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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Prof. Jorge Marques Aula 12 Instalações Hidráulicas Água Fria – Bombas e sistemas de bobeamento Fontes Consultadas.

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1 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Prof. Jorge Marques Aula 12 Instalações Hidráulicas Água Fria – Bombas e sistemas de bobeamento Fontes Consultadas MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas LIMA, E. P. C. Mecânica das Bombas. Macintyre, A. J. Equipamentos Industriais e de Processo

2 Definições Bombas são equipamentos que transformam energia mecânica em energia de fluido Sistema de bombeamento: é o sistema constituído pelos reservatórios de sucção (de onde a bomba aspira o fluido de trabalho) e de descarga ou de recalque (para onde a bomba movimenta o fluido de trabalho), pela bomba, pelas tubulações que ligam os diversos componentes do sistema de bombeamento; pelos componentes acessórios (cotovelos, válvulas de controle ou unidirecionais, etc.) e pelos suportes.

3 Tipos de Bombas

4 Bombas Esquema básico de uma bomba de deslocamento positivo Sucção Recalque

5 Algumas bombas de deslocamento positivo Bomba de palhetas

6 Bomba de engrenagens

7 Bomba de Lóbulo

8 Bomba de Arquimedes

9

10 Bomba de Parafuso

11 Bomba de Pistão

12 Bombas Centrífugas Também conhecidas como bombas rotodinâmicas ou turbobombas possuem um rotor com pás que imprimem uma aceleração ao líquido São as principais bombas utilizadas nos sistemas de bombeamento de água.

13 Bombas Centrífugas

14 Bomba Centrifuga Figura 1: Vista lateral do caracol e rotor em corte de uma bomba centrífuga; Figura 2: Vista frontal do caracol e rotor em corte de uma bomba centrífuga; Figura 3: Caracol de descarga centralizada com difusor fixo;

15 Tipos de Rotores

16 Cavitação Fenômeno decorrente da formação de bolhas na sucção e posterior colapso destas na região das pás da bomba. As bolhas são formadas quando a pressão a pressão de sucção atingem valores inferiores à pressão de vapor. Cavitação é a erosão dos componentes de um sistema hidráulico ( rotores, tubulação de sucção), causados pelo colapso de pequenas bolhas de vapor do fluído, formadas nas zonas de baixa pressão contra a superfície destes componentes.

17 Mecanismo da cavitação

18 Pressões de vapor e densidades da água Temperatur a (°C) Pressão de vapor Massa específica (kg/m³) kPamca 151,710, ,340, ,170, ,250, ,630, ,380, ,520, ,271, ,671, ,842, ,922, ,083, ,473, ,284, ,735, ,057, ,498, ,3310, ,8012, ,3314, ,1917, ,7920,26943

19 NPSH É altura positiva líquida de sucção ( Net Positive Suction Head ), é a altura diretamente ligada ao estudo da cavitação. A determinação das condições de cavitação de uma instalação de bombeamento dependem do NPSH disponível (que depende da instalação) e o NPSH requerido (característico da bomba) Para que não ocorra cavitação deveremos ter :

20

21 NPSH REQUIRIDO É característico da bomba para diversas vazões

22 Exercícios 1) Encontre a altura máxima em que a bomba centrífuga deve ser instalada em relação ao tanque de alimentação, de modo qua não haja cavitação. Dados : Veja gráfico NPSH r no próximo slide Q=180 m 3 /h h=62,5 m Hb = 10 mca Ja = 0,80 mca T = 90 o C h v = 7,2 mca = 0,05 mca Bomba afogada

23 NPSH r – curva da bomba (complemento do exercício)


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