MÁQUINAS HIDRÁULICAS AULA 8 CAVITAÇÃO E NPSH

Transcrição

1 MÁQUINAS HIDRÁULICAS AULA 8 CAVITAÇÃO E NPSH PROF.: KAIO DUTRA

2 Bombas Injetoras: As bombas injetoras são utilizadas normalmente em poços, onde a altura de sucção é elevada, pois diferente das bombas centrífugas tradicionais, as bombas injetoras podem trabalhar com uma altura manométrica de aspiração acima de 8mca. Sua forma de trabalho e dimensionamento não é semelhante ao das bombas centrífugas convencionais.

3 Bombas Injetoras: As bombas injetoras possuem duas saídas de fluído, uma que direciona o fluido ao reservatório final (recalque) e outra que injeta o fluido novamente no poço (injetora).

4 Bombas Injetoras: Para dimensionar uma bomba injetora é necessário: Altura de elevação do injetor: Esta altura é dada pela soma da altura do nível médio do poço mais a profundidade submersa no injetor (não deve ser menor que 10m). Vazão requerida.

5 Bombas Injetoras: A altura manométrica de recalque deve ser calculada, porém apenas para verificação se esta será superior a profundidade do injetor ou seu valor crítico (nos casos do fabricante fornecer). A escolha do diâmetro deve ser acompanhada pela verificação das bitolas da bomba escolhida.

6 Bombas Injetoras: Ex. 1: Dimensione uma bomba injetora para os seguintes parâmetros: Altura do nível do poço: 3m Profundidade total do poço: 18m Vazão requerida: 3m³/h Comprimento de recalque: 20 metros; Desnível de recalque: 6 metros.

7 Cavitação: A cavitação é um fenômeno causado pela queda de pressão na entrada da bomba, quando esta queda é grande o suficiente para que pressão absoluta torne-se menor que a pressão de vapor da água. Quando isto acontece, cavidades ou bolhas de ar formam-se no escoamento.

8 Cavitação: Quando as cavidades vaporizadas encontram-se com o rotor, as reduções e redirecionamentos de velocidades provocam um aumento na pressão absoluta e uma liquefação destas cavidades vaporizadas, isto ocorre instantaneamente de maneira violenta, gerando pequenas implosões no rotor da bomba.

9 Cavitação: Além de provocar corrosão, desgastando, removendo partículas e destruindo pedaços dos rotores e dos tubos de aspiração junto à entrada da bomba, a cavitação também produz: Queda de rendimento; Trepidação e vibração da bomba e tubulações; Ruídos causados pelas implosões.

10 NPSH O NPSH (Net Positive Suction Head) refere-se a quantidade de energia disponível com que o líquido penetra na boca de entrada da bomba. O NPSH pode é um parâmetro utilizado para verificar as condições de operação da bomba com a finalidade de evitar a cavitação. Para isto são definidor dois parâmetros de NPSH: disponível e requerido.

11 NPSH NPSH disponível: trata-se da energia em pressão disponível máxima até o fluido atingir sua pressão de vapor, é dado por: NPSH disp = P atm P v h a J a Onde: P atm = Pressão atmosférica local; P v = Pressão de vapor do fluido para uma dada temperatura; h a = Altura de elevação da sucção; J a = Perda de carga na sucção.

12 NPSH NPSH disponível: trata-se da energia em pressão disponível máxima até o fluido atingir sua pressão de vapor, é dado por: NPSH disp = P atm P v h a J a

13 NPSH NPSH requerido: trata-se que será consumida na bomba para impulsionamento e redirecionamento do fluido, este parâmetro é fornecido pelos fabricantes através de curvas ou tabelas:

14 NPSH Para que não ocorra cavitação a seguinte condição deverá ser atendida: NPSH disp > NPSH Req É possível transforar a desigualdade acima em um igualdade incluindo do fator, segue abaixo: NPSH disp = NPSH Req + Reserva

15 NPSH Ex 2: Dimensione uma bomba centrífuga para os parâmetros abaixo: Altura de elevação: hr=7m; ha=2m; Comprimentos: Cr=9m; Ca=3m; Reservatório: l; Acessórios e conexões das linhas: Aspiração: 1 válvula de pé com crivo, 1 curva; 1 luva de união. Recalque: 1 válvula de retenção, 1 registro de gaveta, 4 curvas.