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BOMBAS – CURVAS CARACTERÍSTICASBOMBAS – CURVAS CARACTERÍSTICAS
CCCR – Curva Característica do RotorCR – Curva Característica do Rotor
Se H = Hest (Hmáx) → Q=0 (Pressão de Shut-off: Hmáx)
O fabricante fornece a curva da bomba (Medições em bancadas de testes→ Plota-se a curva). A curva abaixo é para um determinado diâmetro de rotor e uma rotação. Há gráficos mais confusos incluindo mais diâmetros e/ou rotações.
Do gráfico, podemos verificar a Ph em cada ponto:
75
.. HQPh
ef
ht
t
hef P
PPP
O PONTO NOMINAL DA BOMBA é o ponto da curva CCR onde o ηt é máximo.
A curva do rendimento é devido às perdas hf e qf, o maior rendimento é quando as perdas são mínimas
Q↑H↓ → hf↑qf↓Q↓H↑ → hf↓qf↑
A curva de rendimento pode ser apresentada de outras formas.
CCI – Curva Característica da Instalação
Plota-se QxH da Instalação
PONTO DE FUNCIONAMENTO DA BOMBA:
PF: QF, HF, ηtF, NPSHrF
ANÁLISE DAS CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO (ADEQUAÇÃO):
QF/QN= 0,8 a 1,1: IDEAL 0,5 a 0,8 ou 1,1 a 1,2: ACEITÁVEL
<0,5 ou >1,2: INACEITÁVEL
CAVITAÇÃO:
NPSHr: Nível mínimo de energia na entrada da bomba para ela não cavitar. Característica da Bomba (Requerido)
NPSHd: Característica da Instalação. Calcula-se de acordo com a instalação. (Disponível)
Condição para não cavitar: NPSHd>NPSHr + 0,6(0,6 é a margem de segurança utilizada na prática)
EXERCÍCIOSExercícios Ponto de Funcionamento de Bombas:Exercício 1: Na instalação abaixo, funciona a bomba modelo D820-3x2x5, com rotor de diâmetro ϕ=4,9”, rotação n=3.550 rpm. Qual a potência do motor elétrico (PME)? Verifique a Adequação (QF/QN) e se há cavitação.
Cálculo do comprimento virtual (Lv):a) Lvs (ϕ 3”): - 1 válvula de pé: 57m- 1 curva 90º: 1,5mLrs=5mLvs=Lrs+Σ LeqLvs=5+57+1,5
Lvs=63,5mb) Lve (ϕ 2 1/2”): - 3 curvas 90º: 3x1,2- 1 válvula de gaveta: 0,34m- 1 válvula de retenção: 4,3mLre=18mLve=Lre+Σ LeqLve=18+(3x1,2)+0,34+4,3
Lve=26,24m*O comprimento virtual (Lv) é devido às perdas de carga
de curvas, válvulas, etc, utiliza-se uma tabela de referencia (do fabricante), que indica o comprimento equivalente de cada peça (Leq).
1)Cálculo das perdas de carga: hp: hps + hpe
Q[m³/h]
hp (tab)[mca/100m]
hp(para Lv)
s 40 7 4,45ϕ 3" 60 16 10,16
Lvs=63,5m 80 26,5 16,83e 40 20,5 5,4
ϕ 2 1/2" 60 45 11,8Lve=26,24m 80 76 20
1)Plotar CCI (H x Q)
Q Hest hps hpe H=Hest+hps+hpe0 10 0 0 1040 10 4,45 5,4 2060 10 10,16 11,8 3280 10 16,83 20 46,8
1)Cálculo da Potência do Motor Elétrico:
76,0.75
26.360053.1000
.2,1.2,1.2,1 t
hefme
PPP
cvPme 8,6
1)Verificação da Adequação:
84,063
53
N
F
Q
Q
0,8 < 0,84 < 1,1: IDEAL
1)Verificação de ocorrência de cavitação:Condição para não ocorrer cavitação:
NPSHd>NPSHr+0,6 NPSHr = 2,8 NPSHr + 0,6 = 3,4
ss
svatms
d hpg
vh
PPPNPSH
.2
²
Ps/γ: Pressurização no reservatório de sucção
Pv/γ: Função da temperatura (tabela) → Para t=40ºC: Pv/γ=0,753mca
Patm/γ: Função da altitude (tabela) → Para 1045m: Patm/γ=9,11mca
528,0.2
²/22,3
)²0762,0.(3600
53.4
g
vsm
A
Qv s
ss
hp: ϕ=4”Para 53m³/h: 12,2mca/100Para 63,5=7,75mca
mcaNPSH d 865,075,7528,02753,011,90
-0,865<3,4: CAVITA!!
Para não cavitar: - A válvula de pé (retenção) é o que gera muita perda neste caso, podemos afogar a bomba!
Para diferentes Altitudes e Temperaturas:
Altitude [m] 0 170 340 690 1045 1420 1820 2240 2680 3140Patm/γ [mca] 10,33 10,12 9,92 9,52 9,11 8,70 8,29 7,88 7,48 7,07
Temp [ºC] 0 4 10 20 30 40 50 60 80 100Pv/γ [mca] 0,062 0,083 0,125 0,239 0,433 0,753 1,258 2,033 4,831 10,33
Comportamento de NPsHd e NPSHr em função da vazão:
Leis das Semelhanças Aplicadas às MH
Alteração de Rotação
-: Altera CCR (curva ‘sobe’) e Curva de Rendimento n2→ Nova rotação (Variação < ±20%)
n1→ Rotação inicial
1
212
1
2
1
2 .n
nQQ
Q
Q
n
n
2
1
212 .
n
nHH
3
1
212 .
n
nPP
CURVA CARACTERÍSTICA COM 2 ROTAÇÕES
Alteração de Diâmetro do Rotor:
- Altera CCR (curva ‘sobe’) e Curva de Rendimento D2→ Novo diâmetro (Variação < ±20%)
D1→ Diâmetro inicial
1
212
1
2
1
2 .D
DQQ
Q
Q
D
D
2
1
212 .
D
DHH
3
1
212 .
D
DPP