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 Hs

Positiva Negativa

• Pressão manométrica no reservatório de sucção (quando houver)

• 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)

p0

0

2.4 - Condições de Recalque• Altura estática geométrica (valor); se variável, qual o valor

máximo e mínimo?

• Pressão manométrica no reservatório de recalque (quando houver)

• Comprimentos e diâmetros dos tubos de recalque e acidentes

Hr

p4

4

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?

2.9 - Acionador

2.8 - Situação da bomba

• Horizontal ou vertical

• Espaço disponível

• Eletricidade, turbina a vapor, motores de combustão interna;

• Qual é a característica da energia elétrica ou da instalação de vapor

3 - ESPECIFICAÇÃO DA BOMBAPara 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 Ds [m]; Dr [m]

4.3 – Material das Tubulações [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

plpdp HHH WeisbachDarcy

g

v.

D

L.fHpd

2

2

tabeladokFatorg

v.kHpl 2

2

Distribuídas Localizadas

Q

H

Hp= F(Q2)

(p4 – p1)/.g

H0

pg

vv

g

ppH H H 0

2.

21

2414

)2.. 23

22

2323 z

g

vv

g

p

g

pH

(z -

z1

z4

Curva da Instalação

0

4.5.2 – Altura manométrica da instalação (total de elevação)

H

Q

d2

d1

d3

d4

t1

t1

t2

t2

t3 t3t4

t4

tmáx

d - Curvas de mesmo diâmetro (padrões do fabricante) t- Curvas de mesmo rendimento total da bomba

n = Cte

Q

H

4.5.3 – Escolha primária da bomba (catálogo do fabricante)

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

310

.

H.Q.g.P

te

kW

Kg/m3 m3/sm/s2 m

4.5.5 – Potência instalada

1o Critério: Potência do motor padronizada imediatamente superior à potência necessária ao acionamento

1/4 1 ½ 7 ½ 25 50 1501/3 2 10 30 60 2001/2 3 12 35 80 2503/4 5 15 40 100 -1 6 20 45 125 -

Exemplo: Pe = 2,5 [CV] Escolhe-se Pe = 3 [CV]

1o Critério: Utilizar margem de segurança conforme Tab.1 e padronizar a potência imediatamente superior à potência necessária ao acionamento

Potência Necessária Margem de Segurança(Recomendada)

Até 2 [CV] 50%De 2 a 5 [CV] 30%

De 10 a 15 [CV] 20%De 15 a 20 [CV] 15%

Acima de 20 [CV] 10 %

Exemplo: Pe = 2,5 [CV] Pe = 2,5.1,3 = 3,25 [CV]

1/4 1 ½ 7 ½ 25 50 1501/3 2 10 30 60 2001/2 3 12 35 80 2503/4 5 15 40 100 -1 6 20 45 125 -

Escolhe-se a potência de eixo do motor Pe = 5 [CV]

4.5.6 – Verificação da cavitação

4.5.6.1 – Definição da altura geométrica de sucção

Tanque abertopatm

Ref.

Tanque fechado

patm + pman

1

Pel

0

Hs

Altura de Sucção Positiva – Bomba Não Afogada

Ref. 0

Tanque abertopatm

Tanque fechado

patm + pman

1Pel

Hs

Altura de Sucção Negativa – Bomba Afogada

4.5.6.2 – Altura máxima de sucção

4.5.6.3 – NPSH

Lppsdinvebs HHHH)HH(H

Lpdinpsvseb HHHHH)HH(

NPSH disponível na instalação

(preocupação do projetista)

NPSH requerido pela bomba

(dado pelo fabricante)

rd NPSHNPSH 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

Q

t

Q

H

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

reqdisp NPSHFSNPSH

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

H

Q

Ramo instável H

Q

Curva estável

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