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INSTALAÇÕES ELEVATÓRIAS
Escolha da Bomba
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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
cteρ = cteρ ≠
BFT
Escolha da Bomba: principais parâmetros para dimensionamento de uma instalação elevatória
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Bomba Radial Centrífuga
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Bomba Centrífuga Multiestágios
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Bomba Radial Centrífuga: Rotor e Caixa Espiral
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Instalação de Bombeamento Típica
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Instalação de Bombeamento Típica
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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 ) (𝑃𝑟 − 𝑃𝑎) 𝛾⁄
Altura manométrica (Hman)
Escolha da bomba – tabela de seleção e curvas características (fabricante)
r aman o
p pH H Hγ−
= + +Δ
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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×𝑻𝟏 𝟒⁄ × 𝑸
Manual Técnico Tigre
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Escolha da Bomba
Diâmetros econômicos.o Investimento;o Custo operacional.
Fórmula da ABNTo D: diâmetro [m];o T: jornada de trabalho [h];o Q: vazão [m3/s].
𝑫𝒓 = 𝟎,𝟓𝟖𝟔×𝑻𝟏 𝟒⁄ × 𝑸
Fórmula de Bresseo 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 𝑉>?@çãC < 1,5𝑚 𝑠 𝑚á𝑥. 2,0𝑚 𝑠⁄⁄
𝑉LM@NOP?M < 2,5𝑚 𝑠 𝑚á𝑥. 3,0𝑚 𝑠⁄⁄
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oH
y
0
1 2
ap
3 rp
𝐻𝑚𝑎𝑛
∆𝐻
Instalação de Bombeamento Típica
r aman o
p pH H Hγ−
= + +Δ
𝐻SNT = 𝑀 +𝑉 + 𝑦
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Altura Manométrica
( )r a atmp p p= =
r aman o
p pH H Hγ−
= + +Δ
man oH H H= +Δ
manHoHrp 2kg m⎡ ⎤⎣ ⎦apγ 3kg m⎡ ⎤⎣ ⎦HΔ
- 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⎡ ⎤⎣ ⎦
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Rendimentos a Considerar em uma Bomba
Rendimento Hidráulico (ηh )
Leva em consideração o acabamento superficial interno das paredes dorotor e da carcaça da bomba.
hη
manH
thH
1 2H −Δ
: 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).
𝐻XY = 𝐻SNT + ∆𝐻[\]
𝐻SNT = 𝐻XY×𝜂Y
𝜂Y =𝐻SNT𝐻XY
man oH H H= +Δ
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Rendimentos a Considerar em uma Bomba
Rendimento Volumétrico (ηv )
Existem folgas dimensionais entre o rotor e a carcaça e também aodistribuidor.Quando a bomba está operando, uma vazão (q) de recirculação fica girandonestes espaços.
vηQq
: rendimento volumétrico da bomba;: vazão recalcada pela bomba;: a recirculação e vazamento pelo estojo de gaxetas.
Tipo de bomba Faixa de valores de vη 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 %
𝜂_ =𝑄
𝑄 + 𝑞
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Rendimentos a Considerar em uma Bomba
Rendimento Mecânico (ηm )
Leva em consideração que, da potência necessária ao acionamento dabomba, apenas uma parte é, efetivamente, empregada para o ato debombeamento. Parcela desta potência necessária será utilizada para venceras resistências passivas da bomba.
mη
NΔ
: 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 (η ou ηt )
𝜂S =𝑁 − ∆𝑁𝑁
𝜂 = 𝜂Y×𝜂_×𝜂S
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Potência Necessária ao Acionamento das Bombas
N [ ]kgm sγ 3kg m⎡ ⎤⎣ ⎦Q 3m s⎡ ⎤⎣ ⎦manHη
: 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 c 𝑄 c 𝐻SNT
𝜂" 𝑘𝑔 c 𝑚 𝑠⁄
Potência de acionamento ( N )
𝑁 =𝛾 c 𝑄 c 𝐻SNT
75 c 𝜂" cv
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Exemplo
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Resolução
𝐻SNT = 𝐻C + ∆𝐻 𝐻SNT = 𝐻N + 𝐻L + ∆𝐻N + ∆𝐻L
𝐻N = 0,5m 𝐻L = 25m
∆𝐻 = 𝑐𝑜𝑚𝑝. 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟 + 𝑐𝑜𝑚𝑝.𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 ×𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟𝑑𝑒𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
∆𝐻N= 5 + 18,3 + 1,2 + 0,4 ×2,5%
∆𝐻L= 25 + 0,4 + 4 c 0,7 + 0,15 + 2,7 + 4,0 ×7%
∆𝐻N= 0,62m
∆𝐻L= 13,30m
𝐻SNT = 0,5 + 25 + 0,62 + 13,30
𝐻SNT = 39,42 ≈ 40𝑚
𝑄 = 4𝑚{ ℎ⁄ 𝐷L = 1[ ~⁄ " 𝐷L = 1[ ]⁄ "
𝑄 = 4𝑚{ ℎ⁄ME − 1315