CENTRO DE TREINAMENTO DANCOR
MÓDULO I - BOMBAS
DANCOR S.A INDÚSTRIA MECÂNICA
Professor: José Luiz
Fev/2012
www.dancor.com.br
CENTRO DE TREINAMENTO DANCOR
1- BOMBAS D’ÁGUA (MÁQUINAS DE FLUXO):
1.1 DEFINIÇÃO
Máquinas de fluxo são aquelas que o escoamento flui continuamente e operam transformações de energias
do tipo mecânica em cinética e de pressão.
1.2 FUNCIONAMENTO
O conjunto girante se movimentando faz com que o rotor “puxe” o líquido, que geralmente está num depósito conhecido como cisterna ou reservatório inferior, para a entrada da bomba, mais conhecida como sucção, através
de tubos e conexões.
Ao chegar no rotor, o líquido é jogado pelo rotor nas paredes internas da carcaça, onde ele é pressionado
para saída da bomba, chamada de descarga, elevação ou recalque.
A partir da saída o líquido pressionado é conduzido a outro depósito chamado de caixa d’água ou reservatório superior.
Instalação Residencial: Abastecimento de Residências
BOMBAS CENTRÍFUGAS:
1.3 COMPOSIÇÃO
1.3.1 Parte fixa: carcaça, intermediária, venturi, difusor, etc.
1.3.2 Parte móvel: rotor, eixo, acoplamento, etc.
1.4 PERFORMANCE
Podemos resumir dizendo que performance de uma bomba, é o número de litros por hora que a bomba fornece, altura de coluna de água que a bomba eleva, e eficiência que ela possui.
1.4.1 Vazão: O volume do líquido bombeado pela bomba em um segundo.
Q= VOLUME (m³)
Unidades: m³; L/h; GPM
TEMPO (s)
Relações Importantes: 1,0m³/h = 1.000 L/h | 1,0m³/h = 4,4 GPM www.dancor.com.br
TABELA 01: SELEÇÃO DO TUBO PELA VAZÃO (PERCENTUAL DE PERDA DE 10%)
BITOLA DP TUBO POLEGADAS (‘‘)
¾ (25mm)
1 (32mm)
1¼ (40mm)
1½ (50mm)
2 (60mm)
2½ (75mm)
3 (85mm)
VAZÃO m³/h
0 a 1000
1000 a 2000
2000 a 4000
4000 a 8000
8000 a 15000
15000 a 30000
30000 a 60000
Obs: Verificar na tabela anexada o valor certo do percentual.
1.4.2 Altura manométrica:
• Bomba: Fornece energia de pressão ao líquido bombeado
• Instalação: altura estática + altura dinâmica
• Altura Manométrica de Sucção (AMS):
- É representada pela soma do desnível de sucção, mais a perda de carga nos tubos e conexões.
- Sucção pode ser negativa ou positiva (bomba afogada).
• Altura Manométrica de Recalque (AMT):
- É representada pela soma do desnível do recalque, mais a perda de carga nos tubos e conexões.
• Altura Manométrica Total (AMT):
AMT= AMS + AMR
1.4.3 Energia de Pressão:
P = FORÇA → (N) Unidades: kgf/cm� (Bar); m.c.a.; lib/pol� (PSI); Atm; mmHg; etc.
ÁREA
(m�)
Relações Importantes: 1,0kgf/cm� = 10 m.c.a. = 14,22 lib/pol� = 100 kPa
• Pressão de uma coluna de água:
Va
Pa
Vb
Pb
Vc
H
Pc
P = δ x H (m.c.a.)
Experiência 1
a) Va < Vb < Vc b) Pa = Pb = Pc
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Experiência 2
Pressão Estática e Pressão Dinâmica:
a)
2m�/h
1’’
c)
1’’
10m
b)
1’’
10m
10m
2m�/h
5m
2m�/h
Veja na tabela em anexo (10%)
AMT = PD + PE
AMT = 1,0m + 0m = 1,0m
AMT = 1,0m + 5m = 6,0m
AMT = 1,0m + 10m = 11m
• Cálculo da Perda de carga:
- Perda de carga contínua – tubos de ferro galvanizado ou PVC (veja tabela).
- Perda de carga localizada – conexões (veja tabela)
1.4.4 Potência (Pu): potência utilizada no recalque da vazão “Q” a altura total de elevação “H”.
Relações importantes:
1 CV = 75 kgfm/s
1 W = 0,102 kgfm/s
1 CV = 736 W
1 CV = 0,736 KW
1.4.5 Rendimento (η): é a relação percentual entre a potência útil fornecida (hidráulica) e a potência absorvida pela
bomba (eixo).
η=
Pu
(%)
P (BOMBA)
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2- SELEÇÃO DA BOMBA HIDRÁULICA
• Diâmetro das tubulações de recalque: ’’
•Desenho da instalação:
• Determinação dos parâmetros:
• AMS - Altura Manométrica de Sucção
Desnível de Sucçã........................................................... m
Comprimento do tubo........................ m
Válvula de pé...................................... m
Curva de 90°....................................... m + +
Registro de gaveta.............................. m
Comprimento equivalente................. m
Perda de carga............................ = x = m
100
AMS............................................................................. mca
• AMR - Altura Manométrica de Recalque:
Desnível de Recalque...................................................... m
Comprimento do tubo........................ m
Válvula de retenção............................ m
Curva de 90°....................................... m + +
Curva de 45°....................................... m
Registro de gaveta.............................. m
.............................. m
Comprimento equivalente................. m
Perda de carga........................... .= x = m
100
AMR............................................................................. mca
• AMT - Altura Manométrica Total:
AMS AMR +
AMT Bomba Modelo: Pot: cv
(Catálogo)
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3- INSTALAÇÃO:
3.1 HIDRÁULICA: NBR 5626 (INSTALAÇÕES PREDIAIS PARA ÁGUA FRIA)
• Projeto dos reservatórios:
• Superior: 2/5 do volume total;
• Inferior: 3/5 do volume total.
• Vazão mínima: 15 % do consumo diário.
• Incêndio: A capacidade do reservatório elevado deve ser suficiente para garantir o suprimento de água, no mínimo
durante meia hora, para alimentação de dois hidrantes trabalhando simultaneamente em zona de menor pressão.
• PRESSÕES DINÂMICA E ESTÁTICA:
- Pressão estática máxima de 400 kPa (40 mca)
- Pressão dinâmica mínima de 5 kPa (0,5 mca)
• VELOCIDADES MÁXIMAS NAS TUBULAÇÕES: 3,0 m/s
3.2 HIDRÁULICA: NBR 7198 (INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE)
• ÁGUA QUENTE TEMPERATURAS USUAIS DE UTILIZAÇÃO:
- Uso pessoal : 40 a 50º C
- Cozinha : 60 a 74º C
- Lavanderia: 75 a 85º C
- Esterilização Clínica: ≥ a 100º C
- Bombas Dancor: 60º C
3.3 HIDRÁULICA: NBR 8160 (INSTALAÇÃO PREDIAL DE ESG. SANITÁRIO)
• Motores de 2 pólos (3450 rpm):
- Bombas submersíveis (SDE) água servida;
- Bomba autoaspirante (AAE) água servida.
• Motores de 4 pólos (1750 rpm):
- Bombas verticais (VAS) água servida.
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3.4 ELÉTRICA: NBR 5410 (INSTALAÇÕES PREDIAIS DE BAIXA TENSÃO)
• Variação da Energia Elétrica: ± 10%
• Fase:
- Monofásica (110 ou 220V) e (220 ou 440 V)
- Trifásica (220 ou 380V)
• Cabos Elétricos (Dimensionamento Tabela em Anexo);
• Sistema de Proteção:
- Disjuntores: são dispositivos de proteção contra curto-circuito e sobrecarga de longa duração.
- Disjuntor Motor: são dispositivos de proteção contra curto-circuito e sobrecarga.
- Partida Direta:
Chave Magnética: contém fusíveis, contator e rele térmico.
- Partidas Indiretas:
- Chave Estrela-Triângulo (Sem Carga)
- Chave Compensadora (Com Carga)
- Partidas Eletrônicas: Soft-Starter
- Inversores de Frequência
- Aterramento: TN / TT / IT (Resistência de 10 Ω)
- DR: Disjuntor Residual (30mA)
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4 - APLICAÇÃO: AGRÍCOLA, PREDIAL, RESIDENCIAL E INDUSTRIAL
4.1 AGRÍCOLA:
4.1.1 Sulcos
4.1.2 Inundação
4.1.3 Faixas
4.1.4 Irrigação:
4.1.4.1 Aspersão;: Pressões (1 A 7 Atm) (15 Atm)
4.1.4.2 Microaspersores: (0,5 A 4 Atm) Vazão (70 E 120L/H)
4.1.4.3 Gotejamento: Pressão (Até 1 Atm)
4.1.4.4 Pulverização
4.1.5 Ferti-Irrigação
4.1.6 Hidroponia
4.1.7 Piscicultura
4.1.8 Lavagem De Estábulos E Máquinas
4.1.9 Esgotamento De Silos E Granjas
4.2 PREDIAL:
4.2.1 Abastecimento De Prédios
4.2.2 Piscinas
4.2.3 Hidromassagem
4.2.4 Combate A Incêndio
4.2.5 Sistema De Pressurização
4.2.6 Drenagem E Esgotamento
4.3 RESIDENCIAL:
4.3.1 Abastecimento De Residências
4.3.2 Redes De Baixa Pressão
4.3.3 Piscinas
4.3.4 Hidromassagem
4.3.5 Poços Artesianos
4.3.6 Sistema De Pressurização
4.3.7 Jardinagem E Paisagismo
4.4 INDUSTRIAL:
4.4.1 Osmose Reversa (Desalinizadores)
4.4.2 Hemodialise
4.4.3 Refrigeração
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5- EXEMPLOS DE APLICAÇÃO POR MODELOS
5.1 BOMBAS CENTRÍFUGAS
CONEXÕES:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8
Válvula de Pé
Curva 90o
Plug
Válvula de Retenção
Registro
Tê
União
Joelho 90o
Tubo (Sucção/Elevação)
9
4
5
6
3
2
7
VEDAÇÃO
2
TEFLON
9
ISOLAMENTO
Fita Isolante
1
• Dimensionamento:
Reservatórios: Poços, Cisternas, Rios, etc.
1- Vazão do projeto: m³/h
2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e recalque
3- Cálculo da AMS (profundidade: 0 a 6 metros):
a) desnível de sucção (metros)
b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros)
c) cálculo da perda de carga
d) cálculo da AMS = desnível + perda de carga (mca)
4- Cálculo do AMR:
a) desnível de recalque (metros)
b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros)
c) cálculo da perda de carga
d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca)
5- Cálculo da AMT
AMT = AMS + AMR (mca)
Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta melhor performance:
Vazão: m³/h AMT: mca Potência: cv
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5.2 BOMBAS AUTOASPIRANTES
P atm
• Dimensionamento:
Reservatórios: Poços, Poços Tubulares, Ponteiras, Cisternas, Rios, etc.
1- Vazão do projeto: m³/h
2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e recalque
3- Cálculo da AMS (profundidade: 0 a 9m e na horizontal até 90m sem desnível):
a) desnível de sucção (metros)
b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros)
c) cálculo da perda de carga
d) cálculo da AMS = desnível + perda de carga (mca)
4- Cálculo do AMR:
a) desnível de recalque (metros)
b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros)
c) cálculo da perda de carga
d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca)
5- Cálculo da AMT
AMT = AMS + AMR (mca)
Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta melhor performance:
Vazão: m³/h AMT: mca Potência: cv
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5.3 BOMBAS EJETORAS
Válvula de Retenção Ø ¾’’
Bujão
Registro de Gaveta Ø ¾’’
União
• Dimensionamento:
Reservatórios: Poços Tubulares (Ø 75mm ou Ø 100mm).
1- Vazão do projeto: m³/h
2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e recalque
3- Cálculo da AMS (profundidade até o nível dinâmico: de 9 a 40m)
4- Cálculo do AMR:
a) desnível de recalque (metros)
b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros)
c) cálculo da perda de carga
d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca)
5- Cálculo da AMT
AMT = AMR (mca)
Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta melhor performance:
Vazão: m³/h AMT: mca Potência: cv
Ejeotr nº ( ) 0 ou ( ) 1
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5.4 BOMBAS SUBMERSAS
• Dimensionamento:
Vazão: m³/h AMT: mca
Potência: cv
Nível de Rebaixamento
Submergência
5- Cálculo da AMT
AMT = AMR (mca)
Usando o catálogo, selecione a bomba que apresenta
melhor performance:
Nível Dinâmico
1- Vazão do projeto: m³/h
2- Bitola dos tubos e conexões de sucção e
recalque
3- Nível estático: (metros)
4- Nível dinâmico: (metros)
5- Cálculo do AMR:
a) desnível de recalque (metros)
b) comprimento dos tubos e conexões em equivalência (metros)
c) cálculo da perda de carga
d) cálculo da AMR = desnível + perda de carga (mca)
Nível Estático
Reservatórios: Poços Tubulares de 4’’no mínimo.
Profundiade de 18 a 250 metros.
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