SELEÇÃO DA BOMBA HIDRÁULICA DE FLUXO 1 - INTRODUÇÃO •Permitir a Escolha Bomba Adequada para Determinado Serviço •A Bomba Deverá Executar o Serviço Desejado Satisfatoriamente 2 - SUMÁRIO DOS ELEMENTOS ESSENCIAIS QUE ORIENTAM A SELEÇÃO 2.1 - Natureza do Líquido Bombeado • Água doce ou salgada, óleo combustível ou lubrificante, gasolina, diesel, etc; • Temperatura do líquido; • Densidade relativa; • Viscosidade; • Grau de pureza ou de suspensão de impurezas no líquido bombeado; • PH do líquido bombeado 2.2 - Vazão • Para vazão variável Qmínima= ?; Qmáxima = ? e Qnormal? • Para constante Qdesejada = ? 2.3 - Condições de Sucção • Altura estática geométrica positiva ou negativa Hs Positiva Hs Negativa • Pressão manométrica no reservatório de sucção (quando houver) p0 0 • Comprimentos e diâmetros dos tubos de sucção e dos acessórios ( válvulas, reduções, derivações, curvas, etc) para determinação das perdas de carga na linha de sucção) 2.4 - Condições de Recalque • Altura estática geométrica (valor); se variável, qual o valor p4 máximo e mínimo? 4 Hr • Pressão manométrica no reservatório de recalque (quando houver) • Comprimentos e diâmetros dos tubos de recalque e acidentes 2.6 - Serviço Contínuo ou Intermitente • Qual o grau de permanência em serviço? Haverá uma bomba reserva ou não? 2.7 - Capacidade • A bomba trabalhará só, em paralelo, em série ou em uma associação mista? 2.8 - Situação da bomba • Horizontal ou vertical • Espaço disponível 2.9 - Acionador • Eletricidade, turbina a vapor, motores de combustão interna; •Qual é a característica da energia elétrica ou da instalação de vapor 3 - ESPECIFICAÇÃO DA BOMBA Para especificação de uma bomba tem que conhecer duas grandezas: •Vazão Q a ser recalcada •A altura total de elevação H Vazão (Q) Material das tubulações Desnível Diâmetro das tubulações Perdas de cargas nos tubos e acessórios Diferença de Pressão entre Reservatórios Altura Manométrica (H) Escolha da Bomba nos Gráficos dos Fabricantes 4 – ESPECIFICAÇÃO – SEQÜÊNCIA DE OPERAÇÃO 4.1 – Vazão Q [m3/s] 4.2 – Diâmetro das Tubulações 4.3 – Material das Tubulações Ds [m]; Dr [m] [m] (rugosidade do material) 4.4 – Desenho da Instalação (isométrico, planta, elevação, perfil) 4.5 – Determinação dos Parâmetros 4.5.1 – Perdas de carga nas tubulações e acessórios L v2 H pd f . . Darcy Weisbach D 2g Hp Hpd Hpl v2 Distribuídas Localizadas H pl k . 2g Fator k tabelado 4.5.2 – Altura manométrica da instalação (total de elevação) H Curva da Instalação Hp= F(Q2) (p4 – p1)/.g z4 p4 p1 v42 v12 H H0 Hp .g 2g H0 p 3 p2 v 23 v 22 H (z3 z 2 ) .g .g 2g z1 0 Q 4.5.3 – Escolha primária da bomba (catálogo do fabricante) H d4 t1 t2 t3 d3 H tmáx t4 t4t3 t2 t1 d2 d1 n = Cte Q Q d - Curvas de mesmo diâmetro (padrões do fabricante) t- Curvas de mesmo rendimento total da bomba Curvas de diâmetros do rotor Curvas de NPSHreq Curvas de potência Curvas de velocidade de escoamento 4.5.4 – Potência necessária ao acionamento da bomba 3 Kg/m3 m/s2 m /s m .g.Q.H 3 Pe .10 t kW 4.5.5 – Potência instalada 1o Critério: Potência do motor padronizada imediatamente superior à potência necessária ao acionamento 1/4 1/3 1/2 3/4 1 1½ 2 3 5 6 7½ 10 12 15 20 25 30 35 40 45 Exemplo: Pe = 2,5 [CV] Escolhe-se Pe = 3 [CV] 50 60 80 100 125 150 200 250 - 1o Critério: Utilizar margem de segurança conforme Tab.1 e padronizar a potência imediatamente superior à potência necessária ao acionamento Potência Necessária Até 2 [CV] De 2 a 5 [CV] De 10 a 15 [CV] De 15 a 20 [CV] Acima de 20 [CV] Margem de Segurança (Recomendada) 50% 30% 20% 15% 10 % Exemplo: Pe = 2,5 [CV] Pe = 2,5.1,3 = 3,25 [CV] 1/4 1/3 1/2 3/4 1 1½ 2 3 5 6 7½ 10 12 15 20 25 30 35 40 45 50 60 80 100 125 Escolhe-se a potência de eixo do motor Pe = 5 [CV] 150 200 250 - 4.5.6 – Verificação da cavitação 4.5.6.1 – Definição da altura geométrica de sucção Pel 1 Tanque aberto patm Ref. Tanque fechado patm + pman Hs 0 Altura de Sucção Positiva – Bomba Não Afogada Tanque aberto patm Ref. Tanque fechado patm + pman 0 Hs Pel 1 Altura de Sucção Negativa – Bomba Afogada 4.5.6.2 – Altura máxima de sucção Hs (Hb He ) H v Hdin Hps HLp 4.5.6.3 – NPSH (Hb He ) Hs H v Hps Hdin HLp NPSH disponível na instalação (preocupação do projetista) NPSH requerido pela bomba (dado pelo fabricante) NPSH d NPSH r O sinal > não cavita e o sinal = início de cavitação 5 – PONTOS A CONSIDERAR NA SELEÇÃO DA BOMBA - CRITÉRIOS TÉCNICOS 5.1 – Pontos de Operação A bomba deverá operar Nas condições de vazão e altura especificadas No ponto de operação à esquerda do de máximo rendimento H t H Q Q’ Q 5.2 – Eficiência A eficiência é importante Está relacionada com o custo operacional Para bombas grandes e pequenas No ponto de operação normal e fora dele 5.3 – Potência Consumida e Potência do Acionador Folgas entre a potência consumida e do acionador Folga grande - consumo operacional Folga pequena - impedimento ao atendimento a todas condições de operação 5.4 – Flexibilidade Operacional Flexibilidade para futuras trocas de vazão É uma qualidade pretendida 5.5 – Condições de Sucção NPSHdisp FS NPSHreq 5.6 – Padronização A possibilidade de utilização de bombas semelhantes e a troca de componentes agem como fatores de redução de custos de operação e manutenção 5.7 – Características de Construção Facilidades de desmontagem, montagem e deslocamento 5.8 – Estabilidade da Curva Ramo instável Curva estável H H Q Q 5.9 – Preferência por Acessórios 5.10 – Tradição do Fabricante Neste item são analisados não só a confiabilidade do equipamento, bem como, as condições de garantia e assistência técnica Exemplo 5.5, pág. 151, Hidráulica Básica (Porto) KSB MEGANORM 1750rpm