Aula 9 Instalacao de Recalque Deimensionamento

Aula 9 Instalao de recalque

INSTALAO DE BOMBEAMENTO

CARACTERSTICAS DA SUCO

ALTURA DE SUCO Distncia entre o nvel dinmico da captao e o bocal de suco da bomba. NIVEL ESTTICO Distncia vertical em metros, entre a borda do reservatrio de suco e o nvel (lmina) da gua, antes do incio do bombeamento.

NIVEL DINMICO Distncia vertical em metros, entre a borda do reservatrio de suco e o nvel mnimo da gua, durante o bombeamento da vazo desejada.

COMPRIMENTO DA TUBULAO DE SUCO - Extenso linear em metros de tubo utilizados na instalao, desde a vlvula de p at o bocal de entrada da bomba.

CARACTERSTICAS DO RECALQUE

ALTURA DE RECALQUE (AR) Desnvel entre o bocal de suco da bomba e o ponto de maior elevao do fluido at o destino final da instalao (reservatrio, etc.). COMPRIMENTO DA TUBULAO DE RECALQUE - Extenso linear em metros de tubo, desde a sada da bomba at o ponto final da instalao.

ALTURA MANOMTRICA TOTAL (AMT) - Altura total exigida pelo sistema, a qual a bomba dever ceder energia suficiente ao fluido para venc-la. Leva-se em considerao os desnveis geomtricos de suco e recalque e as perdas de carga por atrito em acessrios, vlvulas e tubulaes.

AMT = Altura Suco + Altura Recalque + Perdas de Carga (tubulaes, vlvulas e acessrios).

Unidades mais comuns: mca, kgf/cm , Lbf/Pol.

Onde: 1 kgf/cm = 10 mca = 14,223 Lbf/Pol.

OBS: Com tanques pressurizados teremos:

AMT = Altura Suco + Altura Recalque + Perdas + Ptanque recalque Ptanque suco

PERDA DE CARGA NAS TUBULAES (DISTRIBUDA) - Atrito exercido na parede interna do tubo quando da passagem do fluido pelo seu interior. mensurada obtendo-se, atravs de coeficientes, um valor percentual sobre o comprimento total da tubulao, em funo do dimetro interno da tubulao, do material da mesma e da vazo desejada.

PERDA DE CARGA NOS ACESSRIOS (LOCALIZADA) - Atrito exercido na parede interna dos acessrios e vlvulas, quando da passagem do fluido. mensurada obtendo-se, atravs de coeficientes, um comprimento equivalente em metros de tubulao, definido em funo do dimetro nominal e do material da conexo.

COMPRIMENTO EQUIVALENTE Comprimento retificado que permite substituir os acessrios por um comprimento de tubulao reta de mesmo dimetro e material, na qual ocorra uma perda de carga igual aquela que acontecer no acessrio. Ex: Uma curva de 90, de PVC, com um dimetro de 3/4, possui um comprimento equivalente a um tubo de 0,5 m de PVC com 3/4 de dimetro.

PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

4.Presso de Vapor (Po ): a situao do fluido onde, a uma determinada temperatura, coexistem as fases do estado lquido e de vapor. Para gua a temperatura ambiente de 20C, a presso de vapor de 0,239 mca. J para a gua a 100C, a presso de vapor de 10,33 mca = 1 atm. Quanto maior a temperatura, maior a presso de vapor!

Tipos de presso


Velocidade (Ve): a relao entre a vazo volumtrica do fluido escoado e a rea de seo por onde escoa, sendo:

Ve = Q/A Unidades: m/s, ps/s, m/min

1. Viscosidade Absoluta (): a resistncia imposta pelas camadas do fluido ao escoamento das mesmas. uma caracterstica do fluido. Com o movimento do mesmo, dependendo da velocidade, ocorrer um maior ou menor atrito das partculas com as paredes da tubulao;

Unidades: N.s/m 2. Viscosidade Cinemtica (): a relao entre a viscosidade absoluta () e a massa especfica () sendo:

= / Unidades: m/s, stokes, centistokes

Onde: 1 m/s = 104 stokes =106 centistokes

Viscosidade - Tipos


Mquinas Hidrulicas so mquinas que trabalham fornecendo, retirando ou modificando a energia do lquido em escoamento. As mquinas hidrulicas podem ser classificadas em: Mquinas operatrizes (bombas) - transformam energia mecnica fornecida por uma fonte (um motor eltrico) em energia hidrulica sob a forma de presso e velocidade;

CONSIDERAES GERAIS SOBRE

MQUINAS HIDRULICAS

Mquinas motrizes ou geratrizes (turbinas, motores hidrulicos, rodas dgua)- transformam energia do lquido e a transfere para o exterior, isto , transformam energia hidrulica em outra forma de energia;


MQUINAS HIDRULICAS

Mquinas Hidrulicas so mquinas que trabalham fornecendo, retirando ou modificando a energia do lquido em escoamento. As mquinas hidrulicas podem ser classificadas em:

Mistas (carneiros hidrulicos)- mquinas que modificam o estado da energia que o lquido possui. O carneiro hidrulico, tambm chamado bomba de arete hidrulico, uma mquina mista, com caracterstica de geratriz e de operatriz, que funciona pelo movimento da gua atravs de vlvulas, de modo que a nica fonte de energia a prpria descarga e a altura da gua disponvel na captao.


MQUINAS HIDRULICAS

Mquinas Hidrulicas so mquinas que trabalham fornecendo, retirando ou modificando a energia do lquido em escoamento. As mquinas hidrulicas podem ser classificadas em:

Carneiro hidrulico

No momento em que atinge uma velocidade elevada, a vlvula de escape (v) fecha-se repentinamente (Golpe de Arete), ocasionando uma sobrepresso que possibilita, automaticamente, a elevao de uma parcela de gua atravs da vlvula (e) que nele penetra a uma altura superior aquela de onde a gua proveio, sem necessitar do auxlio de qualquer fora motriz externa, bastando para isso que se tenha uma pequena queda hidrulica.

1. DEFINIO: So Mquinas Hidrulicas Operatrizes, isto , mquinas que recebem energia potencial (fora motriz de um motor ou turbina), e transformam parte desta potncia em energia cintica (movimento) e energia de presso (fora), cedendo estas duas energias ao fluido bombeado, de forma a recircul-lo ou transport-lo de um ponto a outro.

2. CLASSIFICAO: Devido a grande diversidade das bombas existentes, adotaremos uma classificao resumida, dividindo-as em dois grandes grupos:

A. Bombas Centrfugas ou Turbo-Bombas, tambm

conhecidas como Hidrodinmicas ou Rotodinmicas;

B. Bombas Volumtricas, tambm conhecidas como de Deslocamento Positivo.


BOMBAS HIDRULICAS

3. DIFERENAS BSICAS: A.Nas Bombas Centrfugas, a movimentao do fluido ocorre pela ao de foras que se desenvolvem na massa do mesmo, em consequncia da rotao de um eixo no qual acoplado um disco (rotor) dotado de ps (palhetas, hlice), o qual recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ao da fora centrfuga. Em funo da direo do movimento do fluido dentro do rotor, estas bombas dividem-se em: Centrfugas Radiais; Centrfugas de Fluxo Misto; Centrfugas de Fluxo Axial.


BOMBAS HIDRULICAS

Bombas Centrfugas

A.1.Centrfugas Radiais (puras): A movimentao do fluido d-se do centro para a periferia do rotor, no sentido perpendicular ao eixo de rotao; OBS.: Este tipo de bomba hidrulica o mais usado no mundo, principalmente para o transporte de gua. So empregadas para pequenas e mdias descargas, e para qualquer altura manomtrica, porm caem de rendimento para grandes vazes e pequenas alturas alm de serem de grandes dimenses nestas condies.


BOMBAS HIDRULICAS CLASSIFICAO DAS BOMBAS CENTRFUGAS

Bombas Centrfugas

A.2.Centrfugas de Fluxo Misto (hlico-centrfugas e helicoidais): O movimento do fluido ocorre na direo inclinada (diagonal) ao eixo de rotao; Empregadas em grandes vazes e pequenas e mdias alturas, estruturalmente caracterizam-se por serem bombas de fabricao muito complexa.


BOMBAS HIDRULICAS

Bombas Centrfugas

CLASSIFICAO DAS BOMBAS CENTRFUGAS

A.3.Centrfugas de Fluxo Axial (propulsora): O movimento do fluido ocorre paralelo ao eixo de rotao; So especificadas para grandes vazes - dezenas de m3/s - e mdias alturas - at 40 m.


BOMBAS HIDRULICAS

Bombas Centrfugas

CLASSIFICAO DAS BOMBAS CENTRFUGAS

B. Nas Bombas Volumtricas, ou de Deslocamento Positivo, a movimentao do fluido causada diretamente pela ao do rgo de impulso da bomba que obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que est sujeito este impulsor (mbolo, engrenagens, lbulos, palhetas). D-se o nome de volumtrica porque o fluido, de forma sucessiva, ocupa e desocupa espaos no interior da bomba, com volumes conhecidos, sendo que o movimento geral deste fluido d-se na mesma direo das foras a ele transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento positivo. As Bombas Volumtricas dividem-se em: B.1.mbolo ou Alternativas (pisto, diafragma, membrana); B.2.Rotativas (engrenagens, lbulos, palhetas, helicoidais, fusos, parafusos, etc.).


BOMBAS HIDRULICAS

Bombas Volumtricas

B.1.mbolo ou Alternativas (pisto, diafragma, membrana)


BOMBAS HIDRULICAS

Bombas Volumtricas

B.2.Rotativas (engrenagens, lbulos, palhetas, helicoidais, fusos, parafusos, etc.)


BOMBAS HIDRULICAS

Bombas Volumtricas

Campo de emprego das Bombas

Resumo quanto posio na captao

1) Submersas (em geral empregadas onde h limitaes no espao fsico - em poos profundos por exemplo);

2) Afogadas (mais frequentes para recalques superiores a 100 l/s);

3) Altura positiva (pequenas vazes de recalque).

4. Funcionamento das Bombas Centrfugas Radiais: A Bomba Centrfuga tem como base de funcionamento a criao de duas zonas de presso diferenciadas, uma de baixa presso (suco) e outra de alta presso (recalque). Para que ocorra a formao destas duas zonas distintas de presso, necessrio existir no interior da bomba a transformao da energia mecnica, que fornecida pela mquina motriz (motor), primeiramente em energia cintica, a qual ir deslocar o fluido, e posteriormente, em maior escala, em energia de presso, a qual ir adicionar carga ao fluido para que ele vena as alturas de deslocamento e as perdas existentes.


BOMBAS HIDRULICAS

Funcionamento

4. Funcionamento das Bombas Centrfugas Radiais: Para expressar este funcionamento, existem trs partes fundamentais na bomba (Figura 1): corpo (carcaa), que envolve o rotor, acondiciona o fluido, e direciona o mesmo para a tubulao de recalque (Figuras 1 e 2);


BOMBAS HIDRULICAS

Funcionamento

4. Funcionamento das Bombas Centrfugas Radiais: rotor (impelidor), constitui-se de um disco provido de ps (palhetas) que impulsionam o fluido (Figuras 4, 5 e 6);


BOMBAS HIDRULICAS

Funcionamento

Usados para lquidos viscosos ou sujos, pastas, etc.

Usados para lquidos viscosos, lquidos com elevada concentrao de slidos abrasivos em suspenso e lquidos sujos (esgotos).

So os mais empregados nas bombas centrfugas pois apresentam melhores rendimentos.So utilizados para lquidos limpos (sem slidos em suspenso).

Tipos de rotores


BOMBAS HIDRULICAS

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