altura manométrica da bomba 1 e os 
valores encontrados foram listados na 
tabela 2, logo abaixo: 
Tabela 2: Altura manométrica da bomba 1 
Vazão(m³/s) H(m) 
2 15,41 
2,5 15,06 
3 14,61 
3,5 13,75 
4 13,16 
4,5 13,22 
5 12,63 
5,5 12,11 
6 11,30 
6,5 10,88 
7 10,29 
7,5 10,34 
8 9,80 
Fonte: Autores, 2019. 
 
 
O fabricante sugere a curva 
característica baseada nos pontos 
listados abaixo na tabela 3: 
 
Tabela 3: Valores de H (m) do fabricante para a 
bomba2 
Vazão(m³/s) H(m) 
2 4,4 
2,5 5,6 
3 6,8 
3,5 8,21 
4 9,3 
4,5 10,9 
5 12,5 
5,5 13,75 
6 15 
6,5 17 
7 19 
7,5 21 
8 23 
Fonte: Autores, 2019. 
 
6 
 
E relacionando-os com os dados 
obtidos experimentalmente, obteve-se o 
ponto de operação da bomba na 
interseção das duas curvas, de acordo 
com a Figura 5. 
 
Figura 4: Gráfico da curva característica real da 
bomba 1 X curva característica dada pelo 
fabricante para a bomba 1 
 
 
Fonte: Autores, 2019. 
 
 A partir desse gráfico é possível 
inferir que o ponto de operação da 
bomba 1 está aproximadamente na 
altura manométrica de H = 12,5m e na 
vazão Q = 5m³/h. 
O mesmo procedimento foi feito 
para a segunda bomba e os dados 
experimentais, a altura manométrica e a 
curva de operação da bomba 2 são 
mostrados na sequência nas tabelas 4, 5 
e na figura 6. 
Tabela 4: Dados experimentais da bomba 2 
Vazão 
(m³/s) 
Pressão 
na 
sucção 
(kgf/m²) 
Pressão 
na 
descarga 
(kgf/m²) 
Z (m) 
2 0 16000 0,585 
2,5 -135,94 15500 0,595 
3 -543,77 14500 0,604 
3,5 -951,61 13500 0,611 
4 -1495,38 12500 0,619 
4,5 -1835,24 11500 0,626 
5 -2446,98 10500 0,632 
5,5 -2990,76 9500 0,64 
6 -3943,4 7000 0,649 
6,5 -4212,6 6000 0,655 
7 -4893,97 1000 0,661 
Fonte: Autores, 2019. 
 
Na tabela 5, são apresentados os 
valores de H (m) para a bomba 2. 
 
Tabela 5: Resultado da H (m) da bomba 2 
Vazão (m³/s) H (m) 
2 16,596 
2,5 16,242 
3 15,659 
3,5 15,073 
4 14,624 
4,5 13,971 
5 13,588 
5,5 13,140 
6 11,600 
6,5 10,875 
7 6,559 
Fonte: Autores, 2019. 
 
Figura 5: Gráfico da curva característica real da 
bomba 2 X curva característica dada pelo 
fabricante para a bomba 2 
 
Fonte: Autores, 2019. 
 
O ponto de operação da bomba 2 
de acordo com o gráfico se dá na altura 
manométrica de H= 13m e vazão Q= 
5,5 m3/h. 
0
5
10
15
20
25
2 3.5 5 6.5 8
H
(m
)
Q(m³/h)
Dados do
experimen
to
Dados do
fabricante
0
5
10
15
20
1 3 5 7 9 11
H
(m
)
Q(m³/h)
Dados do
fabricant
e
Dados do
experime
nto
7 
 
Os valores obtidos de pressões, 
altura e vazão para bomba 1 e 2 em 
série, estão descritos na tabela 7. 
 
Tabela 6: Dados experimentais da configuração 
das bombas 1 e 2 em série. 
Vazão 
(m³/s) 
Pressão 
na sucção 
(kgf/m²) 
Pressão na 
descarga 
(kgf/m²) 
Z (m) 
2 -1495,45 33500 0,585 
2,5 -2175,22 31500 0,595 
3 -2854,97 30000 0,604 
3,5 -3534,73 28000 0,611 
4 -4486,38 25500 0,619 
4,5 -5302,09 23500 0,626 
5 -6389,7 20000 0,632 
Fonte: Autores, 2019. 
 
Na tabela 8, são apresentados os 
valores de H (m) para a as bombas 
associadas em série. 
 
Tabela 7: Resultados de H (m) para as bombas 1 
e 2 em série. 
Vazão (m³/s) H (m) 
2 35,605 
2,5 34,294 
3 33,482 
3,5 32,168 
4 30,627 
4,5 29,449 
5 27,041 
5,5 25,250 
6 22,900 
6,5 21,760 
7 16,850 
Fonte: Autores, 2019. 
 
 Já na figura 7, a curva 
característica encontrada 
experimentalmente é novamente 
cruzada com a curva sugerida pelo 
fabricante : 
 
Figura 7: Gráfico da curva característica real das 
bombas em série X curva característica dada 
pelo fabricante para as bombas em série 
 
Fonte: Autores, 2019. 
 
 A análise dessa curva mostra o 
ponto de operação dessa montagem 
como H = 18m e Q = 6,8m³/h, 
aproximadamente. 
Os valores obtidos de pressões, 
altura e vazão e bomba 1 e 2 em 
paralelo estão descritos na tabela 10. 
 
 Tabela 8: Dados experimentais da configuração 
em paralelo das bombas 1 e 2 
 
Os dados experimentais totais da 
configuração das bombas 1 e 2 em 
paralelo se encontram na tabela 11. 
 
 
 
 
 
0
10
20
30
40
2 3.5 5 6.5
H
(m
)
Q(m³/h)
Dados do
experimen
to
Dados do
fabricante
Z(m) 
Vazão(m³/s) 
Pressão na 
sucção(kgf/m²) 
Pressão na 
descarga(kgf/m²) 
Bomba 
1 
Bomba 
2 
Bomba 
1 
Bomba 
2 
Bomba 
1 
Bomba 
2 
1,238 2 2 -590 -460 0 0,15 
1,298 3 3 -570 -455 0,1 0,6 
1,348 4 4 -490 -390 0,5 0,45 
8 
 
Tabela 9: Dados experimentais totais da 
configuração das bombas 1 e 2 em paralelo 
Vazão 
total 
(m³/s) 
Pressão 
total na 
sucção 
(kgf/m²) 
Pressão 
total na 
descarga 
(kgf/m²) 
Z(m) 
4 -14274,86 1500 1,238 
6 -13934,98 7000 1,298 
8 -12575,50 9500 1,348 
Fonte: Autores, 2019. 
 
Os valores encontrados de H (m) 
para as bombas associadas em paralelo 
estão apresentados na tabela 12. 
Tabela 10: Resultados de H (m) para a bombas 
1 e 2 em paralelo. 
Vazão(m³/s) H(m) 
4 17,02413 
6 22,24793 
8 23,42663 
Fonte: Autores, 2019 
 
Na figura 8 está representada a 
curva característica do conjunto bomba 
1 e 2 em paralelo: 
 
Figura 8: Gráfico da curva característica real das 
bombas em paralelo X curva característica dada 
pelo fabricante para as bombas em paralelo 
 
O ponto de operação das 
bombas associadas em paralelo é 
aproximadamente H= 8m e Q= 23 m3/h. 
As bombas 1 e 2 apresentaram 
valores de H(m) semelhantes. O que 
permite defini-las como bombas iguais. 
Quando operadas em série apresentaram 
valores de H(m) de aproximadamente o 
dobro dos obtidos quando operando 
individualmente, o que era esperado 
pois esse tipo de configuração tem o 
objetivo de aumentar a força total do 
sistema fazendo assim com que o fluido 
vença grandes alturas.No sistema em 
que as bombas operaram paralelamente, 
a altura atingida foi maior do que a 
altura registrada quando as bombas são 
operadas sozinhas e menores do que 
quando operadas em série. O esperado 
era que a altura manométrica não 
diferisse das registradas quando as 
bombas operaram individualmente. Esse 
tipo de associação é utilizado para 
processar grandes vazões de fluido, já 
que utilizando duas bombas a 
capacidade do sistema é dobrada. 
 
4. CONCLUSÃO 
Foi possível concluir que as 
diferentes associações de bombas têm 
finalidades específicas. Se for 
necessário vencer grandes alturas 
manométricas o sistema em série é 
indicado. Se a necessidade for de 
processar grande s vazões o sistema em 
paralelo passa a ser o preferencial. 
 
 
 
0
5
10
15
20
25
4 6 8
H
(m
)
Q(m³/h)
Dados do
experimen
to
Dados do
fabricante
9 
 
 
5. REFERÊNCIAS 
BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 
2 ed.; ver São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2006. 
 
FOUST, A. S. et al. Princípios de 
OperaçõesUnitárias. Rio de janeiro: 
LTC, 2011. 
 
PRADO, G.; SILVA, T. B. Avaliação 
de duas bombas centrífugas 
associadas em série e paralelo. Irriga, 
Botucatu, v.18, n.1, p. 13-24, jan./mar. 
2013. 
 
Revista dos bombeiros. Bombas 
hidráulicas de incêndio em série e em 
paralelo. Disponível em: 
<http://www.revistabombeiros.com.br/b
ombas-hidraulicas-de-incendio-em-
serie-e-em-paralelo/>. Acesso: 06 set. 
2019. 
 
TADINI, C. C. Operações unitárias na 
indústria de alimentos. Rio de Janeiro: 
LTC, 2015. 
 
WHITE, F. M. Mecânica dos Fluidos. 
6 ed. Porto Alegre: AMGH, 2011.