manual de bombas hidráulicas seção 1.1.4

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  • 1. GRUNDFOS INDUSTRYMANUAL DE BOMBAS

2. MANUAL DE BOMBACopyright 2004 GRUNDFOS Management A/S. Todos os direitos reservados. As leis de direitos autorais e tratados internacionais protegem este material. Nenhuma parte deste material pode ser reproduzida sob qualquer forma ou por qualquer meio sem prvia permisso por escrito da GRUNDFOS Management A/S. Iseno de Responsabilidade Tomamos todo cuidado necessrio para garantir a exatido do contedo deste ma terial, entretanto, a GRUNDFOS Management A/S no ser responsvel por qualquer perda, quer seja direta, indireta, incidental ou consequente que possa surgir do uso ou confiana depositada sobre qualquer contedo deste material. 3. Introduo A indstria fabril tem uma elevada demanda pesada por bombas, quando se trata de uma tima operao, alta confiabilidade e baixo consumo de energia. Por esse motivo, a Grundfos desenvolveu o Manual de Bomba, que, de maneira simples, aborda com vrias consideraes ao dimensionar bombas e sistemas de bombas. Elaboramos um manual para engenheiros e tcnicos que trabalham com o projeto e instalao de bombas e sistemas de bombas, contendo respostas para uma ampla variedade de perguntas tcnicas especficas sobre as bombas. O Manual de Bombas pode ser lido do princpio ao fim ou parcialmente sobre tpicos especficos. O manual est dividido em 5 captulos, os quais abordam as diferentes fases do projeto de sistemas de bombas. No captulo 1 fazemos uma apresentao geral de diferentes tipos de bombas e componentes. Aqui tambm descrevemos quais precaues tomar ao lidar com lquidos viscosos. Alm disso, os materiais mais usados, assim como os diferentes tipos de corroso so apresentados aqui. As terminologias mais importantes relacionadas leitura do desempenho das bombas so apresentadas no captulo 2. O Captulo 3 aborda os sistemas hidrulicos e alguns dos fatores mais importantes a considerar para se obter uma tima operao do sistema de bombas. Visto que frequentemente necessrio ajustar o desempenho da bomba por meio de vrios mtodos de ajuste, estes mtodos so abordados no captulo 4. O captulo 5 descreve os custos do ciclo de vida uma vez que o consumo de energia desempenha um papel importante nas bombas e sistemas de bombas de hoje. Esperamos sinceramente que voc faa uso do Manual de Bomba e o considere til no seu trabalho dirio.Diretor de SegmentoEspecialista em AplicaoMogens Roy OlesenChristian R. Bech 4. ndiceCaptulo 1 Design de bombas e motores.................................7 1.4.5 Proteo do motor............................................................. 49 Seo 1.5 Lquidos............................................................................53 Seo 1.1 Construo de bombas................................................8 1.5.1 Lquidos viscosos............................................................................ 54 1.1.1 A bomba centrfuga...............................................................8 1.5.2 Lquidos No Newtonianos ...................................................... 55 1.1.2 Curvas das bombas................................................................ 9 1.5.3 Impacto dos lquidos viscosos sobre o desempenho 1.1.3 Caractersticas da bomba centrfuga...........................11 de uma bomba centrfuga......................................................... 55 1.1.4 Tipos mais comuns de bombas de 1.5.4 Seleo da bomba correta para um lquido suco axial e em linha ................................................... 12 com anticongelante ......................................................................56 1.1.5 Tipos de rotores (foras axiais) ....................................... 14 1.5.5 Exemplo de clculo ....................................................................... 58 1.1.6 Tipos de carcaas (foras radiais)................................... 15 1.5.6 Seleo da bomba com auxlio de computador 1.1.7 Bombas monoestgio....................................................... 15 para lquidos densos e viscosos................................................ 58 1.1.8 Bombas multiestgio..........................................................16 1.1.9 Bombas com acoplamento longo e curto 16 Seo 1.6 Materiais........................................................................ 59 1.6.1 O que corroso?..................................................................60 Seo 1.2 Tipos de bombas..........................................................17 1.6.2 Tipos de corroso...................................................................61 1.2.1 Bombas padro .................................................................... 17 1.6.3 Metais e ligas metlicas.....................................................65 1.2.2 Bombas bi-partida............................................................. 17 1.6.4 Cermica...................................................................................71 1.2.3 Bombas hermeticamente seladas ............................. 18 1.6.5 Plstico.......................................................................................71 1.2.4 Bombas sanitrias ..............................................................20 1.6.6 Borracha....................................................................................72 1.2.5 Bombas de efluentes ....................................................... 21 1.6.7 Revestimentos........................................................................73 1.2.6 Bombas imersveis ............................................................ 22 1.2.7 Bombas submersas .......................................................... 23 1.2.8 Bombas de descolamento positivo .............................24 Captulo 2 Instalao e leitura do desempenho .....................................................................................75 Seo 1.3 Vedaes de eixos mecnicos...............................27 1.3.1 Componentes e funo da vedao Seo 2.1 Instalao da bomba ................................................76 de eixo mecnico.................................................................29 2.1.1 Nova instalao.....................................................................76 1.3.2 Vedaes de eixos mecnicos balanceados 2.1.2 Substituio-instalao existente .................................76 e no balanceados .............................................................30 2.1.3 Fluxo do tubo para instalao de 1.3.3 Tipos de vedaes de eixos mecnicos....................... 31 bomba nica..........................................................................77 1.3.4 Combinaes de materiais da face 2.1.4 Limitao de rudos e vibraes......................................78 da vedao.............................................................................34 2.1.5 Nvel de som (L)......................................................................81 1.3.5 Fatores que afetam o desempenho da vedao.............................................................................36 Seo 2.2 Desempenho da bomba .........................................83 2.2.1 Termos hidrulicos................................................................83 Seo 1.4 Motores.......................................................................... 39 2.2.2 Termos eltricos.....................................................................90 1.4.1Padres ..................................................................................... 40 2.2.3 Propriedades dos lquidos.................................................93 1.4.2 Partida no motor................................................................. 46 1.4.3 Tenso de alimentao.................................................... 47 1.4.4 Conversor de frequncia................................................. 47 5. Captulo 3 Sistema hidrulico......................................................95 Seo 3.1 Caractersticas do sistema .......................................96 3.1.1 Resistncias nicas...............................................................97 3.1.2 Sistemas abertos e fechados ............................................98 Seo 3.2 Bombas conectadas em srie e paralelas............101 3.2.1 Bombas em paralelo..........................................................101 3.2.2 Bombas conectadas em srie........................................103Captulo 4 Ajuste do desempenho das bombas......................................................................................105 Seo 4.1 Ajuste do desempenho das bombas.................106 4.1.1 Controle por estrangulamento....................................107 4.1.2 Controle de desvio.............................................................107 4.1.3 Modificao do dimetro do rotor.............................108 4.1.4 Controle de velocidade....................................................108 4.1.5 Comparao dos mtodos de ajuste.........................110 4.1.6 Eficincia geral do sistema da bomba......................111 4.1.7 Exemplo: Consumo de energia relativo quando o fluxo reduzido em 20%...........................111 Seo 4.2 Solues para bomba com velocidade controlada ...................................................114 4.2.1 Controle de presso constante....................................114 4.2.2 Controle de temperatura constante..........................115 4.2.3 Presso do diferencial constante em um sistema de circulao..............................................115 4.2.4 Controle da presso diferencial com compensada por fluxo .........................................116 Seo 4.3 Vantagens do controle de velocidade......................................................................117 Seo 4.4 Vantagens das bombas com conversor de frequncia integrado .......................... 118 4.4.1 Curvas de desempenho de bombas com velocidade controlada.....................................................119 4.4.2 Bombas com velocidade controlada em diferentes sistemas ..........................................................119 Seo