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Engenharia Ambiental ·
Hidráulica
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INSTALAÇÕES DE RECALQUE PARTE 3 SEMELHANÇA MECÂNICA VARIAÇÃO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS Suponhamos que o projetista opte por trabalhar com o ponto de projeto inicial H m e Q e não com o ponto de intercessão entre a curva da tubulação ou sistema e da bomba São possíveis duas situações Variando o diâmetro do rotor e mantendo a rotação n constante ou Variando a rotação n e mantendo o diâmetro do rotor constante 2 SEMELHANÇA MECÂNICA VARIAÇÃO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS Variação da rotação do rotor e diâmetro constante O rendimento deve ser o mesmo para ambas rotações 3 SEMELHANÇA MECÂNICA VARIAÇÃO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS Variação do diâmetro do rotor e mantendo a rotação Usinagem do rotor não sendo recomendada para bombas diagonais ou axiais 4 4 Ex Para o exemplo anterior da Aula 6 calcule a potência do motor elétrico utilizando os dois processos apresentados Q 100 m 3 h H m 50 m H g 463 m Ƞ 804 D 174 mm Lembrete eq da bomba H m 00015Q² 00321Q 63 obtida no Excel 5 Resolução Variando a rotação e mantendo o diâmetro constante H 1 Q 1 ² H 2 Q 2 ² H H 1 2 Q 1 ² Q 2 ² H 2 50 100² Q 2 ² 𝟐 𝟐 𝐇 𝟐 𝟎 𝟎𝟎𝟓𝐐 𝟐 𝐜𝐮𝐫𝐯𝐚 𝐝𝐞 𝐢𝐬𝐨 𝐫𝐞𝐧𝐝𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨 6 Utilizando ferramenta computacional as curvas da bomba e de isorendimento interceptam em Q 10095 m³h e H m 5095 m Cálculo da nova rotação Q 1 Q 2 100 n 1 n 2 n 1 10095 3500 𝐧 𝟏 𝟑 𝟒𝟔𝟕 𝟎𝟔 𝐫𝐩𝐦 7 Cálculo da potência Pot γQH m 75ŋ 1000 1000 Pot 1003600 m 3 s 50 m 75 804 𝐏𝐨𝐭 𝟐𝟑 𝟎𝟑 𝐜𝐯 Majorando em 10 para potências superiores a 20 cv Pot 112303 2534 cv comercial de 30 cv 8 Variando o diâmetro do rotor e mantendo a rotação constante D 1 D 2 D 1 D 2 2 Q 1 Q 2 D 1 174 D 1 174 100 2 10095 𝐃 𝟏 𝟏𝟕𝟑 𝟏𝟖 𝐦𝐦 OBS a curva desta opção é a mesma da opção anterior iso rendimento e a potência será a mesma da opção anterior 9 ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS Introdução Necessidade de associação de bombas Inexistência no mercado de modelos que atendam a vazão demandada Inexistência no mercado de modelos que atendam a altura manométrica requerida e Aumento da demanda com o decorrer do tempo ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS Introdução Tipos de associação Em Paralelo Em Série ASSOCIAÇÃO EM PARALELO NA Bomb a 1 Bomb a 2 NA ASSOCIAÇÃO EM PARALELO Usada em sistemas de distribuição de água em cidades e em indústrias Obtenção da curva característica das bombas associadas somar vazões para uma mesma altura manométrica Ponto de trabalho interseção entre a curva característica da associação e a curva característica da tubulação Prestamse melhor à associação em paralelo bombas com curvas características mais inclinadas e ou tubulações com curvas características mais achatadas ASSOCIAÇÃO EM PARALELO Hm Hm Hm Hmg Hmy Hm Curva da tubMl 5 aD Associaâo em paralelo 1 2 Curva da bomb a Z Curva dat bomb a 1 Conclusões a respeito da associação de bombas em Paralelo Se Q 1 e Q 2 são as vazões obtidas pelo funcionamento isolado de cada bomba e Q 3 a vazão da associação Q 1 Q 2 Q 3 A vazão de cada bomba funcionando em paralelo é obtida projetandose horizontalmente o ponto P 3 até encontrar a curva característica de cada bomba Se a curva da tubulação for muito inclinada poderá haver superaquecimento de alguma bomba Rendimento total ou da associação em paralelo Pot 1 Q 1 Hm 1 75 1 Pot 2 Q 2 Hm 2 75 2 se Q Q 1 Q 2 Rendimento total ou da associação em paralelo Generalizando ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE NA Bomba 2 Bomb a 1 NA ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE Bombas de múltiplos estágios rotores associados em série Obtenção da curva de bombas associadas em série soma das alturas manométricas para uma mesma vazão Prestamse melhor à associação em série bombas com curvas características mais achatadas e ou curvas características mais inclinadas ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE Curva da tubulaao As sociaâo em série 1 Z Curva da bomb a 1 Curva da bomb a Z Curva da tubulaao As sociaâo em série 1 Z Curva da bomb a 1 Curva da bomb a Z Hm Hm Hm Hm Hmg Conclusões a respeito da associação de bombas em Série Se Hm 1 e Hm 2 são as alturas manométricas obtidas pelo funcionamento isolado de cada bomba e Hm a vazão da associação Hm 1 Hm 2 Hm A altura manométrica de cada bomba funcionando em série é obtida projetandose verticalmente o ponto P 3 até encontrar a curva característica de cada bomba Rendimento total ou da associação em série Pot 1 Q 1 Hm 1 75 1 Pot 2 Q 2 Hm 2 75 2 no caso de bombas em série Q Q 1 Q 2 e se Hm Hm 1 Hm 2 Pot QHm 1 Hm 2 75 T Rendimento total ou da associação em série CURVAS CARACTERÍSTICAS DE ASSOCIAÇÕES DE DUAS BOMBAS IGUAIS Curva da bomba A CURVAS CARACTERÍSTICAS DE ASSOCIAÇÕES DE DUAS BOMBAS IGUAIS Curva para duas bombas A em série CURVAS CARACTERÍSTICAS DE ASSOCIAÇÕES DE DUAS BOMBAS IGUAIS Curva para duas bombas A em paralelo Exercício Fazer as curvas de associação da bomba selecionada na aula anterior ver no Excel
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INSTALAÇÕES DE RECALQUE PARTE 3 SEMELHANÇA MECÂNICA VARIAÇÃO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS Suponhamos que o projetista opte por trabalhar com o ponto de projeto inicial H m e Q e não com o ponto de intercessão entre a curva da tubulação ou sistema e da bomba São possíveis duas situações Variando o diâmetro do rotor e mantendo a rotação n constante ou Variando a rotação n e mantendo o diâmetro do rotor constante 2 SEMELHANÇA MECÂNICA VARIAÇÃO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS Variação da rotação do rotor e diâmetro constante O rendimento deve ser o mesmo para ambas rotações 3 SEMELHANÇA MECÂNICA VARIAÇÃO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS Variação do diâmetro do rotor e mantendo a rotação Usinagem do rotor não sendo recomendada para bombas diagonais ou axiais 4 4 Ex Para o exemplo anterior da Aula 6 calcule a potência do motor elétrico utilizando os dois processos apresentados Q 100 m 3 h H m 50 m H g 463 m Ƞ 804 D 174 mm Lembrete eq da bomba H m 00015Q² 00321Q 63 obtida no Excel 5 Resolução Variando a rotação e mantendo o diâmetro constante H 1 Q 1 ² H 2 Q 2 ² H H 1 2 Q 1 ² Q 2 ² H 2 50 100² Q 2 ² 𝟐 𝟐 𝐇 𝟐 𝟎 𝟎𝟎𝟓𝐐 𝟐 𝐜𝐮𝐫𝐯𝐚 𝐝𝐞 𝐢𝐬𝐨 𝐫𝐞𝐧𝐝𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨 6 Utilizando ferramenta computacional as curvas da bomba e de isorendimento interceptam em Q 10095 m³h e H m 5095 m Cálculo da nova rotação Q 1 Q 2 100 n 1 n 2 n 1 10095 3500 𝐧 𝟏 𝟑 𝟒𝟔𝟕 𝟎𝟔 𝐫𝐩𝐦 7 Cálculo da potência Pot γQH m 75ŋ 1000 1000 Pot 1003600 m 3 s 50 m 75 804 𝐏𝐨𝐭 𝟐𝟑 𝟎𝟑 𝐜𝐯 Majorando em 10 para potências superiores a 20 cv Pot 112303 2534 cv comercial de 30 cv 8 Variando o diâmetro do rotor e mantendo a rotação constante D 1 D 2 D 1 D 2 2 Q 1 Q 2 D 1 174 D 1 174 100 2 10095 𝐃 𝟏 𝟏𝟕𝟑 𝟏𝟖 𝐦𝐦 OBS a curva desta opção é a mesma da opção anterior iso rendimento e a potência será a mesma da opção anterior 9 ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS Introdução Necessidade de associação de bombas Inexistência no mercado de modelos que atendam a vazão demandada Inexistência no mercado de modelos que atendam a altura manométrica requerida e Aumento da demanda com o decorrer do tempo ASSOCIAÇÃO DE BOMBAS Introdução Tipos de associação Em Paralelo Em Série ASSOCIAÇÃO EM PARALELO NA Bomb a 1 Bomb a 2 NA ASSOCIAÇÃO EM PARALELO Usada em sistemas de distribuição de água em cidades e em indústrias Obtenção da curva característica das bombas associadas somar vazões para uma mesma altura manométrica Ponto de trabalho interseção entre a curva característica da associação e a curva característica da tubulação Prestamse melhor à associação em paralelo bombas com curvas características mais inclinadas e ou tubulações com curvas características mais achatadas ASSOCIAÇÃO EM PARALELO Hm Hm Hm Hmg Hmy Hm Curva da tubMl 5 aD Associaâo em paralelo 1 2 Curva da bomb a Z Curva dat bomb a 1 Conclusões a respeito da associação de bombas em Paralelo Se Q 1 e Q 2 são as vazões obtidas pelo funcionamento isolado de cada bomba e Q 3 a vazão da associação Q 1 Q 2 Q 3 A vazão de cada bomba funcionando em paralelo é obtida projetandose horizontalmente o ponto P 3 até encontrar a curva característica de cada bomba Se a curva da tubulação for muito inclinada poderá haver superaquecimento de alguma bomba Rendimento total ou da associação em paralelo Pot 1 Q 1 Hm 1 75 1 Pot 2 Q 2 Hm 2 75 2 se Q Q 1 Q 2 Rendimento total ou da associação em paralelo Generalizando ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE NA Bomba 2 Bomb a 1 NA ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE Bombas de múltiplos estágios rotores associados em série Obtenção da curva de bombas associadas em série soma das alturas manométricas para uma mesma vazão Prestamse melhor à associação em série bombas com curvas características mais achatadas e ou curvas características mais inclinadas ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE Curva da tubulaao As sociaâo em série 1 Z Curva da bomb a 1 Curva da bomb a Z Curva da tubulaao As sociaâo em série 1 Z Curva da bomb a 1 Curva da bomb a Z Hm Hm Hm Hm Hmg Conclusões a respeito da associação de bombas em Série Se Hm 1 e Hm 2 são as alturas manométricas obtidas pelo funcionamento isolado de cada bomba e Hm a vazão da associação Hm 1 Hm 2 Hm A altura manométrica de cada bomba funcionando em série é obtida projetandose verticalmente o ponto P 3 até encontrar a curva característica de cada bomba Rendimento total ou da associação em série Pot 1 Q 1 Hm 1 75 1 Pot 2 Q 2 Hm 2 75 2 no caso de bombas em série Q Q 1 Q 2 e se Hm Hm 1 Hm 2 Pot QHm 1 Hm 2 75 T Rendimento total ou da associação em série CURVAS CARACTERÍSTICAS DE ASSOCIAÇÕES DE DUAS BOMBAS IGUAIS Curva da bomba A CURVAS CARACTERÍSTICAS DE ASSOCIAÇÕES DE DUAS BOMBAS IGUAIS Curva para duas bombas A em série CURVAS CARACTERÍSTICAS DE ASSOCIAÇÕES DE DUAS BOMBAS IGUAIS Curva para duas bombas A em paralelo Exercício Fazer as curvas de associação da bomba selecionada na aula anterior ver no Excel