Exemplo 1) Um sistema de tubulações deve bombear 10 l/s de água à uma altura geométrica de 20 m. O comprimento de sucção é de 6,0 m e de recalque 674,0 m. Na sucção existem uma válvula de pé com crivo, um cotovelo de 90o de raio longo e uma redução excêntrica. No recalque, foram instaladas uma redução excêntrica, uma válvula de retenção pesada, três cotovelos de 90o de raio longo e duas curvas de 45o de raio longo. Dispõe-se da curva B de determinada bomba cujo rendimento é 60%. Considere o coeficiente da fórmula de HazenWilliams é C = 90, Dr = Ds = 150mm. a) Associando em paralelo duas dessas bombas , obtém-se a vazão desejada no sistema ? b) Em caso afirmativo qual será a vazão de cada bomba ? c) Qual a vazão fornecida pela máquina que funciona isoladamente no sistema dado? Qual a altura manométrica correspondente ? d) Qual o rendimento total do sistema ? Para determinação do solicitado é necessário traçar a curva característica do sistema determinada através da equação Hm = Hg + hT • • Comprimento equivalente na sucção: 1 válvula de pé com crivo 1 cotovelo de 90o de raio longo 1 redução excêntrica Comprimento real da tubulação de sucção Comprimento virtual da tubulação de sucção 39,0 m 3,4 m 1,0 m 6,0 m 49,4 m Comprimento equivalente no recalque: 1 redução excêntrica 1 válvula de retenção pesada 3 cotovelos de 90o de raio longo 2 cotovelos de 45o de raio longo Comprimento real da tubulação de recalque Comprimento virtual da tub. de recalque 1,0 m 19,3 m 10,2 m 4,6 m 674,0 m 709,1 m Comprimento virtual de toda a tubulação: Lv = 49,4 + 709,1 = 758,10 m atribuindo valores a Q, calcula-se os correspondentes valores de Hm, de acordo com a tabela abaixo, através da qual traça-se a curva S do sistema Q (l/s) Hm (m) 0 20,00 2 20,20 4 20,74 6 21,56 8 22,66 10 24,02 12 25,63 14 27,49 16 29,59 Traça-se a curva 2B, dobrando os valores das vazões para cada altura manométrica já que a associação é em paralelo. Na interseção desta curva com a curva do sistema S, temos o ponto de trabalho (ver figura a seguir) Pode-se, após isso, responder as questões a) Sim, pois o ponto de trabalho P tem coordenada (Hm = 24,22 m; Q = 10,20 l/s) b) A vazão de cada bomba é retirada do gráfico correspondente ao ponto N, interseção da horizontal que passa pelo ponto de trabalho P com a curva da bomba B. Assim, cada bomba contribuirá com vazão de 5,1 l/s c) O ponto P1 é o ponto de trabalho se apenas uma bomba estivesse em funcionamento ou operando isoladamente. Portanto, a resposta desse item será a coordenada desse ponto (Hm = 21,72 m ; Q = 6,43 l/s) d) O rendimento do conjunto é dado pela expressão 12 (Q1 Q2 ) 2 Q1 1Q2 Q1 = Q2 = 5,1 l/s 1 = 2 = 0,6 rendimento total será igual a 0,6 ( = 60%) 2) O sistema de recalque de uma cidade será feita com tubos de ferro fundido, f = 0,025, e terá as seguintes características: comprimento de 3.500 m, diâmetro de 250 mm e altura geométrica a ser vencida de 11 m. Dispõe-se de duas bombas cujas curvas características Hm = f (Q) e = f (Q) estão apresentadas no gráfico a seguir. Examinar o comportamento dos sistemas resultantes da instalação de cada uma das bombas isoladamente e da sua associação em série. Despreze as perdas de carga localizadas no recalque e na sucção e determine, para cada caso: a) a vazão de água recalcada pelo sistema; b) a altura manométrica do sistema; c) a potência instalada, se o rendimento dos motores é de 90%. B1+B2 As respostas a e b são retiradas diretamente do gráfico. Os rendimentos das bombas também são determinados através do gráfico. Operando em série, os rendimentos e as alturas manométricas das bombas são: 1 = 70% ; 2 = 75,5% ; H1 = 18,3m e H2 = 28,9m. O rendimento do sistema em série é dado pela fórmula 12 (H1 H2 ) 2H1 1H2 RESUMO DOS RESULTADOS CASOS Bomba B1 isoladamente Bomba B2 isoladamente B1 + B2 em série Q H m CV P 75 Vazão Altura Rendimento recalcada Q manométric (m3/h) a (Hm) (%) 140,00 22,00 79,00 Potência (CV) 16,04 185,00 31,00 76,00 31,05 250,00 46,00 73,26 65,50