INSTALAÇÕES ELEVATÓRIAS. Escolha da Bomba
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1 INSTALAÇÕES ELEVATÓIAS Escolha da Bomba
2 Escolha da Bomba: principais parâmetros para dimensionamento de uma instalação elevatória = cte cte Máquinas de Fluido BFT Máquinas Hidráulicas Máquinas Térmicas Turbomáquinas Máq. Deslocamento Positivo Turbomáquinas Máq. Deslocamento Positivo Operatrizes Motrizes Operatrizes Motrizes Bombas Líquidos Turbinas Hidráulicas Turbocompressores Turbinas a Vapor Ventiladores Gases Turbinas Eólicas Turbinas a Gás
3 Bomba adial Centrífuga
4 Bomba Centrífuga Multiestágios
5 Bomba adial Centrífuga: otor e Caixa Espiral
6 Instalação de Bombeamento Típica C V Hr L C B Ha V
7 Instalação de Bombeamento Típica C V Hr L C B Ha V
8 Instalação de Bombeamento Típica C V Hr L C B Ha V
9 Instalação de Bombeamento Típica C V Hr L C B Ha V
10 Instalação de Bombeamento Típica C V Hr L C B Ha V
11 Instalação de Bombeamento Típica C V Hr L C B Ha V
12 Instalação de Bombeamento Típica C V Hr L C B Ha V
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18 Escolha da Bomba o Vazão a ser recalcada (Q); o Altura manométrica da instalação (H man ). Vazão (Q) Material das tubulações Desnível (H o ) Diâmetro das tubulações (D) Perda de carga - tubos e acessórios (ΔH ) Τ (Pr Pa) γ p p r a Hman = Ho + + H Altura manométrica (H man ) Escolha da bomba tabela de seleção e curvas características (fabricante)
19 Escolha da Bomba Vazão a ser recalcada. o Consumo diário da instalação; o Jornada de trabalho; o Número de bombas em operação. (associação em paralelo). D = 0, 586 T 1Τ4 Q Manual Técnico Tigre
20 Escolha da Bomba Diâmetros econômicos. o Investimento; o Custo operacional. Fórmula de Bresse o D: diâmetro [m]; D r = K Q 0,6 K 1,6 o K: coeficiente variável (custos de investimento e operação); o Q: vazão [m 3 /s]. K = 1,2 Fórmula da ABNT o D: diâmetro [m]; o T: jornada de trabalho [h]; o Q: vazão [m 3 /s]. D r = 0, 586 T 1Τ4 Q Velocidades econômicas V sucção < 1,5 Τ m s máx. 2,0 Τ m s V recalque < 2,5 Τ m s máx. 3,0 Τ m s
21 Instalação de Bombeamento Típica 3 p r H p r a Hman = Ho + + H p H man = M + V + y 2 1 y H o H man p a 0
22 Altura Manométrica p p r a Hman = Ho + + H H = H + H man o ( p = p = p ) r a atm H man H o - desnível geométrico, em [m] 2 - pressão no reservatório de recalque, em kg m 2 - pressão no reservatório de sucção, em kg m - peso específico do fluido, em kg m - perda de carga nas tubulações e acessórios, em [m] p r p a 3 H - altura manométrica, em [m]
23 endimentos a Considerar em uma Bomba endimento Hidráulico ( h ) Leva em consideração o acabamento superficial interno das paredes do rotor e da carcaça da bomba. η h = H man H th H th = H man + H 1 2 h H man H th H1 2 : rendimento hidráulico da bomba; : energia absorvida por 1 kg de fluido que atravessa a bomba; : energia cedida a cada um dos kg de fluido que atravessam a bomba; : energia dissipada no interior da bomba (função do seu acabamento superficial interno). H man = H th η h H = H + H man o
24 endimentos a Considerar em uma Bomba endimento Volumétrico ( v ) Existem folgas dimensionais entre o rotor e a carcaça e também ao distribuidor. Quando a bomba está operando, uma vazão (q) de recirculação fica girando nestes espaços. v Q q : rendimento volumétrico da bomba; : vazão recalcada pela bomba; : a recirculação e vazamento pelo estojo de gaxetas. η v = Q Q + q Tipo de bomba Bomba de baixa pressão H man < 15 m Bomba de média pressão 15 m H man 50 m Bomba de alta pressão H > 50 m man Faixa de valores de v 93 % a 98 % 88 % a 93 % 83 % a 88 %
25 endimentos a Considerar em uma Bomba endimento Mecânico ( m ) Leva em consideração que, da potência necessária ao acionamento da bomba, apenas uma parte é, efetivamente, empregada para o ato de bombeamento. Parcela desta potência necessária será utilizada para vencer as resistências passivas da bomba. m : o rendimento mecânico da bomba. η m = N N N N : a potência necessária ao acionamento. N : potência dissipada em atrito no estojo de gaxetas, nos mancais e/ou rolamentos, nos anéis de desgaste e pelo atrito entre o rotor e o meio fluido no qual gira. endimento Total ( ou t ) η = η h η v η m
26 Potência Necessária ao Acionamento das Bombas Potência de acionamento ( N ) N = γ Q H man η t Τ kg m s N : potência necessária ao acionamento, em kgm s 3 : peso específico do fluido, em kg m 3 Q H man : vazão recalcada, em m : altura manométrica, em [m] : rendimento total, em [%] s Para se ter a potência necessária ao acionamento, em cv, usa-se: N = γ Q H man 75 η t cv
27 Exemplo
28 esolução Q = 4 m 3 Τh D r = 1 1 Τ4 " D r = 1 1 Τ2 " H man = H o + H H man = H a + H r + H a + H r H = comp. linear + comp. equivalente fator de perda de carga H a = 0,5 m H r = 25 m H a = ,3 + 1,2 + 0,4 2,5% H r = , ,7 + 0,15 + 2,7 + 4,0 7% H a = 0,62 m H r = 13,30 m H man = 0, , ,30 H man = 39,42 40 m Q = 4 m 3 Τh ME 1315
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