Oitava aula de laboratório de ME5330. Segundo semestre de 2014

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Júlio César Botelho das Neves
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1 Oitava aula d laboratório d ME5330 Sgundo mtr d 2014

2 Vamo obtr a curva H =f(q) h =f(q) ara uma dada rotação utilizar o invror d frquência tanto ara obtr a curva H =f(q) ara dua rotaçõ tablcida, como ara obtnção da curva da CCI ratica. E como vamo chamar ta xriência? 2

3 Exriência do frio dinamométrico xriência do invror d frquência. Iniciamo com a do frio dinamométrico. 3

4 4

5 Trcho da bancada utilizado nta xriência 1 = bomba MARK d 4 CV 6 = manovacuômtro 10 = tubulação d ucção 2 = fita adiva ara dt. n 7 = manômtro 11 = tubulação d rcalqu 3 = motor létrico d 5 CV 8 = analiador Krato 12 = tubulação d rcalqu 4 = fra 9 = válv. globo ara controlar 13 = tanqu d ditribuição 5 = célula d carga a vazão (Q) 14 = izômtro / dt. da Q 5

6 Viualizando a ção d ntrada aída da bomba a cota ara corrigir a rõ manométrica ara ta xriência.

7 Equmaticamnt, tmo: m m y () z () PHR H z H H v 2g 2 H z v 2g 2 Agora é ó alicar a quação da nrgia.

Ao acionar o conjunto motor bomba, olhando-o or trá, t girará no ntido horário, como a carcaça (tator) tá olta, lo rincíio da ação ração, la tndrá a girar no ntido

8 Ao acionar o conjunto motor bomba, olhando-o or trá, t girará no ntido horário, como a carcaça (tator) tá olta, lo rincíio da ação ração, la tndrá a girar no ntido anti-horário uma fra ra m uma da ata do motor, rionará uma célula d carga qu irá rgitrar a força alicada, já qu a célula d carga tá ligada a um analiador, no cao da Krato. 8

9 A foto a guir motra o rgitro d uma força lo analiador da Krato, rgitro fito m kgf. 9

10 Atravé da força alicada rgitrada, além do torqu, odmo calcular a otência da bomba (otência mcânica), já qu: ração N N n Momnto F braço 2 r n COMO ACHAR A ROTAÇÃO? Vita frontal do conjunto motor bomba

11 A rotação é obtida atravé d um tacômtro a lar, o qual é aontado ara o adivo branco = 2 11

or motivo, o acionamnto do motor ó dv r fito aó a fra tar aoiada na

12 Cuidado ara não danificar o itma S acionarmo o motor m a fra tar aoiada na célula d carga (analiador indicando zro), a mma odrá r danificada, or motivo, o acionamnto do motor ó dv r fito aó a fra tar aoiada na célula d carga. Não acionar o motor na ituação Acionar o motor ó na ituação

13 Dnvolvimnto da xriência Com a válvula controladora d vazão totalmnt fchada obtém a coordnada do onto d hut- off, ara tal, dv- anotar a rõ manométrica rctivamnt na ntrada aída da bomba a rotação do conjunto motor bomba. Obrv qu: m m m y z y m z m m z

14 Alica- a quação da nrgia ntr a çõ d ntrada aída da bomba com o PHR no ixo da bomba: m m m m 2 2 z z H 0 v v off hut 0 Q 2g v v z z H H H H Não qucr d rgitrar a rotação.

15 Aó a litura d m, m da n ara Q=0, dv- abrir totalmnt a válvula controladora da vazão (último naio) ara a ituação ftuar a litura do Dh (mm), t(), m, m n. Q H Volum tmo 2 2 v v m m Dh A t tan qu 2g A tan qu 0,681 m 2 A ção d ntrada a d aída, rtncm a tubo d aço 40 com diâmtro nominai d 1,5 1 rctivamnt. 2 2 D 40,8mm A 13,1cm D 26,6mm A 5,57cm int int 15

16 Adotando: tmo: com: H v 2 2 v v Q A 1,0 m v Dtrmina- a otência o rndimnto da bomba ara uma rotação n, qu é lida no tacômtro a lar: m Q A 2g N n braço h Momnto r N N 0,08m Q H F braço 2 n F braço 2 n 16

17 Fchando- lanjadamnt a válvula controladora d vazão, obtmo a dmai litura qu originarão a tabla d dado: Enaio Dh (mm) t() m (mmhg) m (kgf/cm²) F (kgf) n (rm) ,1 3, , ,5 7, , ,8 8, , ,1 9, , ,4 9, , ,7 10, , , Tmratura d água: 20 0 C Exmlo d tabla d dado 17

18 Não od qucr d corrigir a vazão (Q), a carga manométrica (H ), o rndimnto da bomba (h ) ara uma rotação tablcida, or xmlo 3500 rm. 18

19 Corrçõ Q H Q n lida 3500 n lida 2 x rimntal H x rimntal h 3500 h x rimntal 19

20 Conidrando qu a rotação altra o rndimnto, odmo rcorrr a quação a guir ara calculá-lo: h 0,1 nlido (1 hx rimntal ) 3500 Equação obtida no livro: omba Intalaçõ d ombamnto - Archibald Joh Macintyr - Livro Téc. Cint. Editora gunda dição rviada - ISN ágina

21 Imortant obrvar qu todo o onto da curva d H m função da vazão tão na mma rotação. Exmlo d curva obtida! 21

22 22

23 ancada do invror d frquência qu foi rojto d aluno! 23

24 Ao contruir a curva H = f(q) H S = f(q) vamo rocurar comrovar qu a utilização do invror trará uma rdução na otência conumida ara viabilizar ito no róximo lid é dada a curva do rndimnto da bomba m função da vazão.

26 Obtnção da carga manométrica H H H H z z v 2 2g v 2

27 Manômtro alinhado, ortanto: m m

28 H z ucção z Calculando a H m 2"aço 40 m D rcalqu 1,5" aço 40 int D int v 2 2g 52,5mm 40,8mm v A 2 v 21,7cm² Q A A 13,1cm² z z 15,5cm A vazão é lida dirtamnt no rotâmtro

29 Exmlo d tabla d dado ara motrar a vantagm d controlar a vazão lo invror. Exriência do invror d frquência rimira art Frquência d 60 Hz Frquência d 50 Hz Q m m n Q m m n Enaio (m³/h) (mmhg) (kgf/cm²) (rm) (m³/h) (mmhg) (kgf/cm²) (rm) , , , , ,5-80 1, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,2 2914

númro d ólo 2 ólo 3600 rm 4 ólo 1800 rm 6

motor íncrono ó ão uado ara otência > qu

d 2002 do Minitério d Mina Enrgia tríamo

30 Para comrndr qu rotação é dada na curva do fabricant dvmo ntndr o concito d vlocidad íncrona. Vlocidad d rotação íncrona (n) n 120f f númro d ólo 2 ólo 3600 rm 4 ólo 1800 rm 6 ólo 1200 rm 8 ólo 900 rm Hz Gralmnt o motor íncrono ó ão uado ara otência > qu 500CV Plo dcrto númro 4508 d 11 d dzmbro d 2002 do Minitério d Mina Enrgia tríamo o motor létrico com uma frquência nominal igual a 60 Hz. E o motor aíncrono? 30

No motor aíncrono a vlocidad d rotação não coincid

n n 1 100 Para a rotação d 3500 rm o corrgamnto é

31 No motor aíncrono a vlocidad d rotação não coincid xatamnt com a vlocidad d incronimo. Ela é mnor? Sim a diminuição é originada lo corrgamnto (cor.), qu gralmnt é da ordm d 2,5 a 5% cor. n n Para a rotação d 3500 rm o corrgamnto é aroximadamnt igual a 2,8%, já qu: Obrvação: 3500 cor

32 A rotação n influncia o onto d trabalho! Ito ara rotação (n lida ) Na xriência ara cada oição da válvula globo dvmo calcular a H; a Q 32

33 Analogamnt farmo a corrçõ ara a rotação d 2916 rm. 33

34 Aí obtmo a curva abaixo, ond 1 corrond a 3500 rm a 2 a 2916 rm

35 Potência do onto G N G Q G h H G G O rndimnto do onto G od r obtido da curva do rndimnto m função da vazão ara a rotação d 3500 rm (lid 25)

36 Já o rndimnto do onto F não od r obtido dirtamnt do lid 25 Vamo rcorrr a análi dimnional igualarmo o coficint d vazão: 1 Q 1 2 Q Q D R Q D 3 R Aí com a vazão do onto da 1 comltamnt mlhant ao onto F da bomba 2 no lid 25 nó calculamo o rndimnto do onto F

37 N F Q F h H F F Aí odmo comarar a otência do onto G com a do onto F como: N m N h m odmo concluir houv ou não rdução no conumo da otência létrica.

38 Agora odmo artir ara a dtrminação da CCI rática

39 O gráfico abaixo motra o dlocamnto da CC m função da rotação 39

Dado coltado ara a CCI rática: Invror d frquência gunda art Frquência Q P m P m Enaio (Hz) (m³/h) (mmhg) (kgf/cm²) 1 25 4,75-100 0,2 2 30 6,5-110

40 Dado coltado ara a CCI rática: Invror d frquência gunda art Frquência Q P m P m Enaio (Hz) (m³/h) (mmhg) (kgf/cm²) , , , , , , , , , ,8 Dtrminação da carga tática fito lo Mauricio lo Valdir 40

41 Z inicial 17cm PHR adotado no chão Z final 64cm

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