TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS I
(Transferência de quantidade de movimento)
Aula 12
Curvas características de bombas de deslocamento positivo
Exercícios
1. Exemplo de uma curva característica de bomba de deslocamento


5HP
positivo:
m [libas / hora]
Q [ galões/ min uto]
Exemplo: selecionar a
potência do motor e a
rotação para uma bomba
de deslocamento positivo
a ser utilizada em um
sistema que possui altura
de projeto de 80 psi
(=551580 Pa ou 56,30
mca) e 70 galões/minuto
(=15,9 m3/h) de vazão de
projeto. A viscosidade do
fluido é de 5000 cS.
Curva feita para água a 38C
345rpm
Fatores de correção da potência e velocidade do motor de bombas de
deslocamento positivo para fluidos viscosos:
1,4
5000 cS = 23500 SSU
30%
Tabela de conversão de centi-Stokes
para Saybolt Seconds Universal:
Corrigindo a velocidade de rotação e potência
do motor, tem-se as seguintes necessidades
para uma bomba de deslocamento positivo:
Fluido com 5000 cS
Hproj. = 56,3 m
Vazãoproj. = 15,9 m3/h
Potência do motor = 5 HP * 1,4 = 7 HP
Rotação da bomba = 345 rpm * 0,30 = 104 rpm
2. Exemplo: modelos de bomba sanitária de lóbulos da Alfa Laval
Exemplo: selecionar uma bomba de lóbulos sanitária para deslocar óleo vegetal (100cS) a
3,6 m3/h (15,8 galões/minuto) e a 8 bar (116 psig = 80.000 Pa = 81,6 mca)
Curva característica de bomba de lóbulos da Alfa Laval (SRU2/013)
2º.
1º.
6º.
3º.
5º.
4º.
NPSH requerido pela bomba de lóbulos da Alfa Laval (SRU2/013)
Os seguintes valores finais são obtidos:
Fluido com 100cS
Hproj. = 81,6 m
Vazãoproj. = 3,6 m3/h
Rotação da bomba = 600 rpm
Potência necessária = (1,0 * 600 / 10000) + 1,3 = 1,36 kW = 1,82 HP (usar 2HP)
Fator multiplicativo
(após etapa 6)
Potência hidráulica a 1cS da
curva (após etapa 5)
rpm da curva (após
etapa 3)
NPSH requerido = 4,4 m
3. Exercício:
Em uma fábrica de sucos concentrados, ele é bombeado do depósito A até o tanque de
processamento B, como mostrado na Figura 5. O suco possui as seguintes características
reológicas:
n = 0,42
Vazão = 10 m3/h
= 1100 kg/m3
Pvapor fluído = 3,2.103 Pa
 Com essas informações, determine:
^
(a) O trabalho útil por unidade de massa (W );
(b) Consultando-se o livro “Manual do Engenheiro Químico” (Perry), encontra-se a
recomendação de usar valores de NPSH de 3m para bombas centrífugas e de 6m para
bombas de deslocamento positivo, no caso de não ter dados de catálogo. Verifique se a
bomba cavitaria?
(c) Selecione uma bomba.
Desconsidere os efeitos de borda em
A e B.
Pvácuo de 40
mmHg
Válvulas de gaveta
4. Exercício:
O processamento de extrato de tomate é feito basicamente a altas temperaturas. Na figura
abaixo, tem-se um dos trechos críticos do processamento, que é a etapa prévia à
concentração do produto. A inativação da enzima é feita a 112C, e o fluído chega ao
evaporador a 100C. De acordo com os dados abaixo pede-se:
(a) A altura de projeto para o sistema abaixo;
(b) Selecionar uma bomba adequada através dos catálogos;
(c) Qual o gasto mensal desta instalação sabendo que o preço o kWh é de R$0,35 e que
ela estará funcionando 5h/dia. Considere a eficiência da bomba como de 60%.
Dados do processo:
Vazão mássica = 5000 kg/h; Pressão absoluta no tanque de aquecimento = 4 atm; Pressão
absoluta no evaporador = 1,5 atm; A perda de carga no Finisher é de 2 atm; As válvulas
antes e depois da bomba são de retenção de esfera. A válvula depois do Finisher é uma
válvula de diafragma que está meio aberta. Considere a temperatura de 108C na parede da
tubulação do primeiro trecho até a bomba, e 104C no restante do circuito até o
evaporador.
Dados do fluído:
k = 1,88.10-4.e(2650/T) [T está em K]
 = k  0,7
 = 1,25 g/cm3
5. Exercício: Caso de estudo sobre irrigação
Fonte: Apostila de OPI, Ortega & Florência, “Caso III.C – Transporte”
Tubo PVC 3" com 400 m
e = 0,0001
Válvula de proteção contra golpe de Ariete
Válvula de gaveta
19 m
Válvula de retenção de esfera
Ampliação 4-3
Redução 4-2
Mangote
4"
6m
e = 0,00026
3m
Válvula de
retenção de
portinhola
Obs: desenho fora de escala
1m
Tubo PVC 2" com 108 m
e = 0,00026
Válvula de gaveta
108 m
Válvula de gaveta
Curva raio longo
“T” com ramal de 3"
e derivação de 2"
Joelho 90
Tubo PVC 3" com 400 m
e = 0,0001
Válvula de proteção contra golpe de Ariete
Válvula de gaveta
19 m
Válvula de retenção de esfera
Ampliação 4-3
Redução 4-2
Mangote
4"
6m
e = 0,00026
3m
Válvula de
retenção de
portinhola
1m
Obs: desenho fora de escala