Projeto de bombas Edson Bonin
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Projeto de bombas Edson Bonin


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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
edson bonin
Fenômenos de transportes
projeto de bombas centrífugas
Tubarão
Junho de 2018
Projeto de Bombas Centrífugas
Transfere-se água a 45ºC de um reservatório inferior para outro situado em nível superior a uma vazão de 12 m3/h, mantendo-se o nível dos reservatórios constantes com LC- Level Controller. A altitude do local é de 180 metros.
Especificar o diâmetro nominal comercial das tubulações de recalque e sucção para aço comercial tipo IPS usando o método da velocidade econômica de Remi e Telles.
Calcular as perdas de carga totais em m.c.a (atrito e acessórios) por dois métodos, o de Hazen-Williams e o universal.
Calcular a altura manométrica total em m.c.a, e a potência da bomba centrifuga em Watts e em HP pela equação do balanço de energia.
Selecionar a bomba centrífuga mais indicada utilizando o catálogo dos fabricantes de bombas, apresentando as curvas características das mesmas ( usar catálogo das bombas Schneider (ver site da empresa ou catalogo) e das bombas da empresa GouldsPumps; 
(http://www.gouldspumps.com/download_files/PSS_instructions/pss_instructions.stm).
Analisar os resultados da escolha da bomba pelos dois métodos e comente sobre os valores e os dados.
Usar tubos tipo IPS, C=100, material aço comercial, conjunto moto-bomba com 60Hz e rotações do motor de 2500 rpm à 3750 rpm, os valores de Q,X,Y,Z,T, altitude H foram enviados em anexo.
Acessórios:
Sucção
1 válvula de pé e crivo;
3 válvulas gaveta/registro gaveta aberto;
1 redução (gradual);
2 cotovelo 90º - padrão;
1 cotovelo 90º raio longo;
Recalque
1 válvula globo;
2 registros/válvulas gaveta 1/2 aberta;
1 válvula de retenção;
3 cotovelos 90º padrão;
2 curva 45º;
1 saída de canalização;
1 entrada de borda;
1 cotovelo padrão 45º
Desenho para projeto.
	Matricula
	Q-
 m3/h
	T- 0 C
	Y \u2013 m
	X- m
	Z-m
	P- psi
	H- altitude-m
	116750
	12
	45
	12
	26
	3,0
	08
	180
Cálculos projeto:
1- Diâmetro da tubulação:
- Diâmetro de recalque:
Q = 12m3 x 1h = 0.0033 m3/s
 h 3600s 
V = (1,5 + 3,0) / 2 = 2,25 m/s
 Remi e Telles - (Tabela \u2013 Valores de velocidades econômica (Remi, Telles) ) - Água / Descarga da bomba( 1,5 a 3,0 m/s )
Q = V.A
0,0033m3 = 2,25m.( .D2)= 0,0432m	
 s s 4
D = 0,0432m x 1in = 1,7in
 0,0254m
Especificação
- Material: aço comercial
- Schedule: 40Sch 
- Diâmetro interno mais próximo de 1,7in encontrado na tabela de propriedades de tubulações de aço é:
Diâmetro nominal: 1 1/2in
Diâmetro externo: 1,90in
Diâmetro interno: 1,610in = 0,0408m
Calculando a nova velocidade:
VR =Q
 A
VR = 0,0033m3/s = 2,52m/s
 ( .(0,0408m)2)
 4
A velocidade 2,52m/s será a velocidade adotada na tubulação de recalque, ficou entre 1,5 e 3,0m/s.
- Diâmetro de Sucção:
Especifica-se uma bitola comercial acima do diâmetro de recalque conforme método da velocidade econômica.
Diâmetro nominal: 2in 
Diâmetro externo: 2,38in
Diâmetro interno: 2,067in = 0,0525m
Q = Vs. ( .D2)
 4
0,0033m3 = Vs . ( .(0,0525m)2)
 s 4
Vs = 1,52m/s
Ficou dentro da faixa estabelecida por Remi (1 a 2,5m/s) e por Telles (1,0 a 1,5) para tubos de sucção - Tabela em anexo. 
2) Perda de carga total por Hazen-Willians e pela Fórmula Universal
Fórmula Universal
hL= fD. L.V2
	D 2
- Sucção (Dinterno : 2,067in = 0,0525m = 52,5mm; L = 8,5m)
Velocidade calculada anteriormente:
Vs = 1,52m/s
Re = Di .Vr = 0,0525m . 1,52m/s	= 132624,2 
6,017x10-7m2/s
Rugosidade dos materiais:
e = 0,0457mm = 0,000870
D 52,5mm
fD = 0,021 fator obtido com resultados de Reynolds e rugosidade relativa de Moody (gráfico em anexo).
Acessórios:
Sucção
1 válvula de pé e crivo = Le/D= 250 D=0,0525m L= 13,125m
3 válvulas gaveta/registro gaveta aberto = Le/D= 8 D=0,0525m L= 1,26m
1 redução (gradual)= Le/D= 6 D=0,0525m L= 0,315m
2 cotovelo 90º - padrão= 5,3 ft . 0,3048 = 1,615 . 2 = L 3,23m (Ábaco)
1 cotovelo 90º raio longo = Le/D= 22 D=0,0525m L= 1,155m
Leq = Ltubulação + Lacessórios
Leq =8,5m + (13,125+1,26+0,315+3,23+1,155)m
Leq =27,58m
hL= fD. L .V2
 D 2
hL = 0,021. 27,58m . (1,52m/s)2
 0,0525m 2
hL =12,74 m2/s2 que dividindo por 9,81m/s2 = 1,29m.c.a
-Recalque (Dinterno : 1,610in = 0,0408m = 40,8mm; L = 51m)
Velocidade calculada anteriormente:
Vr = 2,52m/s
Re = Di .Vr = 0,0408m . 2,52m/s	= 170875,85 
6,017x10-7m2/s
Rugosidade dos materiais:
e = 0,0457mm = 0,00112
D 40,8mm
fD = 0,0215 fator obtido com resultados de Reynolds e rugosidade relativa de Moody (gráfico em anexo).
Acessórios:
Recalque
1 válvula globo= Le/D= 350 D=0,0408m L= 14,28m
2 registros/válvulas gaveta 1/2 aberta= Le/D= 200 D=0,0408m L= 16,32m
1 válvula de retenção= Le/D= 100 D=0,0408m L= 4,08m
3 cotovelos 90º padrão= 3,9 ft . 0,3048 = 1,188 . 3 = L 3,56m (Ábaco)
2 curva 45º= Le/D= 15 D=0,0408m L= 1,224m
1 saída de canalização= Le/D= 32 D=0,0408m L= 1,31m
1 entrada de borda= Le/D= 35 D=0,0408m L= 1,43m
1 cotovelo padrão 45º= 1,8 ft . 0,3048 = 0,548 = L 0,549m (Ábaco)
Leq = Ltubulação + Lacessórios
Leq =51m + (14,28+16,32+4,08+3,56+1,224+1,31+1,43+0,549)m
Leq =93,753m
hL= fD. L .V2
 D 2
hL = 0,0215. 93,753m . (2,52m/s)2
 0,0408m 2
hL =156,86 m2/s2 que dividindo por 9,81m/s2 = 15,99m.c.a
Hazen Willians
lw = hL= L . 10,643 . Q1,85		
 C1,85 D4,87	
- Sucção (Dinterno = 0,0525m; Leq = 27,58m; Q = 0,0033m3/s)
lw= L . 10,643 . Q1,85		
 C1,85 D4,87	
lw= 27,58 . 10,643 . 0,00331,85
 1001,85 0,05254,87
lw= 2,56m que multiplicando por 9,81m/s2 = 25,20m2/s2
- Recalque(Dinterno=0,0408m; Leq= 93,753m; Q=0,0033m3/s)
lw= L . 10,643 . Q1,85		
 C1,85 D4,87	
lw= 93,753 . 10,643 . 0,00331,85
 1001,85 0,04084,87
lw= 29,81m que multiplicando por 9,81m/s2 = 292,45m2/s2
3) Altura manométrica total em m.c.a
H = g. (y2 \u2013 y1) + hperda de carga + P2 \u2013 P1
Patm = 10,114m.c.a à altitude de 180m - Tabela (em anexo) \u2013 Pressão atmosférica em função da altitude,(Feito interpolação).
Temperatura: 45 oC massa específica = 990kg/m3 - Tabela (em anexo) \u2013 valores de Pressão de Vapor e Densidade da Água
Patm = 10,114m.c.a ou 99110,35Pa
Pman1 = 5,62 m.c.a
Pman2 = 0 m.c.a
Pman1 + Patm = 5,62 m.c.a + 10,114 m.c.a = 15,734 m.c.a ou 154182,55Pa
Pman2 + Patm = 0 m.c.a + 10,114 m.ca = 10,114 m.c.a ou 99110,35Pa
- Perda de carga calculada pela fórmula de formula universal:
H = g. (y2 \u2013 y1) + hperda de carga + P2 \u2013 P1
 
H = 9,81m/s2(18)m + (12,74+156,86)m2/s2 + (99110,35 \u2013 154182,55)Pa
	 990Kg/m3
H = 290,552m2/s2 transformando para m.c.a basta dividir por 9,81m/s2.
H = 29.62m.c.a 
1Perda de carga calculada pela fórmula de Hazen\u2013Willians:
H = g. (y2 \u2013 y1) + hperda de carga+ P2 \u2013 P1
 
H = 9,81m/s2(18)m + (25,20+292,45)m2/s2 + (99110,35 \u2013 154182,55)Pa
			 990Kg/m3
H = 438,60m2/s2 transformando para m.c.a basta dividir por 9,81m/s2.
H = 44,70m.c.a
4) Calcular a potência da bomba centrifuga em HP, pelo método tradicional, utilizando a equação do balanço de energia.
Potência segundo perda de carga pela fórmula universal:
|Pot| = (g. (y2 \u2013 y1) + hrecalque + hsuccção+(P2 \u2013 P1)) . Q 
 
|Pot| = (9,81m/s2.(18m) + (12,74+156,86)m/s2 + (99110,35 -