BOMBAS E COMPRESSORES

Transcrição

1 IPRJ BOMBAS E COMPRESSORES Professora Livia Jatobá liviajatoba@iprj.uerj.br 1 /23

2 SOBRE A DISCIPLINA Eletiva restrita com ênfase em Termofluidodinâmica. Eletiva definida com ênfase em Energia Nuclear e Materiais. Pré-requisito: IPRJ (Termodinâmica e Máquinas Térmicas II). Pré-có-requisito: IPRJ (Mecânica dos Fluidos II). 4 Créditos. Horário - Sala 215: Quarta: 17:00 às 18:45 (T6,N1,N2) Quinta: 11:30 às 13:20 (M6,T1) Reposição - Sala 205: Segunda: 7:50 às 9:40 (M2, M3) Sexta: 18:00 às 19:30 (N1, N2) 2 /23

3 SOBRE A DISCIPLINA EMENTA: 1. Bombas: 1.1. Princípios de funcionamento Bombas volumétricas e turbobombas Curvas da bomba e do sistema Ponto de operação Associação de bombas Cavitação Principais partes componentes Seleção, Operação e Testes. 3 /23

4 SOBRE A DISCIPLINA EMENTA: 2. Compressores: 2.1. Princípios de funcionamento Compressores volumétricos e dinâmicos Curvas características Ponto de operação Os fenômenos do surge e stall Principais partes componentes. 4 /23

5 PLANO DE ESTUDOS Consulte o plano de aulas em: 5 /23

6 BIBLIOGRAFIA - BLOCH, H., "A Practical Guide to Compressor Technology", 2ª Edição, Editora Wiley, MACINTYRE, J. A., Bombas e Instalações de bombeamento, 2ª Edição. Editora LTC, MATTOS, E. E. e FALCO, R. Bombas Industriais, 2ª Edição. Editora Interciência, VOLK, M., "Pump Characteristics and Applications", CRC Press Taylor & Francis Group, KORPELA, S. A., Principles of turbomachinery, Editora Wiley, /23

7 IPRJ BOMBAS E COMPRESSORES Professora Livia Jatobá Aula 01: Introdução à turbomáquinas. Classificação e características gerais de bombas. 20 de maio de /23

8 TURBOMÁQUINAS (OU MÁQUINAS DE FLUXO) São máquinas que promovem a troca de energia entre um rotor e um fluido. 8 /23

9 TURBOMÁQUINAS CLASSIFICAÇÃO MÁQUINAS OPERATRIZES: Transferem potência a um escoamento de fluido (injetam energia ao fluido). Exemplos: bombas, compressores e ventiladores. MÁQUINAS MOTRIZES: Obtém potência a partir de um escoamento de fluido (removem energia do fluido). Exemplo: turbinas. 9 /23

10 TURBOMÁQUINAS CLASSIFICAÇÃO MÁQUINAS OPERATRIZES: Transferem potência a um escoamento de fluido (injetam energia ao fluido). Exemplos: bombas, compressores e ventiladores. MÁQUINAS MOTRIZES: Obtém potência a partir de um escoamento de fluido (removem energia do fluido). Exemplo: turbinas. 10/23

11 MÁQUINAS OPERATRIZES TIPO DE FLUIDO: Para líquidos (fluidos incompressíveis) são usadas bombas. Para gases: ventiladores (baixa queda de pressão) sopradores (queda de pressão de 1 atm) compressores (alto gradiente de pressão) 11/23

12 BOMBAS máquinas operatrizes hidráulicas que conferem energia ao líquido com a finalidade de transporta-lo de um ponto para outro obedecendo às condições do processo. [1] Recebe energia de uma fonte qualquer e transfere parte dessa energia ao fluido na forma de energia de pressão e/ou cinética. [1] MATTOS, E. E.; FALCO, R.; Bombas Industriais, 2a. Edição, Editora Interciência, pg. 105, /23

13 CLASSIFICAÇÃO DE BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS A movimentação do líquido é produzida por consequência da rotação de um impelidor. VOLUMÉTRICAS OU DESCOLAMENTO POSITIVO A movimentação do líquido é causada por uma variação de volume devido a movimentação de um órgão mecânico (e.g., pistão) MATTOS, E. E.; FALCO, R.; Bombas Industriais, 2a. Edição, Editora Interciência, pg. 105, /23

14 CLASSIFICAÇÃO DE BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS VOLUMÉTRICAS OU DESCOLAMENTO POSITIVO Bombas centrífugas Bombas de fluxo axial Bombas de fluxo misto Bombas periféricas Bombas alternativas Bombas rotativas Pistão Embolo Diafragma Engrenagens Lóbulos Parafusos Palhetas deslizantes MATTOS, E. E.; FALCO, R.; Bombas Industriais, 2a. Edição, Editora Interciência, pg. 105, /23

15 CLASSIFICAÇÃO DE BOMBAS VOLUMÉTRICAS OU DESCOLAMENTO POSITIVO O líquido, sucessivamente, enche e depois é expulso de espaços com volume determinado [1] impelem uma quantidade definida do fluido em cada golpe ou volta do dispositivo. [2] [1] MATTOS, E. E.; FALCO, R.; Bombas Industriais, 2a. Edição, Editora Interciência, pg. 109, [2] FOUST, A. S., et al; Princípios das Operações Unitárias, 2a. Edição, Editora LTC, pg. 511, /23

16 CLASSIFICAÇÃO DE BOMBAS VOLUMÉTRICAS OU DESCOLAMENTO POSITIVO BOMBAS ALTERNATIVAS Indicadas para carga elevada e baixa vazão. A taxa de fornecimento do líquido depende do volume varrido pelo pistão e do número de golpes por unidade de tempo. Vazão de bombeamento variável com o tempo. TIPOS: Pistão Embolo Diagrama 16/23

17 CLASSIFICAÇÃO DE BOMBAS VOLUMÉTRICAS OU DESCOLAMENTO POSITIVO BOMBAS ROTATIVAS Vazão de bombeamento constante. TIPOS: Engrenagens. Lóbulo. Parafuso. Palheta deslizante. [2] FOUST, A. S., et al; Princípios das Operações Unitárias, 2a. Edição, Editora LTC, pg. 511, /23

18 CLASSIFICAÇÃO DE BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS Classificadas em função da orientação da saída do fluido e em relação a forma de transferência de energia do impelidor para o fluido. Bombas centrífugas Bombas de fluxo axial Bombas de fluxo misto Bombas periféricas 18/23

19 BOMBAS DINÂMICAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Transforma energia cinética (devido a rotação de um impelidor) em carga de pressão. A conversão da energia cinética em pressão ocorre através do escoamento do fluido em uma região de área crescente. DESCARGA SUCÇÃO impulsor ou impelidor MATTOS, E. E.; FALCO, R.; Bombas Industriais, 2a. Edição, Editora Interciência, pg. 105, /23

20 BOMBAS DINÂMICAS BOMBAS CENTRÍFUGAS Radiais (ou puras): a direção de saída do fluido é normal ao eixo. Vazão constante. DESCARGA SUCÇÃO impulsor ou impelidor MATTOS, E. E.; FALCO, R.; Bombas Industriais, 2a. Edição, Editora Interciência, pg. 105, /23

21 CLASSIFICAÇÃO DE BOMBAS DINÂMICAS OU TURBOBOMBAS Classificadas em função da orientação da saída do fluido e em relação a forma de transferência de energia do impelidor para o fluido. Bombas centrífugas Bombas de fluxo axial Bombas de fluxo misto Bombas periféricas 21/23

22 COMPARAÇÃO BOMBAS VOLUMÉTRICAS E TURBOBOMBAS Volumétricas: Existe uma relação constante entre a descarga e a velocidade da bomba e a vazão bombeada não depende de altura e/ou pressões a serem vencidas. Turbobombas: A vazão bombeada depende das características do projeto da bomba, rotação e do sistema em que esta operando. MATTOS, E. E.; FALCO, R.; Bombas Industriais, 2a. Edição, Editora Interciência, pg. 105, /23

23 If knowledge can create problems, it is not through ignorance that we can solve them. Isaac Asimov 23/23