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Manual de Hidráulica Básica (IFBA)

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1. e 32 34 Vaz o CURVA DE vAzAd amp POT NCIA Pot ncia cv 32 3 36 Vaz o CURVA DE VAZ O amp RENDIMENTO Rendimento 32 34 Vaz o m h Ob Os dados hidr ulicos admitem uma toler ncia de 5 e s o v lidos para suc o de 0 mca e gua a 25 ao n vel do mar 32 INSTRU ES GERAIS PARA INSTALA O E USO DE BOMBAS CENTR FUGAS 1 INSTRU ES PARA INSTALA O HIDR ULICA A Instale a sua bomba o mais pr ximo poss vel da fonte de gua a qual deve estar isenta de s lidos em suspens o como areia galhos folhas etc B N o exponha a sua bomba a a o do tempo Proteja a das intemp ries sol chuva poeira etc C Mantenha espa o suficiente para ventila o e f cil acesso para manuten o D Nunca reduza a bitola de suc o da bomba Utilize sempre tubula o com bitola igual ou maior a indicada no cat logo Os di metros das tubula es devem ser compat veis com a vaz o desejada Utilize o m nimo poss vel de conex es na instala o Prefira curvas a joelhos Recomenda se o uso de uni es na canaliza o de suc o e recalque Elas devem ser instaladas pr ximas bomba para facilitar a montagem e desmontagem bem todas as conex es com vedante apropriado Instale a tubula
2. INSTITUTO FEDERAL DE B B EDUCAC O CI NCIA E TECNOLOGIA B BAHIA Campus Santo Amaro MANUAL DE HIDR ULICA B SICA M QUINAS E EQUIPAMENTOS MEC NICOS PROFESSOR F BIO FERRAZ SUM RIO Termos hidr ulicos mais usados em bombeamentio 03 Propriedades COS u uu uuu uu u uuu n ks e 05 Considera es gerais sobre bombas hidr ulicas 07 Npsh e socer esa 10 Pot ncia absorvida e rendimento de bombas 14 Perdas de carga n de Reynolds velocidade de escoamento di metros dos tubos altura manomelrica total SS at 16 Curvas caracter sticas de bombas centr fugas 19 Altera es nas curvas caracter sticas de bombas 22 Acionamentos de bombas por polias e correilas 24 Esquema t pico de instala o de uma motobomba para suc o inferior a 8 metros 28 M todo b sico para sele o de uma bomba centr fuga Schneider para suc o inferior a SUCOS 29 Instru es gerais para instala o e uso d
3. 850 2361 8500 2630 9 10 320 078 034 010 90 900 250 9400 2900 1000 350 087 038 011 002 95 9500 2633 3200 1100 390 096 0 41 0 12 003 0 02 100 10000 277 3500 12 10 420 1 05 0 45 120 12000 333 48 0 5 80 145 0 62 0 17 0 06 0 04 140 14000 3888 6300 2200 760 1 90 0 80 0 23 0 08 0 06 160 16000 4444 80 00 28 00 1 00 200 20000 5555 4100 1420 3 60 150 250 2500 6944 60 00 210 520 2 20 300 30000 833 83 0 29 00 7 20 3 00 350 35000 9722 10000 38 00 940 400 120 0 40 0 28 400 14000 iiil 1 1 4800 Eno ss EA A0 e0 iso 050 70 401 18 00 7 50 2 10 0 70 0 46 abaixo da linha grifada para 57400 9 00 250 0 90 0 55 600 60000 16666 ocasionar excesso de 13 60 principalmente na tubula o 900 90000 25000 de suc o onde a velocidade m xima do fluido bombeado deve ser inferior a 2 0 m s 1935 600 310 0225 3 85 470 1 0 00 5 50 40 7 COMPRIMENTOS EQUIVALENTES EM METROS DE TUBOS PARA CONEX ES PLASTICAS TIPO DE DI METRO EM Pol E mm CONEXAO 3 2 25 1 32 1147 40 17 50 2 60 27 75 3 85 4 110 5 140 6 160 90 o5 06 0 7 12 1 3 14 15 16 19 25 Raio longo Cuva49 0 5 0 6 0 7 0
4. 6 10 0 i6 16 i6 25 25 estes a 6 fr fi io io fas fas so so o 4 4 fe 2 25 s 75 95 e 6 io 16 25 25 so 75 95 95 vo 50 50 75 ss s o 150 150 _ 76 65 1 180 10 os pepe NE NE NERESI 25 es 25 as as 4 4 220 O 80 E 40 2 50 2 75 2 380 1002 OBS PARA MOTORES MONO OU BIF SICO ADEQUADOS OPERAR REDES DE 127 254 OU 508 VOLTS UTILIZAR FIOS COM UMA BITOLA ACIMA DA INDICADA BASEANDO SE NA TABELA COM A TENSAO MAIS PROXIMA X POTENCIA X DISTANCIA CORRESPONDENTE PARA MOTORES TRIF SICOS COM TENS ES DIFERENTES DAS ACIMA ESPECIFICADAS DEVER SER CONSULTADA A CONCESSION RIA DE ENERGIA LOCAL PARA OBTER A BITOLA DE FIO ADEQUADA PARA CADA APLICACAO 15 0 EE EN C1 lt ol a BRI NI NI r I I lala O1 O1 O1 Cl minmi nmii pn NI O Oo 0 Gae o o o o NI INI O N olalla N o N o C1 C1 N C1 N o Afal ojoli NINININ wololo NINININ S lt NINININI CO1 CO1 C1 C1 II O1 O1 O1 C1 N N o N o C1 NO NIN aja NIN cio N Oi N o 1 no lala N IN ENN NO N N N N N 45 12 ESTI
5. Consulte o Manual de Instala o e Utiliza o das Motobombas SCHNEIDER garantindo assim um funcionamento eficaz e longa vida til do equipamento Havendo d vidas n o improvise consulte a f brica 34 ESQUEMA T PICO DE INSTALA O EM UM PO O DE UMA MOTOBOMBA CENTR FUGA INJETORA SCHNEIDER PARA ALTURAS DE SUCCAO SUPERIORES A 8 METROS COMPRIMENTO LINEAR DA RESERO f O TUBULAC O DE RECALQUE SUPERIOR zx N TUBULA O DE RECALQUE V LVULA DE RETEN O BUJ O d DE ESCORVA d a ADAPTADOR COM REGISTRO REGISTRO DE Rus RECALQUE UNI O MANOMETRO E MOTOBOMBA INJETORA Vo al SCHNEIDER VEN URVA V PARA ALTURA DE SUC O MAIOR E QUE 8 MCA Te CHAVE DE PARTIDA EIN AH Hn PROTE O ATERRAMENTO mu A prop N c PEER MASA disc b iu ANS S S C Ot NARA DES lt gt SUC O N VEL S MAIOR QUE 8 METROS EST TICO lt 2 N VEL SS DIN MICO 4 gt S 2 4 Z Sn 4 PROFUNDIDADE lt 2 TUBULA O ATE O INJETOR S Z DE RETORNO N S PROFUNDIDADE 4 gt TOTAL DO PO O S gt SUBMERGENCIA gases DE DO INJETOR lt P S 2 4 S 7 S 2 INJETOR 4 lt 2 EN DISTANCIA E 5 DO INJETOR AO FUNDO SS i 2 DO POCO M NIMO 30 cm p REVESTIMENTO lt AE 2 DO POCO CONDI ES DE INSTALA O DOS INJETORES SCHNEIDER MAX DE INSTALA O m DA BEIRA DO PO O AO INJETOR IDEAL M
6. gt NPSHd 8 169 mca T C LCULO DA POT NCIA NECESS RIA AO MOTOR Sabendo se que PM Q x AMT x 0 37 n onde Q 35 m h AMT 41 92 mca n 60 rendimento arbitrado Teremos PM 35 x 41 92 x 0 37 9 048 cv 60 U DETERMINA O DO PONTO DE FUNCIONAMENTO DA BOMBA PF Equa o da curva do sistema CS Hs AS AR k Qs onde k hfs hfr Q 0 3684 11 0532 35 0 009323755 Ent o Hs 0 5 30 0 009323755 Qs gt Hs 30 5 0 009323755 Qs Hs 30 5 0 009323755 Qs 32 m h Hs 30 5 0 009323755 32 40 05 mca 40 mca 35 m h Hs 30 5 0 009323755 35 41 92 mca 42 mca 38 m h Hs 30 5 0 009323755 38 43 96 mca 44 mca Ap s tra ar a curva do sistema CS determina se o ponto de funcionamento da bomba PF que est no cruzamento entre a curva de AMT e a curva CS Determinando PF encontram se no gr fico a seguir os seguintes valores AMT 42 mca Q 35 NPSH requerido 4 8 mca Pot ncia 9 7 cv Rendimento 56 4 OBS Como o gt NPSH 1 5 mca ver p gina 18 gt 8 169 mca gt 4 8 1 5 mca conclui se que a bomba n o ir cavitar 31 CURVAS CARACTER STICAS MOTOBOMBAS MODELO BC 22R 1 1 2 60 Hz 3450 rpm CC71274 i 29 11 01 CURVA DE VAZ O amp ALTURA amp NPSH Curva do sistema CS Altura mca o N O N npsh mca
7. o mesmo percentual de varia o da rota o pois s o proporcionais 3 000 Varia o da press o Ho x n 2 60 x 2 750 37 04 mca Varia o da pot ncia do motor Ni No x ng 3 15x 2750 3 7 27CV 3500 Portanto os valores corrigidos funcionando com 2750 rpm s o Q 15 71 m3 h 37 04 mca N 7 27 cv B Altera o do di metro do s rotor es Assim como a altera o da rota o altera o do di metro dos rotores condiciona a uma certa proporcionalidade com Q He N cujas express es s o B 1 Vaz o Varia diretamente proporcional ao di metro do rotor Q1 Qo x D1 Do B 2 Altura Varia proporcional ao quadrado do di metro do rotor H1 Hox J Do Pot ncia Varia proporcional ao cubo do di metro do rotor NT No D1 3 Do Onde Do Di metro original do rotor e D1 Di metro alterado ambos em mm Deve se considerar tamb m que h certos limites para diminui o dos di metros dos rotores em fun o principalmente da brutal queda de rendimento que pode ocorrer nestes casos De modo geral os cortes usinagem em rotores podem chegar a no m ximo 20 do seu di metro original C Mudan a do tipo de fluido bombeado Tendo em vista que a maior parte das bombas SCHNEIDER s o projetadas exclusivamente para trabalho com guas limpas ou guas servidas de chuvas e rios n o nos aprofundaremos neste item visto que qualquer aplica o fora das especifica es de
8. 150 __ 40 25 125 4 4 6 10 10 16 25 50 50 70 95 95 120 120 50 125 25 4 6 6 10 16 25 25 50 70 70 95 120 120 150 75 25 4 6 6 10 16 16 25 50 50 70 95 120 120 150 185 100 40 6 10 10 16 25 50 50 70 95 95 120 150 150 185 185 125 60 10 10 16 25 50 50 70 95 120 120 150 185 185 40 125 25 25 25 25 4 6 10 10 16 16 25 25 25 50 5 50 25 25 25 25 4 6 10 10 16 25 25 50 50 75 95 95 75 25 25 25 4 6 10 10 16 25 50 50 75 75 95 95 120 100 2s 4 4 5 5 so 75 75 95 ss 120 vao 15o 150 128 s 25 50 so 75 9 120 120 150 50 165 165 44 11 BITOLAS DE FIOS CONDUTORES DE COBRE PARA LIGA O DE MOTORES ELETRICOS TRIF SICOS ADMITINDO QUEDA M XIMA DE TENS O DE 5 TENS O POT NCIA DIST NCIA DO MOTOR AO QUADRO GERAL DE DISTRIBUI O METROS 16 0 30 40 50 75 100 150 200 250 300 350 400 460 600 600 a iB 25 zs 28 28 2s zs 25 zs 2 Ta aa aa 10 ss es ss 25 es es s e a fa fa fa 25 25 25 25 25 25 25 25 4 6 6 o o 5 25 25 25 28 25 4 6 6 10 to 10 10 16 as ss es ss 4 o w ww vw _ 25 esfes 25 4 6
9. AS hfs R Hv Onde Ho Press o atmosf rica local em mca Tabela 1 AS Altura de suc o em metros dado da instala o hfs Perdas de carga no escoamento pela tubula o de suc o em metros R Perdas de carga no escoamento interno da bomba em metros dados do fabricante Hv Press o de vapor do fluido escoado em metros Tabela 2 Para que o NPSH proporcione uma suc o satisfat ria bomba necess rio que a press o em qualquer ponto da linha nunca venha reduzir se press o de vapor do fluido bombeado Isto evitado tomando se provid ncias na instala o de suc o para que a press o realmente til para a movimenta o do fluido seja sempre maior que a soma das perdas de carga na tubula o com a altura de suc o mais as perdas internas na bomba portanto Hv gt hfs AS R 2 NPSH DA BOMBA E NPSH DA INSTALA O Para que se possa estabelecer comparar e alterar os dados da instala o se necess rio usual desmembrar se os termos da f rmula anterior a fim de obter se os dois valores caracter sticos instala o e bomba sendo Ho Hv AS hfs NPSH dispon vel que uma caracter stica da instala o hidr ulica E a energia que o fluido possui num ponto imediatamente anterior ao flange de suc o da bomba acima da sua press o de vapor Esta vari vel deve ser calculada por quem dimensionar o sistema utilizando se de coeficientes tabelados e dados da ins
10. b sicas destes comportamentos assim como a Mec nica dos Fluidos Temos que todas as bombas fabricadas pela SCHNEIDER tem como finalidade b sica o transporte de fluidos incompress veis com viscosidade baixa ou nula dos quais o mais conhecido e bombeado a gua A gua em seu estado l quido possui propriedades f sico qu micas diversas cujas principais s o A Peso Espec fico o peso da subst ncia pelo volume ocupado pela mesma cuja express o definida por kgf m V O peso espec fico da gua igual a 1000 kgf m ou 1 0 gf cms B Volume Espec fico Ve o volume ocupado por 1 kg do produto Este volume varia de acordo com a temperatura 4 C Ve 0 001 m kg 28 Ve 0 001005 m kg C Massa espec fica p a massa por unidade de volume cuja express o pzM kg m V D Densidade d A densidade a comparac o entre o peso do l quido e o peso de igual volume de gua destilada temperatura padr o de 4 C Por tratar se de uma rela o entre pesos constitui se em um n mero adimensional A gua possui densidade 1 0 E Press o p Define se como a for a necess ria para deslocar se o fluido por unidade de rea expressa por P F A Unidades kg cm Lb pol PSI Atmosfera Pascal E 1 Press o Absoluta Pas a press o medida em rela o ao v cuo total ou zero absoluto E 2 Press o Atmosf rica Paim o peso d
11. da mesma O NPSHaisp deve ser sempre maior que o NSPHreg NPSH gt NPSH 16 V LVULA OU DE FUNDO DE POCO V lvula de reten o colocada na extremidade inferior da tubula o de suc o para impedir que a gua succionada retorne fonte quando da parada do funcionamento da bomba evitando que esta trabalhe a seco perda da escorva 17 CRIVO Grade ou filtro de suc o normalmente acoplado a v lvula de p que impede a entrada de part culas de di metro superior ao seu espa amento 18 V LVULA DE RETEN O V lvula s de sentido nico colocada s na tubula o de recalque para evitar o golpe de ar ete Utilizar uma v lvula de reten o a cada 20 mca de AMT 19 PRESS O ATMOSF RICA Peso da massa de ar que envolve a superf cie da terra at uma altura de 80 km e que age sobre todos os corpos Ao n vel do mar a press o atmosf rica de 10 33 mca ou 1 033 kgf cm 760 mm Hg 21 REGISTRO Dispositivo para controle da vaz o de um sistema hidr ulico 22 MAN METRO Instrumento que mede a press o relativa positiva do sistema 23 V AZ O Quantidade de fluido que a bomba dever fornecer ao sistema Unidades mais comuns l h l min l s Onde 1 m h 1000 I h 16 67 l min 0 278 I S PROPRIEDADES DOS FLUIDOS 1 CONCEITO Sendo a hidr ulica o ramo da f sica que estuda o comportamento dos fluidos tanto em repouso como em movimento necess rio conhecer se algumas defini es
12. dados de altura mca e vaz o m3 h indicados o NPSHr da bomba 4 95 mca confira B C LCULO DO NPSHd Sabendo se que NPSHd Ho Hv AS hfs Onde Ho 2 10 16 Tabela 1 Hv 0 433 Tabela 2 ASz 2 0 metros altura suc o hfs 1 60 metros perda calculada para o atrito na suc o Temos que NPSHd 10 16 0 433 2 0 1 60 gt NPSHd 6 127 mca Analisando se a curva caracter stica abaixo temos um NPSHr de aproximadamente 5 mca Ent o NPSHd gt NPSHr 45 40 35 N N O e C e altura mca EE C 10 npsh mca O O10 OO CO O vaz o m h A bomba nestas condi es funcionar normalmente por m deve se evitar 1 Aumento da vaz o 2 Aumento do n vel din mico da capta o 3 Aumento da temperatura da gua Havendo altera o destas vari veis o poder igualar se ou adquirir valores inferiores ao NPSH ocorrendo assim a cavita o OBS A exist ncia de uma margem entre o NPSHa e o NPSH visa garantir que n o ocorrer cavita o Hoje ap s experimentos de v rios autores e consultores verificou se que na maioria dos casos uma margem segura para o NPSH NPSHd gt NPSHr 1 5 mca 4 CAVITA O Quando a condi o NPSHd gt NPSHr n o garantida pelo sistema ocorre o fen meno denominado cavita o Este fen meno d se quando a press o do fluido na linha de suc o adquire valores inferiores ao da press o de vapor
13. do mesmo formando se bolhas de ar isto a rarefa o do fluido quebra da coluna de gua causada pelo deslocamento das p s do rotor natureza do escoamento e ou pelo pr prio movimento de impuls o do fluido 13 Estas bolhas de ar s o arrastadas pelo fluxo e condensam se voltando ao estado l quido bruscamente quando passam pelo interior do rotor e alcan am zonas de alta press o No momento desta troca de estado o fluido j est em alta velocidade dentro do rotor o que provoca ondas de press o de tal intensidade que superam a resist ncia tra o do material do rotor podendo arrancar part culas do corpo das p s e das paredes da bomba inutilizando a com pouco tempo de uso por consequente queda de rendimento da mesma O ru do de uma bomba cavitando diferente do ru do de opera o normal da mesma pois d a impress o de que ela est bombeando areia pedregulhos ou outro material que cause impacto Na verdade s o as bolhas de ar implodindo dentro do rotor Para evitar se a cavita o de uma bomba dependendo da situa o deve se adotar as seguintes provid ncias A Reduzir se a altura de suc o e o comprimento desta tubula o aproximando se ao m ximo a bomba da capta o B Reduzir se as perdas de carga na suc o com o aumento do di metro dos tubos e conex es C Refazer todo o c lculo do sistema e a verifica o do modelo da bomba D Quando poss vel sem prejudicar a vaz o e ou a
14. e 8 acima descritas Lembre se sempre que as vaz es indicadas em cat logos para as Bombas Injetoras SCHNEIDER somente ser o plenamente obtidas quando as mesmas estiverem corretamente instaladas el trica e hidraulicamente e cujo injetor esteja submerso 10 metros abaixo do n vel din mico do reservat rio livre de obstru es 39 6 PERDAS DE CARGA EM TUBULA ES PL STICAS EM METROS CADA 100 METROS DE TUBOS NOVOS DI METRO NOMINAL Pol e mm Litros 34 Piw 4 2 2 2w g 5 6 Seg 25 32 40 50 60 85 110 140 160 E 75 Ld j T wd 4 lt gt N D Litros m Hora Hora N Q Ts 062 1 020 007 C 11 80 400 125 045 1015 Ll 20 200 0555 i95o 680 2 10 070 025 006 25 250 0694 28 80 10 00 310 1 10 037 009 1 1370 420 150 050 0 13 004 550 195 0 68 017 007 j 7 00 250 085 021 009 860 300 100 026 97 00 33 50 10 40 125 034 013 55 5500 1527 3960 1230 430 150 037 0155 60 6000 1666 46 20 14 30 170 043 018 005 65 6500 1805 5310 1650 570 200 049 021 006 70 7000 194 6050 1870 650 230 056 024 007 75 750 208 68 30 21 20 260 063 0 27 008 80 800 222 7640 2300 820 290 070 031 009 T 85
15. f brica s o de exclusiva responsabilidade do usu rio A exce o dos modelos BCA 43 para uso com propor o de 70 gua e 30 chorume BCS 350 para s lidos em suspens o de no m ximo 20 em volume oriundos de esgotos sanit rios e BC 30 para algumas solu es qu micas sob pr via consulta a f brica n o disp e de testes 23 com os chamados fluidos n o newtonianos n o uniformes tais como pastas lodos e similares viscosos No entanto conv m salientar que qualquer bomba centr fuga cuja aplica o b sica seja para gua limpa ao bombear fluidos viscosos apresenta um aumento do seu BHP e redu o da AMT e da vaz o indicadas originalmente nas curvas caracter sticas D Tempo de vida til da bomba Com o decorrer do uso mesmo que em condi es normais natural que ocorra um desgaste interno dos componentes da bomba principalmente quando n o existe um programa de manuten o preventiva para a mesma ou este deficiente O desgaste de buchas rotores eixo e alojamento de selos mec nicos ou gaxetas fazem aumentar as fugas internas do fluido tornando o rendimento cada vez menor Quanto menor a bomba menor ser o seu rendimento ap s algum tempo de uso sem manuten o pois a rugosidade folgas e imperfei es que aparecem s o relativamente maiores e mais danosas que para bombas de maior porte Portanto n o se deve esperar o desempenho indicado nas curvas caracter sticas do fabricante sem antes certificar s
16. qI SI SOIS gt GN sE SE LO cO qe Dum OL O O N LO c N QO O O O O O O EE D C ALSS Tel O O LO O a paes aT oo CN CN NIN 2 bear baz ON S Sm Si E x di E z E 1 60 i i BBB L2 a pop o4 o2 CT CE e GE 60 00 an 13 4000 14 00 4 70 58 00 2000 2 sm m DIAMETRO NOMINAL Pol de T elos 331 1 1 1 perdas de carga principalmente na tubula o de suc o onde a velocidade m xima do fluido bombeado deve ser inferior a 2 0 m s O C gt 0 O gt C gt LLI n o ocasionar excesso 4 42 9 COMPRIMENTO EQUIVALENTES EM METROS DE TUBOS PARA CONEX ES METALICAS DI METRO TIPO DE CONEX O Pol Curva Curva Joelho Joelho Luva de E Mas m 90 Raio 45 90 45 Redu o longo Gaveta c crivo Horizontal Vertical 3 4 0 4 0 2 0 7 0 3 0 12 0 2 5 6 1 6 2 4 1 0 5 0 3 0 8 0 4 0 16 0 2 7 3 2 1 3 2 11 4 0 6 0 4 1 1 0 5 0 29 0 3 10 0 2 7 4 0 11 2 0 7 0 5 159 0 6 0 38 0 3 11 6 3 2 4 8 2 0 9 0 6 1 7 0 8 0 64 0 4 14 0 4 2 6 4 21 2 1 0 0 7 2 0 0 9 0 71 0 4 17 0 5 2 8 1 3 1 3 0 8 2 5 1 2 0 78 0 5 22 0 6 3 9 7 4 1
17. 5 A velocidade linear expressa por x x G N x rpm Onde x 3 1416 constante Q nominal da polia motora em metros Q Externo h rpm Velocidade Angular do Motor C EXEMPLO Calcular as polias e correias necess rias para acionar uma bomba de 3500 rpm a partir de um motor de 2300 rpm de 20cv D C LCULO DA POLIA DO MOTOR Rota o do motor 2300 rpm Na Tabela 4 vemos que para esta rota o o perfil de correia mais indicado o B O di metro m nimo indicado 130 mm e o m ximo 220 mm Considerando que haja disponibilidade de espa o para instala o e manuten o adotaremos para esta polia um externo intermedi rio afim de trabalhar com uma velocidade linear menos cr tica assim Q da Polia do motor 130 220 175 mm 2 Temos da polia motora N Ext h 175 12 5 Tabela 5 para perfil B N 162 5 mm 0 162 metros Velocidade Linear xx n m x rom 3 1416 x 0 162 x 2300 Velocidade Linear 1170 m min lt 1500 m min Ok N de Correias Pot Do Motor 20 cv Correia 5 0 Tabela 4 para 2300 rpm N de Correias 3 63 4 correias E C LCULO DA POLIA DA BOMBA da Polia da Bomba rpm do Motor x da Polia do Motor 2300 x 175 115 mm rom da Bomba 3500 Resultado da Polia Motora motor 175 mm da Polia Movida bomba 115 mm N de correias perfil B a utilizar 4 Velocidade Linear 1170 m min OBS Fica claro que quanto mais p
18. 6 0 9 3 4 1 5 0 90 0 7 23 0 6 4 12 9 5 2 1 1 1 4 2 1 9 1 07 0 9 30 0 10 4 16 1 6 2 7 1 2 6 4 2 5 2 20 1 1 42 0 12 5 19 3 8 3 4 1 4 7 9 3 3 3 35 1 4 56 0 1 60 25 0 Ferro galvanizado ferro fundido alum nio ou a o carbono Valores de acordo a NBR 92 80 Para tubos e conex es usados acrescentar 3 aos valores acima por cada ano de uso 43 10 BITOLAS DE FIOS CONDUTORES DE COBRE PARA LIGA O DE MOTORES EL TRICOS MONOF SICOS ADMITINDO QUEDA M XIMA DE TENS O DE 5 IP A POT NCIA DIST NCIA DO MOTOR AO QUADRO GERAL DE DISTRIBUI O METROS DO MOTOR POTE s 1 6 1 4 Fas pus 40 95 005 NO 388 5 18 12 25 25 25 25 25 4 6 6 10 16 i6 25 25 50 50 7007 34 10 25 25 25 4 6 10 6 6 5 so 50 o 70 95 18 4 6 1 25 5 o ss 95 125 120 RE RA RR RR S DK JEDE A EOGHEGANOUE NS DE E 185 20 240 1 6 1 4 25 25 25 125 25 25 25 25 25 4 4 6 6 10 t6 25 Yap 25 25 25 25 25 z5 25 4 4 S e o 0 6 25 34 10 25 25 25 25 25 4 4 6 6 10 10 6 16 25 25 50 15 25 25 25 25 25 4 6 6 10 10 16 t6 5 25 50 75 20 125 125 25 25 4 6 6 10 10 t6 l6 25 25 5 75 75 30 25 25 25 4 4 6 10 16 25 50 50 75 75 120 120
19. 8 0 9 1 0 1 1 1 9 Joelho 90 12 1 5 20 3 2 3 4 3 7 3 9 4 3 4 9 6 0 FE dg 10 1 3 1 5 1 7 18 19 25 3 2 de Redu o 915 02 0 3 0 4 0 7 0 78 0 85 0 95 1 2 21 V lvula de PME NEC 455 183 237 250 268 288 374 453 PVC r gido polietileno e similares exce o aos tubos espec ficos para irriga o que possuem tabela pr pria Valores de acordo com a NBH 5626 82 Para press es at 75 mca PVC classe 15 100 mca PVC classe 20 Para tubos e conex es usados acrescentar 296 aos valores acima para cada ano de uso 41 8 PERDAS DE CARGA TUBULA ES MET LICAS EM METROS POR CADA 100 METROS DE TUBOS NOVOS 2e JN 88885 guris 95939 395 D 0 N O 99 N 09 tO C 00 O eo t5 o ec i eis S S a ed log XC uo ololo 5 olol dolololo dolololol o sse ss sess 3212128129189 38885855 98 8 8 8 38 8 8 38181818 asss sss S miel 99 2919 DO OO O OSI IS S SG S 5 Oi OO 5 lt ISV GIO S SOS Se q s SOS lt _ I CGN SF LO CO N IOO O gt TITE IT TT O nlololo ololololo ip 919 gololojo gololo gojojojo OO O Aa allo o N c o SIS 9 Qo o S SI SS
20. Centr fugas de Fluxo Axial O movimento do fluido ocorre paralelo ao eixo de rota o B Nas Bombas Volum tricas ou de Deslocamento Positivo a movimenta o do fluido causada diretamente pela a o do rg o de impuls o da bomba que obriga o fluido a executar o mesmo movimento a que est sujeito este impulsor mbolo engrenagens l bulos palhetas D se o nome de volum trica porque o fluido de forma sucessiva ocupa e desocupa espa os no interior da bomba com volumes conhecidos sendo que o movimento geral deste fluido d se na mesma dire o das for as a ele transmitidas por isso a chamamos de deslocamento positivo As Bombas Volum tricas dividem se em B 1 mbolo ou Alternativas pist o diafragma membrana B 2 Rotativas engrenagens l bulos palhetas parafusos 4 FUNCIONAMENTO Por ser o produto fabricado pela SCHNEIDER e consequentemente objeto deste cat logo abordaremos apenas os aspectos do funcionamento das Bombas Centr fugas Radiais Segue A Bomba Centr fuga tem como base de funcionamento a cria o de duas zonas de press o diferenciadas uma de baixa press o suc o e outra de alta press o recalque Para que ocorra a forma o destas duas zonas distintas de press o necess rio existir no interior da bomba a transforma o da energia mec nica de pot ncia que fornecida pelo m quina motriz motor ou turbina primeiramente em energia cin tica a qual ir deslocar o fl
21. Di metro interno do tubo em metros Para uso pr tico as velocidades de escoamento mais econ micas s o e Velocidade de Suc o lt 2 0 m s e Velocidade de Recalque lt 3 0 m s 4 DI METRO DOS TUBOS A Tubula o de Recalque Pelas Tabelas 6 e 8 podemos escolher o di metro mais adequado para os tubos de recalque observando a linha grifada em fun o da melhor rela o custo benef cio poss vel custo de investimento x custo operacional 18 Custo de Investimento Custo total dos tubos bomba conex es acess rios etc Quanto menor o di metro dos tubos menor o investimento inicial e vice versa Custo Operacional Custo de manuten o do sistema Quanto maior o di metro dos tubos menor ser a altura manom trica total a pot ncia do motor o tamanho da bomba e o gasto de energia Consequentemente menor ser o custo operacional e vice versa Tubula o de Suc o Na pr tica define se esta tubula o usando se di metro comercial imediatamente superior ao definido anteriormente para recalque analisando se sempre o NPSHg do sistema ALTURA MANOM TRICA TOTAL AMT A determinac o desta vari vel de fundamental import ncia para a selec o da bomba hidr ulica adequada ao sistema em quest o Pode ser definida como a quantidade de trabalho necess rio para movimentar um fluido desde uma determinada posi o inicial at a posi o final incluindo nesta carga o trabalho necess rio pa
22. INIMA C de p 2 j JA x H 3 17 2 9 n A J t 2 142 INJETOR DOS INJETORES mm 35 METODO B SICO PARA SELE O DE UMA MOTOBOMBA CENTR FUGA INJETORA SCHNEIDER PARA ALTURA DE SUC O SUPERIOR A 8 mca 1 CRIT RIOS Para se calcular com seguran a a bomba centr fuga injetora adequada a um determinado sistema de abastecimento de gua s o necess rios alguns dados t cnicos fundamentais do local de instala o e das necessidades do projeto A A defini o da Profundidade at o Injetor metros conforme indicado na tabela de cada bomba feita conhecendo se e Profundidade total da fonte de capta o em metros e N vel est tico da fonte de capta o em metros e N vel din mico da fonte de capta o em metros e Tipo e vaz o dispon vel da fonte em m n e Vaz o requerida em m h Para pocos semi artesianos ou artesianos conhecer o Q interno livre dos mesmos B A press o necess ria para o recalque altura manom trica de recalque obtida conhecendo se e Altura de recalque em metros e Comprimento linear e di metro da tubula o de recalque em metros e Quantidade e tipo de conex es existentes 2 EXEMPLO Baseados nestas informa es podemos calcular a bomba necess ria para os seguintes dados conforme o esquema t pico apresentado na p gina anterior DADOS Profundidade Total do Po o 25 metros N vel Est tico 10 metros N vel Din m
23. MATIVA DE CONSUMO EM LITROS DIA EDIFICA O CONSUMO EDIFICA O CONSUMO Alojamentos provis rios 80 p pessoas 1 5 m de rea 200 p pessoas Lavanderias 80 p quilo de roupa seca 5 m de rea Ambulat rios 25 p pessoa Mercados pequenos grandes 100 p cavalo Orfanatos e similares 150 p pessoa Edif cios p blicos ou Restaurantes e 50 pessoa Resid ncias populares 120 p pessoa ou rurais Hot is c cozinha 200 p pessoa lavanderia 46 13 TABELA DE DEFEITOS MAIS COMUNS INSTALA ES DE BOMBAS E MOTOBOMBAS E SUAS CAUSAS MAIS PROVAVEIS Bomba funciona mas n o h recalque Vaz o e ou press o nulas ou insuficientes A tubula o de suc o e a bomba n o est o completamente cheias de gua Profundidade de suc o elevada maior que 8 metros p centrifugas normais Entrada de ar pela tubula o de suc o V lvula de p presa parcial ou totalmente entupida ou sub dimensionada Motor com sentido de rota o invertido Altura de recalque maior que aquela para a qual a bomba foi indicada Tubos de suc o e recalque de pequeno di metro excesso de press o com pouca vaz o Rotor da bomba furado ou entupido Junta defeituosa provocando entrada de ar Corpo da bomba furado ou entupido Selo mec nico com vazamento Viscosidade do fluido diferente da indicada Bomba perde escorvamento ap s a partida deixa gradativamente de puxar 3 Profundidade de s
24. a A Es EN SY RR z y TS T Te Hm LI p MOTOBOMBA CENTRIFUGA 128 NATAN 2 28 METODO BASICO PARA SELE O DE UMA BOMBA CENTRIFUGA SCHNEIDER PARA ALTURA DE SUCCAO INFERIOR A 8 mca F CRIT RIOS Para calcular se com seguran a a bomba centr fuga adequada a um determinado sistema de abastecimento de gua s o necess rios alguns dados t cnicos fundamentais do local da instala o e das necessidades do projeto Altura de Suc o AS e Altura de Recalque AR em metros Dist ncia em metros entre a capta o ou reservat rio inferior e o ponto de uso final ou reservat rio superior isto caminho a ser seguido pela tubula o ou se j estiver instalada o seu comprimento em metros lineares e os tipos e quantidades de conex es e acess rios existentes l Di metro Pol ou mm e material PVC ou metal das tubula es de suc o e recalque caso j forem existentes Tipo de fonte de capta o e vaz o dispon vel na mesma em m h Vaz o requerida em m h Capacidade m xima de energia dispon vel para o motor em cv e tipo de liga o monof sico ou trif sico quando tratar se de motores el tricos Altitude do local em relac o ao mar Temperatura m xima e tipo de gua rio poco chuva L Q PAG O Z EXEMPLO Baseados nestas informa es podemos calcular a bomba necess ria pa
25. a massa de ar que envolve a terra at uma altura de 80 km sobre o n vel do mar A este n vel a Paim 10 33 mca ou 1 033 kgf cm E 3 Press o Manom trica a press o medida adotando se como refer ncia a press o atmosf rica denominada tamb m press o relativa ou efetiva Mede se com aux lio de man metros cuja escala em zero est referida a press o atmosf rica local Quando o valor da press o medida no man metro menor que a press o atmosf rica local teremos press o relativa negativa ou v cuo parcial E 4 Press o de Vapor a situa o do fluido onde a uma determinada temperatura coexistem as fases do estado l quido e de vapor Para gua a temperatura ambiente de 20 a press o de vapor de 0 239 metros ou 0 0239 kgf cm Quanto maior a temperatura maior a press o de vapor Ex 100 C Ponto de Ebuli o da gua 10 33 metros ou 1 033 kgf cm de press o de vapor F Vaz o Q a rela o entre o volume do fluido que atravessa uma determinada se o de um conduto e o tempo gasto para tal sendo Q V T Unidades m3 h L s GPM F 1 Vaz o M ssica a rela o entre a massa do fluido que atravessa uma determinada se o de um conduto e o tempo gasto para tal sendo Qm A 3 Unidades kg h kg s Lb h G Velocidade Ve a relac o entre a vaz o do fluido escoado e a rea de se o por onde escoa sendo Unidades m s p s s
26. aria diretamente proporcional a varia o da rota o Qi Qo X No A 2 Press o Varia proporcional ao quadrado da varia o da rota o 2 Ho x ni no Pot ncia Varia proporcional ao cubo da varia o da rota o 3 N No x ni no Onde Qo Vaz o inicial em m h Vaz o final em m h Ho Press o inicial em mca Press o final em mca No Pot ncia inicial em cv Pot ncia final em cv Rota o inicial em rpm n4 Rota o final em rpm TABELA 3 COEFICIENTES DE VARIA O DA ROTA O DA BOMBA DE 3 500 rpm PARA wr we um NESTE NE Lm 1m Qo 0 43 Qo x 0 45 Qo X 0 51 Qo X 0 57 Qo X 0 63 QoX0 66 Qo X 0 68 Qo X 0 71 Qo X0 74 Qo X 0 86 Qo X 0 93 Ho X 0 18 Ho X 0 21 Ho X 0 26 Ho X 0 32 Ho X 0 39 Ho X 0 43 Ho X 0 47 HoX 0 51 Ho X 0 55 Ho X 0 73 Ho X 0 86 No X 0 08 No X 0 095 No X 0 136 No X 0 186 No X 0 25 No X 0 28 No X 0 32 NoX 0 36 No X 0 41 No X 0 63 No X 0 80 A 4 EXEMPLO Uma bomba que funciona 3500 rpm fornecendo Q 20m h 60 mca 15 cv precisar operar em 2750 rpm que resultados podemos esperar Varia o da rota o No 3500 2750 750 rpm 750 x 100 21 4 Percentual de queda da rota o 3500 22 Varia o da vaz o Q Qo x n4 no 20 x 2750 15 71 m h 3500 Portanto a vaz o variou 20 15 71 4 29 m3 h x 100 21 4 96 20
27. de a bomba apresenta o seu melhor rendimento n sendo que sempre que deslocar se tanto a direita como a esquerda deste ponto o rendimento tende a cair Este ponto a intersec o da curva caracter sticas da bomba com curva 1 2 caracter stica do sistema curvas 3 e 4 x CCS E importante levantar se a curva caracter stica do sistema para confront la com uma curva caracter stica de bomba que se aproxime ao m ximo do seu ponto timo de trabalho meio da curva melhor rendimento Evita se sempre optar se por um determinado modelo de bomba cujo ponto de trabalho encontra se pr ximo aos limites extremos da curva caracter stica do equipamento curva 2 pois al m do baixo rendimento h a possibilidade de opera o fora dos pontos limites da mesma que sendo esquerda poder n o alcan ar o ponto final de uso pois estar operando no limite m ximo de sua press o e m nimo de vaz o Ap s este ponto a vaz o se extingue restando apenas a press o m xima do equipamento denominada schut off passo que operando se direita da curva poder causar sobrecarga no motor Neste ponto a bomba estar operando com m ximo de vaz o e m nimo de press o aumentando o BHP da mesma Esta ltima posi o a respons vel direta pela sobrecarga e queima de in meros motores el tricos em situa es n o previstas pelos usu rios em fun o do aumento da vaz o com consequente aumento de corrente do motor D
28. de escoamento turbulento os filetes movem se em todas as dire es de forma sinuosa com velocidades vari veis em dire o e grandeza em pontos e instantes diferentes figura 8 O regime turbulento caracterizado quando o n de Reynolds Re for superior a 4000 Obviamente o regime de escoamento mais apropriado para um sistema de bombeamento o laminar pois acarretar menores perdas de carga por atrito em fun o do baixo n mero de interfer ncias existentes na linha 17 Fig 7 Escoamento Laminar Fig 8 Escoamento Turbulento 2 N DE REYNOLDS expresso por RezVxD D Onde Re N de Reynolds V Velocidade m dia de escoamento em m s D Di metro da Tubulac o em metros v Viscosidade cinem tica do Liquido em m s Para a gua doce ao n vel do mar e a temperatura de 25 C a viscosidade cinem tica v igual a 0 000001007 m s O escoamento ser Laminar Re lt 2000 Turbulento Re 4000 Entre 2000 e 4000 o regime de escoamento considerado cr tico Na pr tica o regime de escoamento da gua em tubula es sempre turbulento 3 VELOCIDADE DE ESCOAMENTO V Derivada da equa o da continuidade a velocidade m dia de escoamento aplicada em condutos circulares dado por V 4xQ x x D onde V Velocidade de escoamento em m s Q Vaz o em m3 s n 3 1416 constante D
29. dever ser de di metro igual a 1 Como op o usaremos o PVC Assim teremos Curvas de 90 PVC 1 3x 0 6 1 8m 2 Curvas de 45 PVC 1 2x 0 4 0 8m 1 V lvula de Reten o Vertical Metal 1 3 2m Comprimento Linear do Recalque PVC 1 100 0 m Comprimento Total 105 8 metros Pela Tabela 6 para 1 5 m3 h tubo Q 1 temos um coeficiente 4 0 sendo hfr 105 8 x 4 0 4 23 m C C LCULO DA ALTURA MANOM TRICA DE RECALQUE AMR AMR AR hfr Neste caso n o se considera altura de suc o suas perdas de AMR 16 0 4 23 carga pois ela maior do que 8 mca j estando contemplada na defini o correta do AMR 20 23 mca injetor 37 DEFINI O DA MOTOBOMBA CENTR FUGA INJETORA Consultando a Tabela de Sele o das Bombas Injetoras verificamos que modelo denominado genericamente de Ex 3 mais adequado a nossa instala o apresenta as seguintes especifica es VARI VEIS DADOS DIMENSIONADOS DADOS CARACTER STICOS Vaz o x Press o 1 5 m h x 20 mca 1 5 m h x 23 mca Livre do Poco 4 101 6mm 3 62 92 mm OBS Neste caso n o h como calcular se o NPSH visto que os dados de suc o s o apresentados e definidos de forma diferente que uma situa o normal onde a altura de suc o limite 8 de mca Como j dissemos no item A quanto menor a submerg ncia do injetor inferior a 10 metros menor ser a vaz o da bomba Esta perda de vaz o por metro i
30. din mico da capta o e o bocal de suc o da bomba OBS Em bombas centr fugas normais instaladas ao n vel do mar e com fluido bombeado a temperatura ambiente esta altura n o pode exceder 8 metros de coluna d agua 8 mca 2 ALTURA DE RECALQUE AR Desn vel geom trico altura em metros entre o bocal de suc o da bomba e o ponto de maior eleva o do fluido at o destino final da instala o reservat rio etc ALTURA MANOM TRICA TOTAL AMT Altura total exigida pelo sistema a qual a bomba dever ceder energia suficiente ao fluido para venc la Leva se em considera o os desn veis geom tricos de suc o e recalque e as perdas de carga por atrito em conex es e tubula es AMT Altura Suc o Altura Recalque Perdas de Carga Totais Tubula es Conex es e Acess rios Unidades mais comuns mca kgf cm Lbs Pol Onde 1 kgf cm 10 mca 14 22 Lbs Pol PERDA DE CARGA NAS TUBULA ES Atrito exercido na parede interna do tubo quando da passagem do fluido pelo seu interior E mensurada obtendo se atrav s de coeficientes um valor percentual sobre o comprimento total da tubula o em fun o do di metro interno da tubula o e da vaz o desejada PERDA DE CARGA LOCALIZADA NAS CONEX ES Atrito exercido na parede interna das conex es registros v lvulas dentre outros quando da passagem do fluido E mensurada obtendo se atrav s de coeficientes um comprimento equivalen
31. e a press o de trabalho de uma subst ncia l quida contida em um sistema a velocidade de escoamento ou ambas CLASSIFICA O Devido a grande diversidade das bombas existentes adotaremos uma classifica o resumida dividindo as em dois grandes grupos Bombas Centr fugas ou Turbo Bombas tamb m conhecidas como Hidro ou Rotodin micas Bombas Volum tricas tamb m conhecidas como de Deslocamento Positivo DIFEREN AS B SICAS gt gt N Nas Bombas Centr fugas ou Turbo Bombas a movimenta o do fluido ocorre pela a o de for as que se desenvolvem na massa do mesmo em consequ ncia da rota o de um eixo no qual acoplado um disco rotor impulsor dotado de p s palhetas h lice o qual recebe o fluido pelo seu centro e o expulsa pela periferia pela a o da for a centr fuga da o seu nome mais usual Em fun o da dire o do movimento do fluido dentro do rotor estas bombas dividem se em A 1 Centrifugas Radiais puras A movimenta o do fluido d se do centro para a periferia do rotor no sentido perpendicular ao eixo de rota o OBS Este tipo de bomba hidr ulica o mais usado no mundo principalmente para o transporte de gua e o nico tipo de bomba fabricada pela SCHNEIDER cujos diferentes modelos e aplica es est o apresentados neste cat logo A 2 Centr fugas de Fluxo Misto O movimento do fluido ocorre na dire o inclinada diagonal ao eixo de rota o A 3
32. e bombas Cent fugas 33 Esquema t pico de instala o de uma motobomba para suc o superior a 8 metros 35 M todo b sico para sele o de uma motobomba centr fuga injetora Schneider para SUCCao SUpenor S Si ea Qe belio bes De ge 36 Instru es gerais para instala o e uso de bombas injetoras 39 Tabela de perdas de carga em tubos de PVC 40 Tabela de comprimento equivalente em conex es pl sticas 41 Tabela de perdas de carga em tubos met licos 42 Tabela de comprimento equivalente em conex es 43 Tabela de bitolas de fios de cobre para liga o de motores monof sicos 44 Tabela de bitolas de fios de cobre para liga o de motores trif sicos 45 Tabela de estimativa de consumo di rio por 46 Tabela de defeitos mais comuns em instala es de bombas e motobombas e suas Causas mais DIOVANVCIS 47 1 TERMOS HIDR ULICOS MAIS USADOS BOMBEAMENTO ALTURA DE SUC O AS Desn vel geom trico altura em metros entre o n vel
33. e do estado de conserva o de uma bomba que j possua um bom tempo de uso ACIONAMENTO DE BOMBAS POR POLIAS E CORREIAS 1 APLICA ES A maioria das bombas centr fugas s o fornecidas pela f brica dotadas de motor el trico diretamente acoplado monobloco Por m muito comum o uso de outros motores principalmente em zonas rurais atrav s de sistemas de acionamento por correias em V onde ent o a bomba fornecida com mancal de rolamento ao inv s de motor Na ponta do eixo do mancal introduzida uma polia polia movida a qual tracionada por uma ou mais correias em V cuja extremidade oposta est assentada em outra polia polia motriz montada na ponta do eixo de um motor ou turbina A rela o entre os di metros externos destas duas polias que ajusta a velocidade conveniente a bomba Salvo aplica es especiais a maioria dos usos de transmiss o por correias em V para acionar bombas ocorre quando a velocidade m xima da m quina acionadora motor el trico motor diesel turbina tomada de for a de trator em rpm menor que a velocidade m nima requerida para o funcionamento adequado da bomba EXEMPLO Bombas de alta rota o 3450 a 3600 rpm acionadas por A Motor El trico IV p los rota o nominal 1750 rpm B Motor Diesel rota o nominal 2300 rpm C Tomada de for a do trator rota o nominal 600 rpm 2 C LCULO DO DI METRO DE POLIAS EM FUN O DA ROTA O O di me
34. e um modo geral podemos dizer que as curvas caracter sticas podem ser Est veis quando uma determinada altura corresponde a uma nica vaz o curva 5 Inst veis quando uma determinada altura corresponde a duas ou mais vaz es curva 6 CURVA CARACTER STICA DO SISTEMA obtida fixando se a altura geom trica total do sistema suc o e recalque na coordenada Y altura mca e a partir deste ponto calcula se as perdas de carga com valores intermedi rios de vaz o at a vaz o total requerida considerando se o comprimento da tubula o di metro e tipo de tubo tempo de uso acess rios e conex es curvas 3 e 4 20 HA Pontos cr ticos operacionais gt Q Curva 2 Vaz o Q x Press o H N H1 Pd Q1 Q Curva 4 n CCS Ponto de Trabalho H H1 FS d Q1 Q Curva 6 Inst vel 1 ponto de H para 2 pontos de Q 21 CCS Hgeo E Q Curva 3 CCS a partir de Hgeo A 1 SN Q1 I Q Curva 5 Est vel 1 ponto de H para 1 ponto de Q ALTERA ES NAS CURVAS CARACTER STICAS DE BOMBAS 1 CONCEITO Como vimos anteriormente as curvas caracter sticas apresentam mudan as sens veis de comportamento em fun o de altera es na bomba e no sistema importante saber quais os fatores que a influenciam e quais suas consequ ncias Assim sendo temos A Altera o da rota o da bomba A 1 Vaz o V
35. eado pela mesma Figura 1 Vista lateral do caracol e rotor em corte de uma bomba centr fuga Figura 2 Vista frontal do caracol e rotor em corte de uma bomba centr fuga Figura 3 Caracol de descarga centralizada com difusor fixo Zona de alta press o Bocal de sa da P Guia ou Diretriz do Difusor Coletor em Caracol ou Voluta Zona de baixa press o Caracol Eixo P s do Rotor P s do Rotor Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Rotor fechado Figura 5 Rotor semi aberto Figura 6 Rotor aberto N P SH E CAVITACAO 1 DEFINI O A sigla NPSH vem da express o Net Positive Suction Head a qual sua tradu o literal para o Portugu s n o expressa clara e tecnicamente o que significa na pr tica No entanto de vital import ncia para fabricantes e usu rios de bombas o conhecimento do comportamento desta vari vel para que a bomba tenha um desempenho satisfat rio principalmente em sistemas onde coexistam as duas situa es descritas abaixo 10 e Bomba trabalhando no inicio da faixa com baixa press o e alta vaz o e Exist ncia de altura negativa de suc o Quanto maior for a vaz o da bomba e a altura de suc o negativa maior ser a possibilidade da bomba cavitar em fun o do NPSH Em termos t cnicos o NPSH define se como a altura total de suc o referida a press o atmosf rica local existente no centro da conex o de suc o menos a press o de vapor do l quido NPSH Ho
36. erida para a realiza o do trabalho desejado Q Vaz o desejada em m h AMT Altura manom trica total em mca 0 37 Constante para adequa o das unidades n Rendimento esperado da bomba ou fornecido atrav s da curva caracter stica da mesma em percentual EXEMPLO Uma bomba operando com 42 m h em 100 mca que apresenta na curva caracter stica um rendimento de 57 Qual a pot ncia necess ria para acion la PM Q x AMT x 0 37 gt PM 42 x 100 x 0 37 gt PM 27 26 30 cv n 57 RENDIMENTO n O rendimento de uma bomba a rela o entre a energia oferecida pela m quina motriz motor e a absorvida pela m quina operatriz bomba Isto evidenciado uma vez que o motor n o transmite para o eixo toda a pot ncia que gera assim como a bomba que necessita uma energia maior do que consome devido as suas perdas passivas na parte interna O rendimento global de uma bomba divide se em Rendimento Hidr ulico Leva em considera o o acabamento interno superficial do rotor e da carcaca da bomba Varia tamb m de acordo com o tamanho da bomba de 20 a 9096 Rendimento Volum trico V Leva em considera o os vazamentos externos pelas veda es gaxetas e a recircula o interna da bomba Bombas autoaspirantes injetoras e de alta press o possuem rendimento volum trico e global inferior s convencionais Rendimento Mec nico M Leva em considera o que apenas uma par
37. gem alta Em bombas centrifugas normais baixa press o excesso de vaz o Em bombas autoaspirantes ou perif ricas excesso de press o pouca vaz o Em ambos os casos as bombas est o trabalhando fora da faixa de aplica o das curvas caracter sticas Fios de instala o do motor el trico muito finos Energia el trica deficiente queda da voltagem ou liga o inadequada Falta de lubrifica o ou defeito dos rolamentos e mancais Rotor preso ou raspando na carca a Ventila o do motor est bloqueada ou insuficiente Gaxeta muito apertada Eixos desalinhados ou empenados Viscosidade ou peso espec fico do fluido diferentes dos indicados erre f 48 Tabela da tigre para tubo rosc vel Dr Bitola Dr B L RZS 172 laz 2 5 B 374 314 14 5 28 gogi 1 15 8 dx 00 1 14 1 114 181 SE BONO doc 181 4 0 00i QE zu 23 4 dor 000 2114 2 112 26 7 dj Bun is E 29 8 4 8 00i 4 4 35 8 gogi 40 1 er Bun B B 40 1 s Bun 49
38. ico 14 metros Po o Semi Artesiano Q interno 4 2 m h Vaz o Requerida 1 5 m h Altura de Recalque 16 0 metros Di metro das Tubula es e Conex es a definir Comprimento Linear da Tubula o de Recalque 100 metros Conex es no Recalque 3 curvas de 90 2 curvas de 45 1 v lvula de reten o vertical 36 C LCULO DA PROFUNDIDADE AT O INJETOR Para que uma bomba centr fuga injetora ofere a as vaz es indicadas em suas respectivas tabelas de sele o SCHNEIDER necess rio que o injetor esteja mergulhado submerso abaixo do n vel din mico a uma profundidade ideal de 10 metros Quanto menor o n vel de gua dispon vel para mergulho do injetor inferior a 10 metros menor ser a press o da coluna de gua e consequentemente menor a vaz o da bomba Assim as profundidades at o Injetor indicadas na Tabela de Sele o SCHNEIDER representam a soma do n vel din mico com a profundidade ideal ou dispon vel de submerg ncia do injetor Segundo exemplo temos N vel Din mico 14 metros Profundidade Total do Po o 25 metros Profundidade at o Injetor 14 10 24 metros Portanto o Injetor ser posicionado a uma profundidade de 24 m a contar da base superior do po o ficando a 1 metro acima do fundo do mesmo que corresponde a posi o ideal de submerg ncia B C LCULO DAS PERDAS DE CARGA NO RECALQUE Pelas Tabelas 6 e 8 temos que para uma vaz o de 1 5 m h o tubo indicado
39. ilitar os c lculos todas as perdas j foram tabeladas pelos fabricantes de diferentes tipos de tubos e conex es No entanto para efeito de c lculos a f rmula mais utilizada para chegar se aos di metros de tubos a F rmula de Bresse expressa por D KwNQ Onde D Di metro do tubo em metros K 0 9 Coeficiente de custo de investimento x custo operacional Usualmente aplica se um valor entre 0 8 e 1 0 Q Vaz o em m3 s A F rmula de Bresse calcula o di metro da tubulac o de recalque sendo que na pr tica para a tubula o de suc o adota se um di metro comercial imediatamente superior D Comprimento dos tubos e quantidade de conex es e acess rios Quanto maior o comprimento e o n de conex es maior ser a perda de carga proporcional do sistema Portanto o uso em excesso de conex es e acess rios causar maiores perdas principalmente em tubula es n o muito extensas E Regime de escoamento laminar ou turbulento O regime de escoamento do fluido a forma como ele desloca se no interior da tubula o do sistema a qual determinar a sua velocidade em fun o do atrito gerado No regime de escoamento laminar os filetes l quidos mol culas do fluido agrupadas umas s outras s o paralelos entre si sendo que suas velocidades s o invari veis em dire o e grandeza em todos os pontos figura 7 O regime laminar caracterizado quando o n de Reynolds Re for inferior a 2000 No regime
40. m min Viscosidade uma caracter stica intr nseca do fluido Com o movimento do mesmo dependendo da velocidade ocorrer um maior ou menor atrito das part culas com as paredes da tubula o E a resist ncia imposta pelas camadas do fluido ao escoamento rec proco das mesmas H 1 Viscosidade Cinem tica v a relac o entre a viscosidade absoluta e a massa espec fica p sendo v H P Unidades m s p s s centistokes cst Onde 1 m s 10 centistokes I Potencial de Hidrog nio pH a representa o quantitativa da relativa acidez ou alcalinidade de uma subst ncia E calculado pela concentra o de ions em oposi o aos ions existentes na solu o sendo pH log 1 Concentra o de H Quanto menor o pH maior a acidez da solu o Exemplos pH 7 Solu o neutra gua em condi es normais pH 2 Solu o cida refrigerantes pH 12 Solu o Alcalina carbonato de c lcio CONSIDERA ES GERAIS SOBRE BOMBAS HIDR ULICAS 1 DEFINI O S o M quinas Hidr ulicas Operatrizes isto m quinas que recebem energia potencial for a motriz de um motor ou turbina e transformam parte desta pot ncia em energia cin tica movimento e energia de press o for a cedendo estas duas energias ao fluido bombeado de forma a recircul lo ou transport lo de um ponto a outro Portanto o uso de bombas hidr ulicas ocorre sempre que a necessidade de aumentar s
41. nferior a submerg ncia ideal apresentada nas observa es da Tabela de Sele o em valores percentuais O rendimento global de bombas centr fugas injetoras muito inferior as centr fugas normais visto a grande recircula o interna necess ria para o funcionamento do sistema Sendo assim n o se deve esperar as mesmas vaz es de injetoras comparadas a centr fugas normais mesmo sendo modelos de caracter sticas construtivas e pot ncias iguais RESUMO GERAL DA MOTOBOMBA SELECIONADA Press o Manom trica MODELO Es Monof sico Trif sico Suc o Recalque Retorno M nima p M 2 b ximo CV BSP Vaz o mca Indicada CARACTERISTICAS TECNICAS ExX8 110 X X j tw 3 4 1 18 23 PROFUNDIDADE AT O INJETOR m MODELO VAZ ES EM m h V LIDAS PARA SUBMERG NCIA DO INJETOR DE 10 METROS 25 Ex3 3 70 3 40 3 10 280 230 190 150 1 1 Obs e VazOes obtidas com 10 metros de submerg ncia do injetor e Para cada metro inferior submerg ncia indicada existe um decr scimo m dio na vaz o de 5 a 796 dependendo do injetor e di metro de cada injetor varia de 71 a 101 5mm conforme tubula o 38 10 INSTRU ES GERAIS PARA INSTALA O E USO DE BOMBAS CENTRIFUGAS INJETORAS O perfeito funcionamento de uma motobomba centr fuga injetora depende fundamentalmente da correta instala o e veda o dos tubos de suc o retorn
42. o antes do acionamento da mesma 13 AUTOASPIRANTE O mesmo que Autoescorvante isto bomba centr fuga que elimina o ar da tubula o de suc o n o sendo necess rio o uso de v lvula de p na suc o da mesma desde que a altura de suc o n o exceda 8 mca 14 CAVITA O Fen meno f sico que ocorre em bombas centr fugas no momento em que o fluido succionado pela mesma tem sua press o reduzida atingindo valores iguais ou inferiores a sua press o de vapor l quido vapor Com isso formam se bolhas que s o conduzidas pelo deslocamento do fluido at o rotor onde implodem atingirem novamente press es elevadas vapor l quido Este fen meno ocorre no interior da bomba quando o NPSH sistema menor que o NPSH bomba A cavita o causa ru dos danos e queda no desempenho hidr ulico das bombas 15 NPSH Sigla da express o inglesa Net Positive Suction Head a qual divide se em e NPSH dispon vel Press o absoluta por unidade de peso existente na suc o da bomba entrada do rotor a qual deve ser superior a press o de vapor do fluido bombeado e cujo valor depende das caracter sticas do sistema e do fluido e NPSH requerido Press o absoluta m nima por unidade de peso a qual dever ser superior a press o de vapor do fluido bombeado na suc o da bomba entrada de rotor para que n o haja cavita o Este valor depende das caracter sticas da bomba e deve ser fornecido pelo fabricante
43. o e do injetor Nestas posi es use preferencialmente tubos rosc veis N o introduza as tubula es no po o sem antes ter certeza que as emendas est o bem vedadas evitando se entrada de ar e vazamentos pelas mesmas Nunca utilize tubos de di metro inferior os indicados no produto Nunca utilize a sua motobomba injetora para a limpeza de poco artesiano retirada de areia Isto causar avarias e a perda da garantia da mesma A dist ncia da bomba injetora boca do poco n o deve ultrapassar 4 metros devendo ser assentada em base r gida e levemente inclinada no sentido da suc o O injetor deve ser instalado no m nimo 30 cm acima do fundo do po o para evitar entrada de s lidos e entupimento das pe as que comp em a bomba Antes de acionar o motor preencha a tubula o de suc o e o corpo da bomba com gua conecte a tubula o de recalque e feche completamente o registro de regulagem Para determinar o ponto de trabalho da bomba injetora abra lentamente o registro de regulagem at que seja atingida a sua vaz o m xima indicada relativa ao ponto de press o m nima para funcionamento conforme consta no cat logo press o m nima para vaz o indicada em mca ver tabela de sele o Se a gua n o jorrar verifique se existe entrada de ar na tubula o de suc o entupimentos giro errado do motor ou outros defeitos de instala o Procure sanar este s defeito s e repita as opera es 7
44. o de suc o com um pequeno declive do sentido da bomba para o local de capta o l Procure utilizar v lvula de p fundo de poco com bitola maior que a da tubula o de succ o da bomba Instale a v lvula no m nimo a 30 cm acima do fundo do local da capta o J Nunca deixe que a bomba suporte sozinha o peso da tubula o Fa a um suporte de madeira tijolo ou ferro K Instale v lvulas de reten o na tubula o de recalque logo ap s o registro a cada 20 mca um IMPORTANTE As bombas centr fugas ou autoaspirantes com corpo de metal que forem usadas para trabalho com gua quente superior a 70 C dever o possuir veda o com Selo Mec nico em VITON e Rotor em BRONZE 2 INSTRU ES PARA INSTALA O ELETRICA A Para a escolha correta da bitola do fio de liga o do motor de sua bomba observe as condi es do local voltagem da rede e dist ncia at a entrada de servi o e leia a pot ncia cv na placa do motor Procure nas tabelas contidas no Manual de Instala o ou nas Tabelas 10 e 11 deste cat logo qual o fio indicado para ligar o motor B Observe o esquema de liga o na placa do motor e fa a as liga es compat veis com a voltagem da rede el trica do local C Instale fus veis e chaves de partida para dar seguran a e prote o ao motor el trico evitando danos e a perda da garantia do mesmo Consulte um t cnico especializado sobre o assunto ou a pr pria f brica D Sempre que for
45. os comprimentos equivalentes por seguran a usamos conex es de metal s o 1 Sa da de tubula o de PVC 3 3 70 m 1 Registro de gaveta de metal 3 0 50 m 1 V lvula de reten o vertical de metal 3 9 70 1 Uni o de PVC 3 0 15 1 Curva de 90 de PVC 3 1 50 m 1 Redu o de metal 3 0 78 m Comprimento da tubula o de recalque de PVC 3 260 0 m Comprimento Total 276 33 m Pela Tabela 6 para 35 m h tubo PVC temos um coeficiente 4 0 sendo hfr 266 33 x 4 0 11 0532 metros Q C LCULO DAS PERDAS DE CARGA NA SUC O A tubula o de suc o ser de 4 bitola comercialmente imediatamente superior a de recalque sendo os comprimentos equivalentes pela Tabela 9 iguais a 1 V lvula de p com crivo de metal 4 23 0 m 1 Curva 90 de PVC 4 1 6 m 1 Redu o de metal 4 0 9 m 1 Uni o de PVC 4 0 2 m Comprimento da tubula o de suc o de PVC 4 2 5 0 m Comprimento Total 30 7 metros Pela Tabela 6 para 35 m h tubo 4 temos um coeficiente 1 2 sendo hfs 30 7 x 1 2 0 3684 metros C LCULO DA ALTURA MANOM TRICA TOTAL AMT AMT AS AR hfr hfs 0 5 30 11 0532 0 3684 gt AMT 41 92 mca 30 S C LCULO DO NPSHd Sabendo se que NPSHd Ho Hv AS hfs Onde Ho 9 79 m Tabela 1 AS 0 5 m dado Hv 0 753 m Tabela 2 hfs 0 3684 mca calculado NPSHd 9 79 0 753 0 5 0 3684
46. poss vel instale um autom tico de n vel chave b ia no sistema cuja instala o deve obedecer as recomenda es do fabricante evitando o uso de chaves que contenham merc rio em seu interior 33 m obrigat rio o aterramento do motor el trico da motobomba usando se haste met lica enterrada no solo no m nimo 50 cm ligada ao terminal de aterramento do motor com um fio de cobre de bitola m nima de 10 mm INSTRU ES PARA ACIONAMENTO DA BOMBA Antes de conectar a tubula o de recalque bomba fa a a escorva da mesma preenchendo com gua todo o corpo e a tubula o de suc o eliminando se o ar existente em seu interior Nunca deixe uma bomba operando sem gua no seu interior Complete a instala o hidr ulica de recalque Verifique novamente todas as instala es el tricas e hidr ulicas antes de acionar a motobomba Nas motobombas monof sicas 6 seis fios trif sicas ou nas bombas mancalizadas observe logo na partida pelo lado traseiro do motor se este gira no sentido correto sentido hor rio exceto modelo BCA 43 Caso contr rio inverta o giro do mesmo atrav s da troca de duas linhas de alimenta o L1 L2 motores el tricos ou reposicione o acionamento motores a combust o As pecas internas das bombas recebem uma pel cula de graxa para evitar oxida o durante o armazenamento Por isso recomenda se bombear gua por uns 3 minutos para fora do reservat rio antes da cone
47. press o final requeridas no sistema pode se eliminar a cavita o trabalhando se com registro na sa da da bomba estrangulado ou alterando se o s di metro s do s rotor es da bomba Estas por m s o provid ncias que s devem ser adotadas em ltimo caso pois podem alterar substancialmente o rendimento hidr ulico do conjunto 5 CONCLUS O A Press o Atmosf rica a respons vel pela entrada do fluido na suc o da bomba Quando a altura de suc o for superior a 8 metros ao n vel do mar a Press o Atmosf rica deixa de fazer efeito sobre a l mina d gua restando tecnicamente nestes casos o uso de outro tipo de bomba centr fuga as Injetoras como veremos nos exemplos seguintes _ POT NCIA ABSORVIDA BHP E RENDIMENTO n DAS BOMBAS 1 DEFINI O A Pot ncia Absorvida BHP de uma bomba a energia que ela consome para transportar o fluido na vaz o desejada altura estabelecida com o rendimento esperado No entanto o BHP Brake Horse Power denominado Consumo de Energia da Bomba fun o de duas outras pot ncias tamb m envolvidas no funcionamento de uma bomba S o elas A Pot ncia hidr ulica ou de eleva o WHP B Pot ncia til PU Por m na pr tica apenas a pot ncia motriz faz se necess ria para se chegar ao motor de acionamento da bomba cuja express o matem tica expressa por BHP ou PM Q x AMT x 0 37 T Onde BHP ou PM Pot ncia motriz absorvida pela bomba requ
48. r ximo do di metro m ximo calcularmos as polias maior ser a velocidade linear oferecendo praticamente os mesmos problemas de vida til que teremos se ao contr rio adotarmos um muito pr ximo do m nimo indicado para cada perfil 26 Outro detalhe importante a dist ncia entre os eixos do motor e da bomba pois isto determina o tamanho da correia Quanto maior o comprimento da correia maiores as perdas mec nicas oscila es e desalinhamentos prejudiciais ao rendimento Deve se sempre deixar uma reserva de pot ncia para o motor em caso de transmiss es por correia da ordem de 20 no m nimo em rela o a pot ncia requerida BHP da bomba Exemplo BHP da Bomba 15 cv 15 x 1 20 18 0 cv Pot M nima do motor Tipo de Acionamento El trico comercialmente usar amos para pot De 18 0 cv um motor de 20 cv Diesel comercialmente usar amos para pot De 18 0 cv um motor de 18 cv Para o caso de motores estacion rios combust o esta reserva poder ser ainda maior dependendo do rendimento do mesmo 27 ESQUEMA TIPICO DE INSTALA O EM UMA CAPTA O D AGUA DE UMA MOTOBOMBA CENTR FUGA SCHNEIDER PARA ALTURAS DE SUC O INFERIORES A 8 METROS RESERVAT RIO SUPERIOR SAIDA DE REGISTRO DE GAVETA d a ALTURA DE L RECAL QUE V LVULA T AR DE E REDU O UNO gt REDU O EXCENTRICA CONC NTRICA E Li ata p o
49. ra a seguinte situa o conforme o esquema t pico apresentado na p gina anterior DADOS FORNECIDOS AS 0 5 m Conex es e Acess rios no Recalque AR 30m 1 Reg Gaveta Comprimento Linear da Tubula o de Suc o 5m 1 V lvulas de Reten o vertical Comprimento Linear da Tubula o de Recalque 260m 1 Curvas de 90 Tub Suc o a definir 1 Redu o conc ntrica Tub Recalque a definir 1 Sa da de canaliza o Vaz o Requerida 35 m h 1 Uni o Pot ncia Dispon vel no Transformador 215 kVA Trif sico Altitude do Local 450m Conex es e Acess rios na Suc o Temperatura M xima da Agua 40 1 v lvula de p c crivo 1 curva de 90 1 redu o exc ntrica 1 Uni o 29 C LCULO DAS PERDAS DE CARGA RECALQUE Utilizando a f rmula de Bresse ver p gina 17 e sabendo que 35 m h 0 009722 m s teremos D 0 9 0 009722 0 08874m 88 74mm 3 C lculo do di metro interno Da tabela de fabricantes de tubos p gina 49 temos Para Din 3 a espessura do tubo vale 4 8mm assim Dint 3 x 25 4mm 2 x 4 8mm 66 6 mm Teste da velocidade ver p gina 18 V 4 x Q x x Din 4 x 0 009722 x 0 0666 2 791m s lt 3 0 m s limite para o recalque Assim verificamos que o tubo mais adequado para 35 m h o de 3 por apresentar velocidade de escoamento compat vel melhor rela o custo x beneficio Pela Tabela 9 p gina 43 vemos que
50. ra vencer o atrito existente nas tubula es por onde desloca se o fluido Matematicamente a soma da altura geom trica diferen a de cotas entre os n veis de suc o e descarga do fluido com as perdas de carga distribu das e localizadas ao longo de todo o sistema altura est tica altura din mica Portanto AMT Hgeo hf A express o utilizada para c lculo AMT AS AR hfr hfs NOTA Para aplica es em sistemas onde existam na linha hidr ulica equipamentos e acess rios irriga o refrigera o m quinas etc que requeiram press o adicional para funcionamento deve se acrescentar ao c lculo da AMT a press o requerida para o funcionamento destes equipamentos 1 1 CURVAS CARACTER STICAS DE BOMBAS CENTR FUGAS DEFINI O De forma simples e direta podemos dizer que a curva caracter stica de uma bomba a express o cartesiana de suas caracter sticas de funcionamento expressas por Vaz o em na abscissa e na ordenada hora Altura em mca rendimento n em 96 perdas internas NPSH em mca e pot ncia absorvida BHP em cv CURVA CARACTER STICA DA BOMBA A curva caracter stica func o particular do projeto e da aplica o requerida de cada bomba dependendo do tipo e quantidade de rotores utilizados tipo de caracol sentido do fluxo velocidade espec fica da bomba pot ncia fornecida etc Toda curva possui um ponto de trabalho caracter stico chamado de ponto timo on
51. ralelamente a massa do fluido que arrastada para a periferia do rotor agora comprimida entre as p s e as faces internas do mesmo recebe uma crescente energia de press o derivada da energia potencial e da energia cin tica anteriormente fornecidas ao sistema O crescente alargamento da rea de escoamento Teorema de Bernoulli assim como as caracter sticas construtivas do interior da carca a da bomba voluta ou difusores figuras 2 e 3 ocasionam a alta press o na descarga da bomba elevando o fluido a altura desejada NOTA Conv m salientar que somente um estudo mais aprofundado sobre as diversas equa es e teoremas que determinam o funcionamento de uma bomba hidr ulica ir justificar como estes processos desenvolvem se em suas in meras vari veis n o sendo este o objetivo deste cat logo Nas bombas autoaspirantes necess rio preencher apenas o caracol corpo da mesma No entanto resumidamente podemos dizer que o funcionamento de uma bomba centr fuga contempla o principio universal da conserva o de energia que diz A energia potencial transforma se em energia cin tica e vice versa Parte da energia potencial transmitida bomba n o aproveitada pela mesma pois devido ao atrito acaba transformando se em calor Em vista disto o rendimento hidr ulico das bombas pode variar em seu melhor ponto de trabalho ponto timo de 20 a 90 dependendo do tipo de bomba do acabamento interno e do fluido bomb
52. s 6 e 8 LOCALIZADAS Causadas pelo movimento da gua nas paredes internas e emendas das conex es e acess rios da instala o sendo maiores quando localizadas nos pontos de mudan a de dire o do fluxo Estas perdas n o s o uniformes mesmo que as conex es e acess rios possuam o mesmo di metro Tabelas 7 e 9 1 1 FATORES QUE INFLUENCIAM NAS PERDAS DE CARGA A Natureza do fluido escoado peso espec fico viscosidade Como a maioria das bombas s o fabricadas basicamente para o bombeamento de gua cujo peso espec fico de 1000 kgf m n o h necessidade de agregar se fatores ao c lculo de perdas de carga em se tratando desta aplica o Material empregado na fabrica o dos tubos e conex es PVC ferro tempo de uso Comercialmente os tubos e conex es mais utilizados s o os de PVC e Ferro Galvanizado cujas diferen as de fabrica o e acabamento interno rugosidade e rea livre s o bem caracterizadas raz o pela qual apresentam coeficientes de perdas diferentes conforme as Tabelas 6 7 8 e 9 C Di metro da tubula o O di metro interno ou rea livre de escoamento fundamental na escolha da canaliza o j que quanto maior a vaz o a ser bombeada maior dever ser o di metro interno da tubula o afim de diminuir se as velocidades e consequentemente as perdas de carga S o muitas as f rmulas utilizadas para definir se qual o di metro mais indicado para a vaz o desejada Para fac
53. tala o R NPSH requerido uma caracter stica da bomba determinada em seu projeto de f brica atrav s de c lculos e ensaios de laborat rio Tecnicamente a energia necess ria para vencer as perdas de carga entre a conex o de suc o da bomba e as p s do rotor bem como criar a velocidade desejada no fluido nestas p s Este dado deve ser obrigatoriamente fornecido pelo fabricante atrav s das curvas caracter sticas das bombas curva de 5 Assim para uma bom desempenho da bomba deve se sempre garantir a seguinte situa o NPSHd gt NPSHr 11 1 DADOS DE PRESS O ATMOSF RICA PARA DETERMINADAS ALTITUDES LOCAIS Altitude em Rela o ao 750 1000 1250 1500 2000 Mar metros Press o Atmosf rica 10 33 10 16 9 98 9 79 9 58 mca TABELA 2 PRESS O DE VAPOR DA GUA PARA DETERMINADAS TEMPERATURAS Temperatura da gua C Press o de Vapor da gua 0 062 0 083 0 125 0 239 0 433 0 753 1 258 2 31 4 831 10 33 mca 3 EXEMPLO Suponhamos que uma bomba de modelo hipot tico seja colocada para operar com 35 mca de AMT vaz o de 32 5 m h altura de suc o de 2 0 metros e perda por atrito na suc o de 1 6 mca altura em rela o ao n vel do mar onde a mesma ser instalada de aproximadamente 150 metros e a temperatura da gua de 30 verificaremos A VERIFICA O DO NPSHr Conforme curva caracteristica do exemplo citado para os
54. te da pot ncia necess ria ao acionamento de uma bomba usada para bombear O restante perde se por atrito Portanto o rendimento global ser n AMIx 0 37 BHP seja a rela o entre a pot ncia hidr ulica e a pot ncia absorvida pela bomba Comercialmente para uma pot ncia requerida de 27 26 cv ter amos que acoplar a bomba um motor de 30 cv 4 EXEMPLO Utilizando se os mesmos dados do exemplo anterior item 2 teremos n 42 x 100 x 0 37 27 26 n 57 5 CONCLUS O Pelo exposto neste t pico conclu mos que pot ncia absorvida e rendimento de uma bomba s o vari veis interligadas ficando claro que quanto maior a pot ncia necess ria para acionar uma bomba menor o seu rendimento m e vice versa Isto se prova valendo se do exemplo acima se caso a bomba precisasse dos 30cv do motor para realizar o trabalho desejado o rendimento seria n 42 x 100 0 37 30 n 51 8 PERDAS DE CARGA hf DE REYNOLDS Re VELOCIDADE DE ESCOAMENTO V DI METROS DOS TUBOS E ALTURA MANOM TRICA TOTAL AMT 1 PERDAS DE CARGA hf Denomina se perda de carga de um sistema o atrito causado pela resist ncia da parede interna do tubo quando da passagem do fluido pela mesma As perdas de carga classificam se em CONT NUAS Causadas pelo movimento da gua ao longo da tubula o uniforme em qualquer trecho da tubula o desde que de mesmo di metro independente da posi o do mesmo Tabela
55. te em metros de tubula o definido em fun o do di metro nominal e do material da conex o COMPRIMENTO DA TUBULA O DE SUC O Extens o linear em metros de tubo utilizados na instala o desde o injetor ou v lvula de p at o bocal de entrada da bomba COMPRIMENTO DA TUBULA O DE RECALQUE Extens o linear em metros de tubo utilizados na instala o desde a sa da da bomba at o ponto final da instala o GOLPE DE AR ETE Impacto sobre todo o sistema hidr ulico causado pelo retorno da gua existente na tubula o de recalque quando da parada da bomba Este impacto quando n o amortecido por v lvula s de reten o danifica tubos conex es e os componentes da bomba 9 NIVEL EST TICO Dist ncia vertical em metros entre a borda do reservat rio de suc o e o n vel l mina da gua antes do in cio do bombeamento 10 NIVEL DIN MICO Dist ncia vertical em metros entre a borda do reservat rio de suc o e o n vel l mina m nimo da gua durante o bombeamento da vaz o desejada 11 SUBMERG NCIA Dist ncia vertical em metros entre o n vel din mico e o injetor Bombas Injetoras a v lvula de p Bombas Centrifugas Normais ou filtro da suc o Bombas Submersas 12 ESCORVA DA BOMBA Elimina o do ar existente no interior da bomba e da tubula o de suc o Esta opera o consiste em preencher com o fluido a ser bombeado todo o interior da bomba e da tubulac o de succ
56. tro das polias e correias adequadas para cada aplica o definido atrav s das seguintes express es 24 A da Polia do Motor rpm da Bomba x Polia da bomba rpm do Motor B da Polia da Bomba rpm do Motor x Polia do Motor rpm da Bomba OBS A velocidade linear das correias em V n o deve ultrapassar a 1500 metros por minuto pois acima disto o desgaste das correias e polias muito acentuado A velocidade linear deve ser sempre inferior a rpm m xima da bomba e motor respectivamente Da mesma forma n o se deve usar di metros de polias muito pequenos para evitar que estas patinem por falta de ader ncia com consequente desgaste prematuro e perda de rendimento Deve se atender os limites da Tabela 4 expressa a seguir TABELA 4 CAPACIDADE M XIMA EM CV PARA TRANSMISS O POR CADA CORREIA EM V POLIA CORREIA EM V MOTORA PERFIL A PERFIL B PERFIL C EXTERNO 4250 4150 3470 39 o __ 180 2800 35 2850 52 J J j 200 2510 35 2550 55 2600 51 220 2270 35 2300 55 2350 74 2625 1890 35 1820 55 1950 103 C 285 1740 35 1750 55 1780 115 1550 55 1565 130 1600 124 Mm 55 1900 130 4525 136 _ ____ To 1115 180 1110 242 NENNEN p Ed TABELA 5 ALTURA MEDIA hm DE CORREIAS EM V EM FUN O DO PERFIL PERFIL A B D _ 2
57. uc o elevada maior que 8 metros para bombas centr fugas normalis 3 Entrada de ar pela tubulac o de succ o ou pela v lvula de p n vel de gua muito baixo Retorno da gua da tubula o de recalque que cai sobre ou pr xima a tubula o de suc o circuito fechado forma o de bolhas de ar na suc o Selo mec nico com vazamento Excesso de vaz o e pouca press o velocidade de gua no bico injetor Bombas Injetoras Bomba com corpo super aquecido A canaliza o de suc o e a bomba est o vazias ou com pouca gua perda da escorva Eixos desalinhados bombas mancalizadas Rotor raspando na carca a Mancais ou rolamentos defeituosos Motor com sentido de rota o invertido Altura de recalque maior que aquela para a qual a bomba foi indicada Canaliza o de recalque entupida t tt6t68 868 47 Mancal com corpo super aquecido Rolamentos com falta ou excesso de lubrifica o 4 Lubrificante inadequado ou com excesso de uso 3 Eixo torto ou desalinhado Rolamentos montados com excesso de press o interfer ncia 3 Rota o de uso acima da especificada em projeto Motor el trico n o gira Eixo empenado ou preso Energia el trica deficiente queda da voltagem ou liga o inadequada Rotor raspando na carca a Mancais ou rolamentos defeituosos ou sem lubrifica o 4 Motor em curto ou queimado Motor el trico com super aquecimento ampera
58. uido e posteriormente em maior escala em energia de press o a qual ir adicionar carga ao fluido para que ele ven a as alturas de deslocamento Para expressar este funcionamento existem tr s partes fundamentais na bomba figura 1 e corpo carca a que envolve o rotor acondiciona o fluido e direciona o mesmo para a tubula o de recalque figuras 1 2 e 3 e rotor impelidor constitui se de um disco provido de p s palhetas que impulsionam o fluido figuras 4 5 e 6 e eixo de acionamento Figura 1 que transmite a for a motriz ao qual est acoplado o rotor causando o movimento rotativo do mesmo Antes do funcionamento necess rio que a carca a da bomba e a tubula o de suc o estejam totalmente preenchidas com o fluido a ser bombeado iniciar se processo de rota o rotor cede energia cin tica massa do fluido deslocando suas part culas para a extremidade perif rica do rotor Isto ocorre pela a o da for a centr fuga Com isso inicia se a forma o das duas zonas de press o baixa e alta necess rias para desenvolver o processo A Com o deslocamento da massa inicial do fluido do centro do rotor figura 1 para sua extremidade formar se um vazio v cuo sendo este o ponto de menor press o da bomba Obviamente novas e sucessivas massas do fluido provenientes da capta o ocupar o este espa o pela a o da press o atmosf rica ou outra for a qualquer B Pa
59. x o final ao mesmo Ao efetuar o primeiro acionamento do conjunto motobomba sugerimos que a partida do mesmo seja feita com registro fechado abrindo o lentamente e medido se a corrente e a voltagem atrav s de um alicate amper metro volt metro at que o sistema estabilize se Tal procedimento permite que sejam conhecidos os pontos operacionais do equipamento Vaz o Press o Corrente e Voltagem evitando se assim eventuais danos ao mesmo 3 1 BOMBAS MANCALIZADAS A Os mancais utilizados nas bombas SCHNEIDER possuem lubrifica o a graxa ou a leo dependendo do modelo Tratando se de mancais a graxa para cargas de trabalho de at 8 horas di rias os rolamentos destes mancais devem ser lubrificados com no m ximo 3000 horas de uso efetivo ou 1 ano o que ocorrer primeiro Para uso di rio maior 12 a 18 horas as relubrifica es ser o em intervalos 20 menores Utilizar graxa preferencialmente a base de sab o de L tio com ponto de gota superior 120 Nos mancais lubrificados a leo para uso di rio de at 16 horas de trabalho a primeira troca dever ser realizada ap s 300 horas de uso efetivo e a segunda ap s 2000 horas de uso efetivo A partir da a troca dever ser feita sempre a cada 6000 horas ou 1 ano o que ocorrer primeiro Para uso di rio cont nuo os intervalos para troca devem ser 30 menores IMPORTANTE Nas trocas e relubrifica es use somente leos e graxas novos e isentos de impurezas

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