bombas centrifugas

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th th H HH

12H−ΔMostra, assim, a Eq. (4.38) que, quanto maior for (perda de carga no interior da bomba), tanto menor, para o mesmo valor de (energia cedida), será o rendimento hidráulico ( thH

)hη da bomba.

Rendimento Volumétrico (ηv) Existem folgas dimensionais entre o rotor e a carcaça e também ao distribuidor.

Quando a bomba está operando, uma vazão (q) de recirculação fica girando nestes espaços. Portanto para se obter uma vazão volumétrica Q, deve-se considerar uma vazão , logo: Qq+

Leva em consideração a recirculação e o vazamento existente no estojo de gaxetas da bomba.

Assim, sendo:

: rendimento volumétrico da bomba; vη Q: vazão recalcada pela bomba; q: a recirculação e vazamento pelo estojo de gaxetas.

A Equação (4.39) mostra, então, que o rendimento volumétrico é a relação entre a vazão recalcada (Q) e a vazão aspirada pela bomba (Qq+).

O rendimento volumétrico assume valores notavelmente elevados, tendo em vista a recirculação e os vazamentos (q) constituírem um valor muito pequeno. Estes, recirculação e vazamentos, constituem um valor maior em bombas que desenvolvem grandes pressões.

Em termos médios, tem-se:

Tabela 4.1 – Faixa de valores de rendimento volumétrico.

Faixa de valores de vηTipo de bomba

93 %a 98 % < 15 mmanH

Bomba de baixa pressão Bomba de média pressão

8 %a 93 % 15 m 50 mmanH≤≤

Bomba de alta pressão

83 %a 8 % > 50 mmanH

07 de fevereiro de 2006 Alex N. Brasil

Máquinas Termohidráulicas de Fluxo 106

Rendimento Mecânico (ηm)

A relação entre a potência necessária ao acionamento da bomba (N), e potência dissipada em atrito nas gaxetas, mancais e ou rolamentos, etc.

Leva em consideração que, da potência necessária ao acionamento da bomba, apenas uma parte é, efetivamente, empregada para o ato de bombeamento. Parcela desta potência necessária será utilizada para vencer as resistências passivas da bomba.

Assim, representado por:

: o rendimento mecânico da bomba. mη N: a potência necessária ao acionamento. NΔ: potência dissipada em atrito no estojo de gaxetas, nos mancais e/ou rolamentos, nos anéis de desgaste e pelo atrito entre o rotor e o meio fluido no qual gira.

Teremos, por definição:

Rendimento Total (η ou ηt) Representado por:

η: rendimento total da bomba.

Teremos:

4.5. Potência Necessária ao Acionamento das Bombas

A potência necessária ao acionamento de uma bomba, em kgms, é dada pela Eq. (4.42) :

onde: []kgmsN: potência necessária ao acionamento, em ;

manH: altura manométrica, em [m]; η: rendimento total, em [%].

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Para se ter a potência necessária ao acionamento, em CV, usa-se:

Potência Instalada

Tendo em vista a fabricação dos motores em série, são os mesmos construídos em potências determinadas (potências comerciais).

Num primeiro estágio, a potência instalada recomendável deve ser a potência do motor comercial imediatamente superior à potência calculada (potência necessária ao acionamento).

Assim procedendo, estar-se-á, inclusive, admitindo-se uma certa folga ou margem de segurança que evitará que o motor venha, por razão qualquer, operar com sobrecarga.

A admissão desta folga ou margem de segurança é tão importante, a ponto, inclusive, de alguns projetistas recomendarem que a mesma seja adotada nas seguintes proporções, logo após o cálculo da potência necessária ao acionamento (tabela 4.2):

Rendimento do acoplamentomotorNN= (4.4)

Tabela 4.2 – Faixa de valores de potência fornecida pelo motor elétrico.

até2 cv 50%
de2 a 5 cv 30%
de5 a 10 cv 20%
de10 a 20 cv 15%

Margem de segurança Potência calculada (recomendável) acima de 20 cv 10%

Finalmente, para determinação da potência instalada, são os motores elétricos nacionais normalmente fabricados com as seguintes potências, em CV (e até 250 CV):

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4.6. Exercícios Propostos

Determinar: a) O triângulo de entrada; b) O triângulo de saída; c) ; thH∞ d) ; thH e) . PflΔ

2. O departamento técnico de uma indústria dispõe de uma bomba centrífuga, a qual deverá ser posta a operar em uma instalação com 12 m de altura manométrica. Não se dispondo das curvas características desta bomba, foi aberta a carcaça da mesma e, após medições, constatou-se que: d2 = 100 m, b = 8 m, 230ºβ2=, entrada radial e palhetas afiladas na cauda.

Presumindo-se que 0,7hη= e , pede-se para prever qual a vazão fornecerá esta bomba se o motor que a acionará é de 3400 rpm.

, d = 2d3. Uma bomba radial centrífuga tem: 0,75hη=, 235ºβ=21 = 100 m,

b2 = 5 m. Verificar se os pontos abaixo indicados são compatíveis com o funcionamento desta bomba.

[] mmanH[] lsQ Ponto

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