UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDECENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA

UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA QUÍMICADISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA III

DOCENTE: ROMILDO BRITO

Relatório 2

Sistema de Ensaio de Bombas Centrífugas

Discentes:

Deborah Almeida dos Anjos 109110697

Márcia Cristina de Souza 1111

CAMPINA GRANDE,

MARÇO DE 2013.

1- OBJETIVO

O procedimento realizado para o ensaio da bomba centrífuga teve como objetivo a determinação da taxa de vazão na bomba (Q), a potência hidráulica (W 2), a carga total (H) e a eficiência da bomba (η). Por fim, plotou-se o gráfico de cada uma das variáveis citadas em relação à taxa de vazão.

2- MATERIAIS

Obs.:A introdução para este relatório já foi feita no relatório 1.

A figura que se segue mostra os materiais, equipamentos e a forma com que foi montado o sistema de ensaio para a bomba centrífuga referente.

O mesmo possui:

1. Bomba centrífuga;2. Tubo de Venturi:3. Reservatório de água;4. Display analógico de pressão;5. Motor;6. Acionador do motor;

3- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Antes de dar início ao procedimento fez-se a escorva da bomba, ou seja, foi realizado o preenchimento da linha de sucção com água.

Fez-se a calibração do monômetro retirando-se todo o ar,Após o preenchimento, as conexões da tubulação foram refeitas, o controle de

velocidade do motor foi girado para zero e a válvula de recalque aberta. Reconectou-se a alimentação elétrica e ligou-se a chave principal. Após dar a partida na bomba girou-se o controle de velocidade lentamente até que se atingisse uma velocidade de 3100 rev/min. Feito isso, abriu-se lentamente a válvula de recalque de forma que a leitura do ∆ P do tubo de Venturi variasse em 0,02 bar. Conforme se abria a válvula, a variação de pressão diminuía. Para cada valor desta, anotou-se o torque, as pressões de entrada e saída da bomba e a potência. O experimento foi realizado de tal forma que não ocorresse variação na velocidade.

4- RESULTADOS

Dados para o tubo de Venturi:

Cd = 0,97;Diâmetro de entrada do Venturi(De) (mm) = 27,2 mm;Diâmetro da garganta do Venturi(Dg) (mm) = 16,0 mm;

A1=π De ²

4e A2=

π Dg ²

4

Todos os dados coletados foram colocados em uma planilha do programa EXCEL(em anexo) e para os resultados obtidos utilizou-se as equações que se seguem.

Determinação da carga total H:H=P3−P2

onde P3 é a pressão de saída da bomba e P2 a pressão de entrada. A carga total é expressa em Pa, dessa forma multiplicou-se o resultado da

unidade de bar.

Determinação da taxa de vazão Q:

Q=Cd A1 √ 2∆P

ρ (A1

2

A22−1)

Onde, Cd é o coeficiente de descarga do tubo de Venturi, A1 a área de entrada do Venturi, A2 a área da garganta do mesmo, ρ a densidade da água e ∆ P a queda de pressão.

Determinação da Potência Hidráulica W2:

W 2=(P3−P2 )Q

Determinação da Potência Mecânica W1:

W 1=2 πNT

60Onde, N é o número de revoluções por minuto e T é o torque.

Determinação da eficiência η:

η=W 2

W 1

Os gráficos obtidos estão em anexo.

5- CONCLUSÃO

A análise dos gráficos mostra que a carga total diminui com o aumento da vazão enquanto a eficiência aumenta até um determinado ponto, diminuindo em seguida. A potência mecânica diminui com o aumento da taxa de vazão.

De acordo com os resultados obtidos, a melhor eficiência da bomba alcançada foi de aproximadamente 22%. Verificou-se então que, a eficiência para a bomba utilizada na prática é diferente daquela das bombas industriais de grandes portes ( aproximadamente 75%), essa diferença está relacionada ao tamanho da máquina, que no experimento é bem menor, dessa forma, as perdas por fricção se tornam um fator determinante nas equações relacionadas.

ANEXO

Gráfico 1 – Carga Total versus Taxa de vazão

Gráfico 2 – Eficiência versus Taxa de Vazão

Gráfico 3 – Eficiência teórica versus Taxa de Vazão

Gráfico 4 – Potência Mecânica versus Taxa de Vazão

Gráfico 5 – Potência Mecânica Teórica versus Taxa de Vazão

REFERÊNCIAS

ROITMAN, Valter. Curso de Formação de Operadores de Refinaria: Operações Unitárias. Curitiba : PETROBRAS : UnicenP, 2002.

Tecquipment. Sistema de Ensaio de Bombas Centrífugas. Manual do Usuário. Nova didacta, 2010.