As Bombas Hidráulicas

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O rendimento hidráulico pode ser obtido pela seguinte equação:

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onde: Hm = energia absorvida por 1 kg de fluido

HTH= energia cedida a cada 1 Kg de fluido

O rendimento volumétrico é causado por perdas devido a vazamentos decorrentes da folga entre o eixo e a caixa da bomba e recirculação e pode ser obtido pela seguinte equação:

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onde: Q = vazão recalcada

q = recirculação e vazamentos

O rendimento mecânico leva em conta que parte da potência necessária é usada para vencer as resistências passivas das bombas e pode ser obtido pela seguinte equação:

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onde: Pot = potência necessária ao acionamento

Pot = potência dissipada por atrito mecânico [pic 18]

3 ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS

A associação de bombas é indicada para situações onde há a necessidade de variação da vazão e da altura manométrica tal que tornaria tecnicamente ou economicamente inviável o atendimento com uma única bomba.

3.1 Associação em paralelo

A associação em paralelo tem como finalidade aumentar a vazão e dar ao sistema maior flexibilidade, além de permitir a manutenção de unidades de bombeamento. Segundo Azevedo Netto, “se as bombas trabalharem em paralelo, admitindo-se a mesma altura manométrica, somando-se as vazões das unidades instaladas, desde que não seja alterada a altura manométrica (bombas semelhantes).”

De acordo com Porto, “neste esquema, cada bomba recalca a mesma parte da vazão total do sistema, mas a altura total de elevação do sistema é a mesma de cada uma das bombas.”

Figura 8 - Associação em paralelo

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Segundo Porto, “se duas ou mais bombas funcionam em paralelo, a curva característica do conjunto é obtida somando-se as abscissas das curvas características H = f(Q) correspondente, para cada bomba, em uma mesma altura total de elevação.”

Figura 9 – Operação de duas bombas iguais em série e em paralelo

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3.2 Associação em série

A associação em série tem a finalidade de ser utilizada em instalações com altura manométrica elevada. Segundo Porto, “neste esquema, a entrada da segunda bomba é conectada à saída da primeira bomba, de modo que a mesma vazão passa através de cada bomba, mas as alturas de elevação de cada bomba são somadas para produzir a altura total de elevação do sistema.”

Figura 10 - Associação em série

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Para se obter a curva característica somam-se, para cada valor da vazão, as alturas manométricas de cada bomba.

Figura 11 – Curva característica

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4 Escolha do conjunto motor bomba

A escolha de um conjunto motor bomba segundo Porto, “em grandes unidades, recorre-se à rotação específica como um dos parâmetros para a escolha da bomba, enquanto nos casos mais frequentes utilizam-se os catálogos dos fabricantes.”

A FIG. 12 apresenta o mosaico de utilização das bombas KSB-MEGANORM, centrífugas, de um estágio, eixo horizontal, na rotação de 1750 rpm. Segundo Porto, “cada bomba da série é referenciada no mosaico por um código com dois números, o primeiro representam o diâmetro nominal da boca de recalque (mm) e o segundo, a família de diâmetro do rotor (mm).”

Figura 12 – Mosaico de utilização de bombas centrífugas KSB_MEGANORM, para n= 1750 rpm.

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5 CAVITAÇÂO

Quando um líquido em escoamento, em uma determinada temperatura, passa por uma região de baixa pressão, chegando a atingir o nível correspondente à sua pressão de vapor, naquela temperatura, formam-se bolhas de vapor que provocam de imediato uma dimunuição da massa específica do líquido. Estas bolhas ou cavidades sendo arrastadas no seio do escoamento atingem regiões em que a pressão reinante é maior que a pressão existente na região onde elas se formaram. Esta brusca variação de pressão provoca o colapso das bolhas por um processo de implosão. Este processo de criação e colapso das bolhas, chamado cavitação, é extremamente rápido, chegando a ordem de centésimos de segundo, conforme constatações efetuadas com auxílio da fotografia estroboscópica. (PORTO)

Figura 13 – Efeito da cavitação sobre o rotor de uma bomba

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5.1 NPSH requerido

O NPSH requerido segundo Porto, “é uma características da bomba fornecida pelo fabricante, definida como a energia requerida pelo liquido para chegar, a partir do flange de sucção e vencendo as perdas de carga dentro da bomba, ao ponto onde ganhará energia e será recalcado.”

O NPSH requerido depende dos elementos de projeto da bomba, diâmetro