Disciplina: Máquinas de Fluxo

Apresentação em tema: "Disciplina: Máquinas de Fluxo"— Transcrição da apresentação:

1 Disciplina: Máquinas de Fluxo
Aula II

2 Máquinas de Fluxo – Bombas Centrífugas

3 Máquinas de Fluxo – Bombas Centrífugas
Nomenclatura: Bombas centrífugas – Definição; Bombas centrífugas – Princípio de operação; Potência; Perdas de Carga; Diâmetro da Tubulação; Tubulação; Curvas Características de Bombas Centrífugas; Método de Seleção de Uma Bomba.

4 Nomenclatura Altura de sucção: Desnível geométrico (altura em [m]), entre o nível dinâmico da captação e o bocal de sucção da bomba. Altura de recalque: Desnível geométrico (altura em [m]), entre o bocal de sucção da bomba e o ponto de maior elevação do fluido até o reservatório. Altura manométrica total: Altura total exigida pelo sistema. Leva-se em consideração os desníveis geométricos de sucção e recalque e a perda de carga.

5 Nomenclatura Nível estático: Distância vertical em [m], entre a borda do reservatório de sucção e o nível da água, antes do início do bombeamento. Nível dinâmico: Distância vertical em [m], entre a borda do reservatório de sucção e o nível mínimo da água, durante o bombeamento. Cavitação: Ocorre quando a pressão no fluido no interior da bomba atinge valores iguais ou inferiores a pressão de vapor do mesmo.

6 Nomenclatura NPSH: Net Positive Suction Head.
NPSH Disponível: Pressão absoluta por unidade de peso do fluido existente na sucção da bomba – este valor é característico do sistema. NPSH Requerido: Pressão absoluta mínima por unidade de peso, a qual deverá ser superior a pressão de vapor do fluido bombeado na sucção da bomba (entrada do rotor) – este valor é fornecido pelo fabricante da bomba. O NPSH Disponível deve ser sempre maior do que o NPSH Requerido:

7 Nomenclatura Válvula de pé: uma válvula instalada na extremidade da captação de uma bomba aspirada, com a função de impedir o retorno do fluido mantendo o conduto de sucção cheio, ou seja, escorvado. Crivo: Grade ou filtro de sucção, normalmente acoplado a válvula de pé. Válvula de retenção: Válvula de sentido único colocada na tubulação de recalque para evitar o golpe de aríete.

8 Nomenclatura Golpe de aríete: Impacto sobre todo o sistema hidráulico causado pelo retorno da água existente na tubulação de recalque quando a bomba para de funcionar. O golpe de aríete pode danifica a tubulação, seus componentes e até mesmo componentes da bomba.

9 Nomenclatura

10 Bombas Centrífugas - Subclassificação
As bombas centrífugas podem ser subclassificadas com relação a direção do fluxo: Centrífugas (radial puro); Fluxo misto: Helicoidais; Diagonais. Fluxo axial.

11 Bombas Centrífugas - Definição
As bombas centrífugas podem ser subclassificadas com relação a direção do fluxo: Centrífugas (radial puro); Quando a direção do fluido bombeado é perpendicular ao eixo de rotação. Fluxo misto; inclinada em relação ao eixo de rotação. Fluxo axial; paralela em relação ao eixo de rotação.

12 Bombas Centrífugas - Definição
Bomba Centrífuga Bomba de Fluxo Misto

13 Bombas Centrífugas - Definição
Bomba Axial

14 Bombas Centrífugas - Definição
Bomba centrifuga radial: Apropriada para pressões menores e vazões maiores. Bomba centrifuga axial: Apropriada para vazões menores e pressões maiores.

15 Bombas Centrífugas - Configuração
A configuração básica de uma bomba centrífuga compreende: Rotor, Eixo e Carcaça. O rotor também chamado impulsor ou impelidor, é um disco de formato cônico dotado de pás, que pode ser fechado ou aberto. O eixo é o elemento responsável pela transferência de energia mecânica do motor para o rotor; A carcaça é o corpo da bomba, o qual tem como finalidade direcionar o fluido para a tubulação de recalque.

16 Bombas Centrífugas - Rotor
O rotor pode ser fechado, semiaberto ou aberto, dependendo do tipo de fluido a ser bombeado. Rotor semiaberto Rotor aberto Rotor fechado

17 Bombas Centrífugas - Rotor
Número de rotores: Um rotor: Simples estágio; Vários rotores: Múltiplos estágios, o que possibilita o desenvolvimento de pressões mais altas.

18 Bombas Centrífugas - Rotor
Fluxo diferente, rotor diferente:

19 Bombas Centrífugas - Eixo
O eixo: A função do eixo é de transmitir o torque do acionador ao rotor. O eixo é projetado para que tenha uma deflexão máxima pré-estabelecida quando em operação, evitando-se desta forma que as folgas entre as peças rotativas e estacionárias se alterem em operação.

20 Bombas Centrífugas - Carcaça
A carcaça: envolve o rotor, direcionando o fluido para a tubulação de recalque.

21 Bombas Centrífugas - Carcaça
Tipo de entrada: Pode ser simples ou dupla. Simples: apenas uma entrada no rotor. Dupla: o rotor possui duas entradas simétricas. Neste caso, existe uma melhor distribuição de cargas axiais. Também existe uma maior área de entrada, o que possibilita uma menor velocidade na admissão da bomba (considerando uma vazão constante).

22 Bombas Centrífugas - Difusor
Bomba centrifuga com difusor: Neste tipo de bomba centrifuga, o fluido escoa através de uma série de palhetas fixas que formam um anel difusor. Isso aumenta a conversão da energia cinética em energia de pressão (mais do que em uma bomba com uma voluta simples).

23 Bombas Centrífugas - Vantagens
Construção simples (baixo custo). O fluido é descarregado a uma pressão uniforme (sem pulsação). Permite bombear líquidos com a presença de particulados. Pode ser diretamente acoplada a motores. Não há válvulas envolvidas na operação de bombeamento. Menor custo de manutenção.

24 Bombas Centrífugas - Desvantagens
Possuem restrições em relação à máxima pressão de operação. Possuem restrições em relação à viscosidade do fluido bombeado. Precisam ser escorvadas. A eficiência máxima ocorre em um curto intervalo de vazões.

25 NPSH e Cavitação Defini-se NPSH como a altura total de sucção referida à pressão atmosférica local existente no centro da conexão de sucção, menos a pressão de vapor do líquido.

26 NPSH da Bomba Vs NPSH da instalação
NPSH e Cavitação NPSH da Bomba Vs NPSH da instalação É comum desmembrar-se o NPSH em dois outros termos: NPSH Disponível (NPSHd): Pressão do fluido na entrada da bomba menos a pressão de vapor do mesmo. O NPSHd é calculado por quem dimensiona o sistema. NPSH Requerido (NPSHr): É uma característica da bomba. Pode ser visto como um termo referente às perdas no interior da bomba. O NPSHr é fornecido pelo fabricante.

27 NPSH da Bomba Vs NPSH da instalação
NPSH e Cavitação NPSH da Bomba Vs NPSH da instalação Para o bom funcionamento da bomba, deve-se sempre garantir que:

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NPSH e Cavitação NPSH da Bomba Vs NPSH da instalação

29 NPSH da Bomba Vs NPSH da instalação
NPSH e Cavitação NPSH da Bomba Vs NPSH da instalação