• Uma mesma bomba, poderá fornecer vazões e alturas manométricas diferentes, em função de variações nas suas condições de operação: – diâmetro do rotor – Rotação – envelhecimento das tubulações – variação dos níveis de sucção e recalque

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Variação nas curvas características com as condições de operação das bombas

• Influência da rotação na curva característica da bomba

• As bombas podem ser acionadas por motores de diferentes rotações. A diferença de rotação do motor provoca variações nas curvas características da bomba, alterando a sua faixa de aplicação.

• O aumento da rotação do rotor de uma bomba, provoca o aumento da altura manométrica (para mesma vazão)

• As seguintes relações devem ser satisfeitas:

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Vale p/ ptos de mesmo

rendimento!!

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• Variação da curva característica com o diâmetro do rotor:

• A cada diâmetro do rotor,

corresponde uma curva característica. Mantendo-se a forma e a rotação constantes, a variação do diâmetro do rotor dá origem a curvas características paralelas sendo que as superiores referem-se aos diâmetros maiores.

• Geralmente a raspagem do rotor pode ser feita até 20% do valor máximo do diâmetro sem afetar significativamente o rendimento da máquina.

• As relações que devem ser obedecidas entre as novas características da bomba e as características anteriores são (na figura): 46

Consultar o fabricante!!

• Variação da curva característica com o envelhecimento das tubulações.

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• Variação do ponto de funcionamento com os níveis de sucção e recalque

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• Exercício 4:

• A especificação de uma instalação elevatória prevê a necessidade de uma bomba recalcando 35 m³/h de água, numa altura manométrica de 17,5 m entre dois reservatórios cujo desnível e de 12,0 m. Analisar a possibilidade de utilização da bomba, cuja curva característica Hm x Q e mostrada no gráfico a seguir. Para tanto, pede-se:

• a) Traçar a curva característica Hm x Q da tubulação e determinar o ponto de trabalho da bomba escolhida neste sistema;

• b) Para que a bomba em análise atenda exatamente a especificação, determine: – b.1) Diâmetro do rotor da bomba, a ser obtido através da raspagem,

supondo que a rotação de acionamento da bomba seja mantida (1750 rpm);

– b.2) a rotação do motor de acionamento da bomba, caso sejam mantidas todas as dimensões da bomba – Como será o traçado da curva da bomba, para a nova rotação do motor determinado

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Cavitação • Se a altura de sucção for excessiva para determinada bomba, esta

estará sujeita ao fenômeno de cavitação. • A cavitação ocorre quando a pressão absoluta na entrada da bomba,

se reduz a valores menores que a pressão de vapor do líquido em escoamento.

• Alcançando o ponto de vaporização do líquido, este se evapora formando bolhas de vapor. As bolhas, são conduzidas pela corrente, sendo destruídas por esmagamento ao atingir a região de maior pressão do rotor, na saída das pás. A destruição das bolhas, provoca choques violentos do líquido com as paredes do rotor e do difusor, causando uma destruição mecânica do material.

• Assim, a cavitação é a destruição do material do rotor ou do difusor,pela ação perfuradora do líquido, originária do esmagamento das bolhas de vapor, formadas pela baixa pressão atuante na entrada da bomba. Sua ocorrência provoca desgaste anormal do rotor, produz fortes ruídos e vibrações e, reduz a capacidade de bombeamento e a eficiência da bomba.

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Percebe-se nessa equação que somente a Patm tem sinal positivo, mostrando que esta facilita a sucção, enquanto as demais, dificultam.

• Essa equação pode ser reorganizada, de maneira a deixar de um lado os termos que dependem da instalação ou do liquido bombeado e do outro, termos que dependem da bomba:

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*2

2

1 hg

Vhs

pvhs

Patm

• NPSH, ou energia líquida positiva ( net posi-tive head)

• NPSH disponível - energia que o líquido possui, num ponto imediatamente anterior ao flange de sucção da bomba acima de sua pressão de vapor, ou seja, é a energia que o líquido dispõe na entrada da bomba.

• NPSH requerido - energia requerida pelo líquido para chegar, à partir do flange de sucção e vencendo as perdas de carga dentro da bomba, ao ponto onde vai ganhar energia para ser recalcado (como líquido e não como vapor). É a energia do líquido que a bomba necessita para funcionar satisfatoriamente. É uma característica da bomba. É determinado por testes de laboratório ou cálculo. Normalmente é fornecido pelos fabricantes.

• Para que a bomba funcione satisfatoriamente é necessário, que o NPSH disponível seja maior que o NPSH requerido

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• Resumindo, a avaliação das condições de cavitação pode ser realizada calculando o NPSH disponível para a vazão de operação da bomba, comparando com o valor de NPSH requerido obtido na curva fornecida pelo fabricante, para a mesma vazão de operação da bomba.

• Se o NPSHr e igual ou superior ao NPSHd na instalação, conclui-se que deve haver cavitação na bomba.

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Associação de bombas

• As exigências das instalações são muito variadas em termos de vazão e altura manométrica e nem sempre e possível encontrar essas características em uma bomba somente.

• Pode-se recorrer a associação de bombas: – Em serie – Em paralelo

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• Em paralelo: • A associação em paralelo é utilizada em casos em que uma bomba somente

não atende à elevatória em termos de vazão ou quando se deseja aumentar a capacidade do sistema por partes.

• Curva resultante: para cada altura manométrica somam-se as vazões (mantém-se a altura manométrica).

• Isto, no entanto, só ocorre para fins de curva característica, uma vez que a vazão total resultante, dependerá do conduto. Não adianta associar 2 bombas em paralelo, visando uma duplicação de vazões se a tubulação não tiver condições de transportar a vazão pretendida, com a potência disponível.

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• Em série: • A associação em serie e utilizada para vencer uma altura manométrica

muito elevada.

• Deve ser evitada em projetos novos. Quando necessária, deve ser substituída pela utilização de bombas de múltiplos estágios.

• Curva resultante: para cada vazão somam-se as alturas manométricas (mantém-se a vazão).

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• Exercício 5:

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• Exercício 6:

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• Dimensionar a instalação elevatória mostrada na

figura, destinada ao abastecimento do

reservatório superior de água de um prédio com consumo de 40 m³/dia.

• Número de horas de

funcionamento = 6,67 horas

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