Transcript Seleção de bombas - itens importantes

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
2
H p  H pd  H pl
L v
H pd  f . .
D 2g
v
 Darcy  Weisbach
2
Distribuídas Localizadas H pl  k . 2 g  Fator k tabelado
4.5.2 – Altura manométrica da instalação (total de elevação)
H
Curva da
Instalação
Hp= F(Q2)
(p4 – p1)/.g
z4
2
2
p 4  p1
v 4  v1
H  H0 

 Hp
 .g
2g
H0
2
2
v  v2
H
 3
 (z 3  z 2 )
 .g  .g
2g
p3
z1
0
p2
Q
4.5.3 – Escolha primária da bomba (catálogo do fabricante)
H
d4
t1 
t2 
t3
d3
H
tmáx
t4
t4t3 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
Pe 
 . g .Q . H
t
kW
. 10
3
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
1 ½
2
3
5
6
7 ½
10
12
15
20
25
30
35
40
45
Exemplo: Pe = 2,5 [CV]  Escolhe-se Pe = 3 [CV]
50
60
80
1 00
1 25
1 50
2 00
2 50
-
1o Critério: Utilizar margem de segurança conforme Tab.1 e
padronizar a potência imediatamente superior à potência necessária
ao acionamento
P o tê n c ia N e ce ssá ria
A té 2 [C V ]
D e 2 a 5 [C V ]
D e 10 a 15 [C V ]
D e 15 a 20 [C V ]
A cim a de 2 0 [C V ]
M a rg e m d e S e g u ra nç a
(R e c o m e n d a d a )
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
1 ½
2
3
5
6
7 ½
10
12
15
20
25
30
35
40
45
50
60
80
1 00
1 25
Escolhe-se a potência de eixo do motor  Pe = 5 [CV]
1 50
2 00
2 50
-
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
H s  ( H b  H e )  H v  H din  H ps  H Lp
4.5.6.3 – NPSH
( H b  H e )  H s  H v  H ps  H din  H Lp
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
NPSH disp  FS  NPSH req
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