7.5 Vazão de Projeto ® Q_p

Para prever-se o envelhecimento da instalação deve-se para a escolha da bomba, ou até mesmo para a determinação da vazão em queda livre, trabalhar-se com a chamada vazão de projeto, que pode ser determinada da seguinte forma:

onde o fator de segurança é no mínimo 1,1 e se possível não acima de 1,2.

Nota: O limite superior do fator de segurança é bastante discutível, basta para tal evocar o gráfico 6.1 da página 369 - Unidade 6, onde poderíamos determinar o fator de segurança para o escoamento dos diversos tipos de água.

7.6 Escolha Preliminar da bomba

Não é objetivo desta unidade descrever as variedades de bombas disponíveis no mercado. Limitamo-nos a mencionar de forma rápida, os tipos de bombas geralmente utilizadas:

• Bombas centrífugas ® usadas para instalações residenciais, alimentação de caldeiras, poço profundo, de processo, química, de recirculação, petroquímica, de esgotos, efluentes, polpa, combate a incêndio, condensado, etc.

• Bombas rotativas ® limitam-se as aplicações nas industrias de processo, principalmente no bombeamento de líquidos pastosos ou muito viscosos e bombeamento de óleo combustível para queima de caldeiras, fornos, etc.

• Bombas alternativas ® praticamente a sua única aplicação é a dosificação de produtos químicos, mediante as chamadas “bombas dosificadoras”.

 Nota: Posteriormente iremos introduzir a rotação específica (n_S) para facilitar a primeira classificação da bomba. 

Feita esta escolha preliminar, devemos optar pelo fabricante da bomba e no intuito de exemplificá-los, forneço a seguir alguns sites importantes:

1. http://www.ksb.com.br

2. http://www.sulzerpumps.com/

3. http://www.imbil.com.br

4. ...

Em todos as páginas apresentadas anteriormente, tem-se após a escolha, em função da aplicação, a escolha em função da Q_projeto e da H_Bprojeto, para isto considera-se o diagrama de tijolos da bomba escolhida.

A figura 7.1 fornece um exemplo deste diagrama para um modelo de bomba da KSB

Através da vazão de projeto na equação da CCI, obtemos a altura manométrica de projeto.

Com Q_projeto e da H_Bprojeto no diagrama de tijolos, determinamos o modelo preliminar da bomba (figura 7.2)

Como a bomba H 40 A está colocada à frente no diagrama, deve-se esperar dela um rendimento maior.

É fundamental operarmos com o rendimento o mais próximo do rendimento máximo (ponto de projeto), ou se possível imediatamente a sua direta, já que escolhemos a bomba para a vazão de projeto, que é superior a vazão desejada, portanto, ao operamos com esta, provavelmente, estaremos obtendo um rendimento maior.

Por outro lado se tivermos que optar entre uma bomba de 1750 rpm e uma de 3500 rpm, geralmente escolheremos a de 3500 rpm, pois:

• são bombas menores, o que correspondem a um custo menor;

• são bombas que requerem motores elétricos com menor número de pólos (como mostramos adiante) o que implica em um custo menor.

Através da bomba preliminarmente escolhida, obtemos a suas CCB, por exemplo a representada pela Figura 7.3, que é fornecida pelo fabricante da bomba.

7.7 Determinação do Ponto de Trabalho da Bomba

O ponto de trabalho de uma bomba hidráulica é obtido pelo cruzamento da Curva Característica da Instalação [CCI] com as Curvas Características da Bomba [CCB], isto porque neste ponto a bomba é capaz de fornecer ao fluido a carga manométrica (H_B) precisamente igual a que o fluido necessita para percorrer a instalação hidráulica com uma vazão Q em regime de escoamento permanente.

Neste tópico, vamos considerar o ponto de trabalho constituído por:

H_B ® carga manométrica que a bomba fornece ao fluido;

Q ® vazão do escoamento em regime permanente para HB;

η ® rendimento da bomba para HB e Q.

Para melhor compreensão do ponto de trabalho, mostramos como podemos obter as curvas de iso-rendimento, lembrando que as curvas, tanto de H_B = f (Q), como η = f (Q) são obtidas experimentalmente pelo fabricante da bomba.

Nota: As curvas de N_B = f (Q) os fabricantes fornecem para as bombas operando com água, quando as mesmas forem utilizadas para outro fluido, temos:

Os gráficos mostrados a seguir (Figura 7.4) do lado esquerdo representam as CCB para duas bombas, respectivamente com diâmetro de rotor 1 e 2.

O ponto de trabalho foi obtido para a bomba hidráulica com diâmetro do rotor igual a 2.

Devemos ter em mente que, tanto a vazão, como a carga manométrica do ponto de trabalho devem ser maiores ou igual a Q_projeto e a H_projeto adotados, isto para se prever o envelhecimento da instalação, além disto salientamos que a CCI foi obtida para a válvula controladora de vazão totalmente aberta. 

Nota: Um bom livro para consulta deste assunto é: MACINTYRE, Archibald Joseph – Bombas e Instalações de Bombeamento – Editora Guanabara Dois

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