Análise de Curvas Características de Bombas e Tubulações

Portando numa instalação cuja altura geométrica diâmetro e comprimento virtual sejam conhecidos a equação característica do sistema é dependente somente da vazão conforme mostra a equação 610 SISTEMAS CURVAS CARACTERÍSTICAS 62 Curva da bomba versus curva do sistema de tubulação SISTEMAS CURVAS CARACTERISTICAS 5 SISTEMA COM TUBULAÇÕES EM PARALELO Hm BOMBA 6 SISTEMA DESCARREGANDO EM DOIS RESERVATÓRIOS DE NÍVEIS DIFERENTES Hm BOMBA 7 SISTEMA COM ALTURA GEOMÉTRICA VARIÁVEL Hm SISTEMA Exemplo 61 Certo bomba empregada num processo industrial possui a curva característica Hm x Q representada na figura a seguir por B Esta bomba aspira água de um poço de sucção e alimenta um reservatório no qual a pressão absoluta é 2 atmosferas Sabendose que o desnível entre o reservatório e o poço é de 130 m e que um vacúmetro e um manômetro instalados na sucção e no recalque bem próximos da bomba com os centros dos mostradores nivelados acusam as pressões de V 05 kgfcm² e M 25 kgfcm² respectivamente pedese a a equação e a curva característica da tubulação b o novo ponto de funcionamento da bomba se a regulagem de um registro acarretasse um aumento de perda de carga dado por Δh 002Q² sendo Q a vazão em ls e Δh a perda de carga localizada em m Para a altura manométrica Hm 300 m temse pela curva da bomba B a vazão Q10 ls Este ponto P1Q100 ls H300 m é o ponto de trabalho da bomba no sistema S Assim P1 é também um ponto da curva S Hm 23 009Q2 Hm 120 1064 Q085 120085 3000 120 3887Q185 Hm 50 1064 Q085 120085 2000 50 7683Q185 Para que a tubulação conduza o líquido nas condições especificadas pfQ350m³h Hm175 m e Hg 120 m a equação da curva característica da tubulação deve ser Hm Hg rQ² r Hm Hg Q² 175120 35² r 449 x 10³ Hm 120 449 x 10³ Q² Pontos para a curva característica da tubulação Q m³h 00 100 200 300 400 500 600 Hm m 120 1245 1380 1604 1918 2322 2816 Para que a bomba trabalhe no ponto especificado PeQ35m³h Hm175 m a rotação do motor deve ser alterada O cálculo da nova rotação é realizado aplicando a equação 61 Entretanto os pontos 1 e 2 para os quais essa equação pode ser aplicada têm que ter a mesma eficiência Com o intuito de achar qual o ponto de mesma eficiência que o ponto Pe na curva da bomba à rotação de 1750 rpm é traçada a curva de isoeficiência dada pela equação 64 mostrada a seguir K Hm Qme 175 350² 1 70 Hm Q² 70 Arbitrandose valores para Q obtêmse os valores de Hm correspondentes podendose traçar a curva da parábola de isoeficiência Q m³h 00 100 200 300 400 500 600 Hm m 00 14 57 129 229 357 514 A nova curva da bomba à rotação de 1701 rpm CB₂ no gráfico a seguir é obtida através das equações 61 e 62 ou seja Q₂ n₂n₁ Q₁ 0972Q₁ e Hm₂ n₂n₁² Hm₁ 17011750² Hm 0945Hm Q₁ m³h 00 100 200 300 400 500 Hm₁ m 250 247 235 210 162 100 Q₂ m³h 00 97 194 292 389 486 Hm₂ m 236 233 222 198 153 94 A associação em paralelo é muito utilizada nos casos em que uma bomba somente não atende à elevação em termos de vazão ou quando se deseja aumentar a capacidade do sistema por partes A curva característica do sistema resultante da associação em paralelo é obtida adicionando as abscissas Q das curvas características de cada bomba para uma mesma altura manométrica AD AB AC como mostrado na Figura 611 Cavitação é o fenômeno de formação de cavas num líquido devido ao abaixamento da pressão no nível da pressão de vapor A cavitação é um processo semelhante ao da ebulição em que o líquido se vaporiza diferindo basicamente pelo agente causador enquanto na ebulição o processo ocorre devido ao aumento de temperatura com a pressão constante na cavitação se deve à diminuição de pressão com a temperatura constante