Escolha das bombas e determinao do ponto de operao do sistema elevatrioPara isso, necessrio:

Anlise das curvas do sistema elevatrio e das bombas disponveis no mercado, passveis de serem utilizadas em cada casoAnlise do tipo de operao do sistema de bombeamento (com uma bomba, bombas em paralelo e bombas em srie)A curva caracterstica vai representar as condies hidrulicas operacionais da bomba trabalhando com determinado nmero de giros na unidade de tempoAnlise:Etapas do projetoPadronizao de equipamentos eletro-mecnicosEstudo dos transientes hidrulicosNa operao: NPSHd>NPSHr

Operao com apenas uma bombaO ponto de operao do sistema de bombeamento dado pelo cruzamento as curvas da bomba e do sistema elevatrio

Na escolha da bomba: pesquisar nas curvas caractersticas, aquela que eleva a vazo de projeto altura manomtrica, operando o mais prximo possvel de seu ponto de melhor rendimento

Escolha das bombasDiversas rotaes em que a mquina pode operar, as curvas caractersticas correspondentes e as parbolas de isoeficinciaGrfico de seleo

So omitidas as linhas de isoeficinciaEscolhida a bomba, procura-se no catlogo do fabricante a respectiva curva caracterstica que fornece o dimetro do rotor, o rendimento e outros dados

Associao de bombas centrfugasRazes tcnicas:quando um desnvel elevado acarretar em um rotor de grande dimetro e alta rotao, e com isso altas aceleraes centrfugas e dificuldades na especificao de materiais.

Razes econmicas: quando o custo de duas bombas menores inferior ao de uma bomba de maiores dimenses para fazer o mesmo servioAumento da demanda no decorrer do tempo

Associao de bombasCom viso no final do plano anti-econmico dimensionar a bomba para a situao de vazo mximaA situao mais comum aquela em que todas as bombas da associao so iguais, o que facilita a manuteno do sistema

Associao em srie: a entrada da segunda bomba conectada sada da primeira bomba. Mesma vazo, mas as alturas de elevao de cada uma so somadas para obter a altura de elevao total

Associao em paralelo: cada bomba recalca a mesma parte da vazo total do sistema, mas a altura total de elevao a mesma

Operao de bombas em srieO sistema empregado quando a elevatria deve atender a reservatrios em nveis ou distncias diferentes ou alturas manomtricas muito elevadas ( mais econmico) A mesma vazo passa pelas duas bombasCada bomba responsvel por uma parcela da Hman totalA curva Hman x Q das duas bombas obtida pela soma dos valores de Hman de cada uma para uma mesma vazo de recalque Se as bombas forem iguais, cada uma vai fornecer metade a altura total do sistema

Ponto de operao de cada bomba em separado

Operao de bombas em paraleloCada bomba responsvel por parcela da vazo total a ser recalcada

Bombas em paralelo vantagem operacional: se houver falha no funcionamento em uma das bombas, acontecer apenas uma reduo da vazo bombeada pelo sistema

Flexibilizao operacional no sistema: como a vazo varivel pode-se retirar ou colocar bombas em funcionamento em funo das necessidades e sem prejuzo da vazo requerida

Muitas vezes a utilizao deste tipo de associao realizada apenas como um sistema de segurana e no visando ou aumento ou a variao da vazo.

A curva combinada das bombas em paralelo obtida pela soma das vazes correspondentes mesma altura das bombas

Vazo - uma bomba isolada sempre fornecer mais vazo do que esta mesma bomba associada em paralelo com outra igual porque a variao na perda de carga no recalque diferente;

Operao de bombas em paralelo1 e 2 pontos de operao de cada bomba separadamente. Qa=Qb + QcTem-se sempre que Qa < 2Qd, isto , associando-se duas bombas iguais, no se consegue dobrar a vazo correspondente a uma nica bomba instalada no sistemaCaso uma das bombas parar de funcionar, a unidade que fica em operao tem seu ponto de funcionamento deslocado de 1 para 3, a despeito da diminuio da altura de elevao, h um aumento de potncia necessria pelo aumento na vazo. neste ponto que a potncia do motor eltrico deve ser estudada

Recomendaes para associar bombas em paraleloSelecionar bombas com curvas caractersticas do tipo estvel (para cada Hman, uma s Q)Usar de preferncias bombas de caractersticas semelhantes, isto , que tenham a mesma variao percentual entre a vazo e a altura manomtricaEmpregar motores cujas potncias sejam capazes de atender a todas as condies, sem perigo de sobre cargaProjetar a instalao, de modo que: NPSHd > NPSHr, em qualquer ponto de trabalho provvel

Associao da curva da bomba com a curva caracterstica do sistema para vrios tipos de recalque

A curva do sistema obtida somando-se as vazes das duas tubulaes para a mesma altura manomtricaQ3Para Q < Q3, apenas R2 ser abastecido. Para vazes maiores, as tubulaes funcionam como se estivessem em paralelo sob a mesma Hman

Nmero de conjuntos elevatriosAnlise tcnica: quantidade de conjuntos motor-bomba funo das vazes envolvidas e de suas variaes e dos equipamentos disponveis no mercado

Anlise econmica: considerando os custos das obras civis e equipamentos a serem adquiridos, incluindo-se a operao e a manuteno do sistema

Nmero de conjuntos elevatriosRecomendaes:

Pequenas elevatrias: duas bombas iguais, cada uma devendo estar apta para atender a Qmx prevista (1 + 1reserva)Elevatrias maiores: mnimo de 3 bombas, que podem ser iguais, devendo duas quaisquer, poder atender a Qmx prevista (mesmo no caso de bombas diferentes = 2 + 1 reserva)Elevatrias de grande porte: vrias unidades de recalque

Deve-se garantir uma reserva instalada que corresponda a, pelo menos, a cerca de 25% da capacidade total (Tsutya, 2006)Em elevatrias de pequeno porte, estas reservas devem ser superiores a 50%

ExercciosBombas NPSH

A bomba dever recalcar uma vazo de 30 m3/h com uma rotao de 1750 rpm e, para etsa vazo, o NPSH requerido de 2,50. A instalao est na cota de 834,50 m e a temperatura mdia da gua de 20oC. Considere que a folga para o NPSHd deva ser de 35%, determine o o comprimento de X. D = 75 mm, C = 150, considere vlvula de p com crivo e joelho com 90o (soma dos comprimentos equivalentes igual a 30,7m)

Noes sobre motores eltricosMotor eltrico a mquina destinada a transformar energia eltrica em mecnicaUtilizado para o acionamento das bombas

Noes sobre motores eltricos

Noes sobre motores eltricosMotor sncrono:

Tem rotao constante determinada pela frequncia e nmero de plos. A rotao dada por:

rpm = nmero de rotao por minutof = freqncia da correnten = nmero de plos

Utilizao no acionamento de bombas que exigem grandes potncias e baixas velocidades (pot = 5000 CV, +- 16 plos).Devido a sua maior eficincia, o dispndio com energia eltrica em grandes instalaes, passa a ter significativo valor na economia geral do sistemaO custo inicial elevado e a fabricao ainda restrita no Brasil

Noes sobre motores eltricosMotor assncrono:

a velocidade de rotao no coincide exatamente com a velocidade de sincronismo. H uma ligeira reduo na rotao, devido carga, da ordem de 3 a 5%, em que conhecida por escorregamento

Motor assncrono com rotor de gaiola Mais utilizado nas pequenas e mdias instalaes de bombeamento (at mesmo em grandes)90% dos motores fabricados so deste tipoUsado para acionamento de bombas de rotao constanteRendimento elevado

Noes sobre motores eltricosMotor assncrono:

Motor assncrono com rotor bobinadoUtilizado para o acionamento de bombas com rotao varivel e possui enrolamento no rotorEst sendo substitudo por motor de induo assncrono com o uso de variador de rotao do tipo inversor de frequncia, por ser mais simples e confivel

Potncia de motores para o acionamento de bombasA potncia eltrica fornecida pelo motor que aciona a bomba, sendo m seu rendimento global, dada por:

Rendimento:O motor eltrico absorve energia eltrica da rede de alimentao e a transforma em energia disponvel no eixoPm potncia mecnica disponvel no eixoPe potncia eltrica que o motor retira da rede

As condies de operao de cada bomba pode variar sensivelmente em funo do nmero de bombas em operao simultnea, fazendo com que o ponto de cada uma se afaste de seu ponto de melhor eficinciaA qtde de conjuntos motor-bomba funo das vazes envolvidas e de suas variaes, dos equipamentos disponveis no mercado e de uma anlise econmica, considerando os custos das obras civis e equipamentos a serem adquiridos, incluindo-se a operao