Dimensionamento de Instalacao de Recalque - Calculo e Selecao de Bomba

Q 110 m³h Hm 60 m 2 1 Válvula de retenção 1 Válvula de gaveta 3 Dados conhecidos Lr 600 m Ls 15 m Q 110 m3h 30 Ls 0030m3s Hs 4 m Hr 4230 m Pedese Diâmetro das tubulações de recalque e sucção da bomba Escolha da bomba adequada Potência do motor elétrico 4 1 Cálculo do diâmetro de recalque e sucção Dcomercial 150 mm 100 mm 138 mm 150 mm m V Q D 0138 2 4 0 030 4 5 Dr 150 mm Ds 200 mm s m D Q v r r 71 0150 14 3 0 030 4 4 2 2 s m D Q v s s 01 0 200 14 3 0 030 4 4 2 2 6 2 Cálculo da perda de carga Na tubulação de sucção Peça Número D Equivalente C Equivalente Comp Total m Tubos retos 15 Válvula de pé com crivo 1 250 500 500 Curva de 90o 1 45 90 90 Redução excêntrica 1 6 120 120 Total 752 7 v ts L D C Q h 4 87 85 1 1 85 10641 75 2 0 200 130 0 030 641 10 4 87 85 1 85 1 ts h hts 040 m Perda de carga na sucção 8 Na tubulação de recalque Peça Número D Equivalent e C Equivalent e Comp Total m Tubos retos 600 Ampliação concêntrica 1 12 18 18 Válvula de retenção 1 100 150 150 Válvula de gaveta 1 8 12 12 Cotovelos de 90o 2 45 675 135 Cotovelos de 45o 2 20 30 60 Total 6375 9 htr 1306 m 637 5 0150 130 0 030 641 10 4 87 85 1 85 1 tr h Perda de carga no recalque v ts L D C Q h 4 87 85 1 1 85 10641 10 Hm Hg ht Ps Hg 4630 m ht 040 1306 1346 m Hm 4630 1346 5976 m Hm 600 m Altura geométrica Perda de carga 11 4 Seleção da bomba Q 110 m3h Hm 60 m 3500 rpm 13 3500 rpm GN 680 GM 750 Dimensionamento de uma Instalação de Recalque 15 Bomba selecionada Fabricante Bombas Mark Peerlers Série Bombas Centrífugas monoestágio normalizadas Modelo da bomba GM Diâmetro comercial do rotor 162 mm Rotação 3500 rpm Número de estágios necessários 1 Vazão 110 m3h Altura manométrica 60 mca Rendimento 750 Diâmetro da boca de entrada 100 mm Diâmetro da boca de saída 75 mm Flange DIN 2532 Escolha do rotor da bomba selecionada Ponto de projeto 17 4 Curva característica do sistema 41 Equação da curva característica Hm Hg k Qm Hm 4630 k Q185 k 0002292 Hm 4630 0002292 Q185 60 4630 k 110185 18 Traçado da curva característica da tubulação Hm 4630 0002292 Q185 Q m3h 0 25 50 75 100 125 150 Hm m 463 472 495 530 578 637 706 Escolha do rotor da bomba selecionada Ponto 3 Ponto 2 Ponto 1 Ponto 1 ponto de funcionamento da curva acima Ponto 2 ponto fechando a válvula para ter a vazão de projeto Ponto 3 ponto de projeto 20 Ponto de funcionamento 1 Q 1250 m3h 003472 m3s Hm 64 mca 780 b m Q Hm P 75 0 78 75 0 03472 64 1000 cv P 38 0 m Cálculo da potência mecânica 41 Considerando a curva situada acima do ponto de projeto Cálculo da potência do motor PM 110 x 380 PM 418 cv 45 cv 21 Ponto de funcionamento 2 Fechar parcialmente a válvula de gaveta até que a vazão atinja à de projeto Hm iguala a 66 mca e o rendimento a 75 cv Q Hm P b m 35 9 0 75 75 0 030 66 1000 75 PM 110 x 359 394 cv 40 cv Q 110 m3h 0030 m3s Hm 66 mca 750 22 Ponto de funcionamento 3 Ponto de Projeto cv Q Hm P b m 32 6 0 75 75 0 030 60 1000 75 PM 110 x 326 359 cv 40 cv Q 110 m3h 0030 m3s Hm 60 mca 750 23 42 Alterar a rotação da bomba ou o diâmetro do rotor para que o ponto de trabalho da bomba coincida com o de projeto Ponto 3 421 Alterando a rotação da bomba Determinação do ponto homólogo Ponto de funcionamento conhecido Ponto homólogo de mesmo rendimento H1 60 m H2 Q1 110 m3h Q2 750 750 D1 174 mm D2 174 mm n1 n2 3500 rpm Ponto homólogo 115 656 Curva de isorendimento 25 Ponto homólogo Q 115 m3h H2 656 mca 750 mesmo rendimento Nova rotação da bomba rpm n Q Q n n n Q Q 3348 115 3500 110 2 2 1 1 2 1 2 1 26 422 Alterando o diâmetro do rotor usinagem Determinação dos pontos homólogos de funcionamento A equação de isorendimento é a mesma do caso anterior Ponto de funcionamento conhecido Ponto homólogo de mesmo rendimento H1 60 m H2 656 m Q1 110 m3h Q2 115 m3h 750 750 D1 D2 174 mm n1 3500 n2 3500 rpm 27 Ponto homólogo Q2 115 m3h H2 656 mca 750 mesmo rendimento Novo diâmetro do rotor 0 9565 115 110 2 1 2 1 2 1 D D D D Q Q mm D 167 0 9565 174 1 29 5 Estudo de cavitação r d NPSH NPSH 115 Condição para não cavitar 30 Considerando que a bomba operará no ponto de projeto Vazão 110 m3h Altura manométrica 60 mca Q 110 m3h NPSHr 24 mca 31 Ponta Porã Altitude 650 m Temperatura máxima da água 30oC 9 22 m 0 0012 650 10 0 0012 A 10 patm p v 0 429 mca Tabelado hts 040 mca Hs 4 m mca NPSH Hs ht p p NPSH d s v atm d 4 39 4 0 40 0 429 9 22 Cálculo do NPSHd NPSHd 439 m NPSHr 276 a bomba não vai cavitar 32 NPSHd 115 NPSHr NPSHd 115 24 276 m m Hs NPSH ht p p Hs d s v atm 5 63 2 76 0 40 0 429 9 22 51 limite máximo de altura de instalação da bomba 33 4 Seleção de outra marca de bomba Q 110 m3h Hm 60 m 34 4 Seleção de outra marca de bomba 36 Bomba selecionada Fabricante Bombas IMBIL Série Bombas Centrífugas monoestágio normalizadas Modelo da bomba INI65200 60hz Diâmetro comercial do rotor máximo 204 mm Rotação 3500 rpm Número de estágios necessários 1 Vazão 110 m3h Altura manométrica 60 mca Rendimento 790 Diâmetro da boca de entrada 100 mm Diâmetro da boca de saída 75 mm Escolha do rotor da bomba selecionada Ponto de projeto 38 4 Curva característica do sistema 41 Equação da curva característica Hm Hg k Qm Hm 4630 k Q185 k 0002292 Hm 4630 0002292 Q185 60 4630 k 110185 39 Traçado da curva característica da tubulação Hm 4630 0002292 Q185 Q m3h 0 25 50 75 100 120 150 Hm m 463 472 495 530 578 624 706 Ponto 3 Ponto 2 Ponto 1 Ponto 1 ponto de funcionamento da curva acima Ponto 2 ponto fechando a válvula para ter a vazão de projeto Ponto 3 ponto de projeto Escolha do rotor da bomba selecionada 41 Ponto de funcionamento 1 Q 1150 m3h 003194 m3s Hm 615 mca 790 b m Q Hm P 75 0 79 75 0 03194 615 1000 cv P 3316 m Cálculo da potência mecânica 41 Considerando a curva situada acima do ponto de projeto Cálculo da potência do motor PM 110 x 3316 PM 365 cv 40 cv 42 Ponto de funcionamento 2 Fechar parcialmente a válvula de gaveta até que a vazão atinja à de projeto Hm iguala a 62 mca e o rendimento a 79 cv Q Hm P b m 3197 0 79 75 0 03 62 1000 75 PM 110 x 3197 3517 cv 35 cv Q 110 m3h 0030 m3s Hm 62 mca 790 43 Ponto de funcionamento 3 Ponto de Projeto PM 110 x 3094 34 cv 35 cv Q 1100 m3h 0030 m3s Hm 60 mca 790 cv Q Hm P b m 3094 0 79 75 0 03 60 1000 75 44 Como os pontos são bem próximos com mesma eficiência podemos considerar o ponto 2 como projeto 46 Considerando que a bomba operará no ponto de projeto Vazão 110 m3h Altura manométrica 60 mca NPSHr 50 mca 47 Ponta Porã Altitude 650 m Temperatura máxima da água 30oC 9 22 m 0 0012 650 10 0 0012 A 10 patm p v 0 429 mca Tabelado hts 040 mca Hs 4 m mca NPSH Hs ht p p NPSH d s v atm d 4 39 4 0 40 0 429 9 22 Cálculo do NPSHd NPSHd 439 m NPSHr 50 a bomba vai cavitar 48 NPSHd 115 NPSHr NPSHd 115 5 575 m m Hs NPSH ht p p Hs d s v atm 2 64 5 75 0 40 0 429 9 22 51 limite máximo de altura de instalação da bomba