Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
INSTALAÇÕES ELEVATÓRIAS
Escolha da Bomba
Máquinas de Fluido
Bombas Líquidos
Ventiladores Gases
Turbinas a Vapor
Turbinas a Gás Turbinas Eólicas
Máquinas Hidráulicas
Máquinas Térmicas
Turbomáquinas
Máq. Deslocamento Positivo
Operatrizes Motrizes
Turbinas Hidráulicas
Turbomáquinas
Operatrizes
Máq. Deslocamento Positivo
Motrizes
Turbocompressores
cte =
cte
BFT
Escolha da Bomba: principais parâmetros para
dimensionamento de uma instalação elevatória
Bomba Radial Centrífuga
Bomba Centrífuga Multiestágios
Bomba Radial Centrífuga: Rotor e Caixa Espiral
Instalação de Bombeamento Típica
C
B
R L
V
R
V
R
C
Hr
Ha
Instalação de Bombeamento Típica
C
B
R L
V
R
V
R
C
Hr
Ha
Instalação de Bombeamento Típica
C
B
R L
V
R
V
R
C
Hr
Ha
Instalação de Bombeamento Típica
C
B
R L
V
R
V
R
C
Hr
Ha
Instalação de Bombeamento Típica
C
B
R L
V
R
V
R
C
Hr
Ha
Instalação de Bombeamento Típica
C
B
R L
V
R
V
R
C
Hr
Ha
Instalação de Bombeamento Típica
C
B
R L
V
R
V
R
C
Hr
Ha
Escolha da Bomba
o Vazão a ser recalcada (Q);
o Altura manométrica da instalação (Hman).
Material das tubulações Desnível (Ho)Vazão (Q)
Diâmetro das tubulações (D)
Perda de carga - tubos e acessórios (ΔH ) Τ(𝑃𝑟 − 𝑃𝑎) 𝛾
Altura manométrica (Hman)
Escolha da bomba – tabela de seleção e curvas características (fabricante)
r aman o
p pH H H
−= + +
Escolha da Bomba
Vazão a ser recalcada.
o Consumo diário da instalação;
o Jornada de trabalho;
o Número de bombas em operação. (associação em paralelo).
𝑫 = 𝟎, 𝟓𝟖𝟔 × 𝑻 Τ𝟏 𝟒 × 𝑸
Manual Técnico Tigre
Escolha da Bomba
Diâmetros econômicos.
o Investimento;
o Custo operacional.
Fórmula da ABNT
o D: diâmetro [m];
o T: jornada de trabalho [h];
o Q: vazão [m3/s].
𝑫𝒓 = 𝟎, 𝟓𝟖𝟔 × 𝑻Τ𝟏 𝟒 × 𝑸
Fórmula de Bresse
o D: diâmetro [m];
o K: coeficiente variável (custos de investimento e operação);
o Q: vazão [m3/s].
𝑫𝒓 = 𝑲 𝑸 0,6 ≤ 𝐾 ≤ 1,6
𝐾 = 1,2
Velocidades econômicas 𝑉𝑠𝑢𝑐çã𝑜 < 1,5 Τ𝑚 𝑠 𝑚á𝑥. 2,0 Τ𝑚 𝑠
𝑉𝑟𝑒𝑐𝑎𝑙𝑞𝑢𝑒 < 2,5 Τ𝑚 𝑠 𝑚á𝑥. 3,0 Τ𝑚 𝑠
oH
y
0
1
2
ap
3
rp
𝐻𝑚𝑎𝑛
∆𝐻
Instalação de Bombeamento Típica
r aman o
p pH H H
−= + +
𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝑀 + 𝑉 + 𝑦
Altura Manométrica
( )r a atmp p p= =
r aman o
p pH H H
−= + +
man oH H H= +
manH
oH
rp2kg m
ap
3kg m H
- altura manométrica, em [m]
- desnível geométrico, em [m]
- pressão no reservatório de recalque, em
- pressão no reservatório de sucção, em
- peso específico do fluido, em
- perda de carga nas tubulações e acessórios, em [m]
2kg m
Rendimentos a Considerar em uma Bomba
Rendimento Hidráulico (h )
Leva em consideração o acabamento superficial interno das paredes do
rotor e da carcaça da bomba.
h
manH
thH
1 2H −
: rendimento hidráulico da bomba;
: energia absorvida por 1 kg de fluido que atravessa a bomba;
: energia cedida a cada um dos kg de fluido que atravessam a bomba;
: energia dissipada no interior da bomba (função do seu acabamento superficial interno).
𝐻𝑡ℎ = 𝐻𝑚𝑎𝑛 + ∆𝐻1−2
𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝐻𝑡ℎ × 𝜂ℎ
𝜂ℎ =𝐻𝑚𝑎𝑛𝐻𝑡ℎ
man oH H H= +
Rendimentos a Considerar em uma Bomba
Rendimento Volumétrico (v )
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.
v
Q
q
: rendimento volumétrico da bomba;
: vazão recalcada pela bomba;
: a recirculação e vazamento pelo estojo de gaxetas.
Tipo de bomba Faixa de valores de v
Bomba de baixa pressão
< 15 mmanH 93 % a 98 %
Bomba de média pressão
15 m 50 mmanH 88 % a 93 %
Bomba de alta pressão
> 50 mmanH 83 % a 88 %
𝜂𝑣 =𝑄
𝑄 + 𝑞
Rendimentos a Considerar em uma Bomba
Rendimento Mecânico (m )
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.
m
N
: o rendimento mecânico da bomba.
: 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.
N : a potência necessária ao acionamento.
Rendimento Total ( ou t )
𝜂𝑚 =𝑁 − ∆𝑁
𝑁
𝜂 = 𝜂ℎ × 𝜂𝑣× 𝜂𝑚
Potência Necessária ao Acionamento das Bombas
N kgm s
3kg m Q 3m s
manH
: potência necessária ao acionamento, em
: peso específico do fluido, em
: vazão recalcada, em
: altura manométrica, em [m]
: rendimento total, em [%]
Para se ter a potência necessária ao acionamento, em cv, usa-se:
𝑁 =𝛾 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻𝑚𝑎𝑛
𝜂𝑡Τ𝑘𝑔 ∙ 𝑚 𝑠
Potência de acionamento ( N )
𝑁 =𝛾 ∙ 𝑄 ∙ 𝐻𝑚𝑎𝑛75 ∙ 𝜂𝑡
cv
Exemplo
Resolução
𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝐻𝑜 + ∆𝐻 𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝐻𝑎 + 𝐻𝑟 + ∆𝐻𝑎 + ∆𝐻𝑟
𝐻𝑎 = 0,5 m 𝐻𝑟 = 25 m
∆𝐻 = 𝑐𝑜𝑚𝑝. 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟 + 𝑐𝑜𝑚𝑝. 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 × 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
∆𝐻𝑎= 5 + 18,3 + 1,2 + 0,4 × 2,5%
∆𝐻𝑟= 25 + 0,4 + 4 ∙ 0,7 + 0,15 + 2,7 + 4,0 × 7%
∆𝐻𝑎= 0,62 m
∆𝐻𝑟= 13,30 m
𝐻𝑚𝑎𝑛 = 0,5 + 25 + 0,62 + 13,30
𝐻𝑚𝑎𝑛 = 39,42 ≈ 40 𝑚
𝑄 = 4 Τ𝑚3 ℎ 𝐷𝑟 = 1 Τ1 4 " 𝐷𝑟 = 1 Τ12 "
𝑄 = 4 Τ𝑚3 ℎME − 1315