ATENDIMENTO DAS FORMAS DE PVC ÀS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS CONSTANTES DA NBR 5738 - MOLDAGEM E CURA DE CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS OU PRISMÁTICOS DE CONCRETO

Cálculos para projeto bomba centrifuga

1º PASSO – ESCOLHA DO TIPO DO ROTOR

Velocidade específica:

        [pic 1][pic 2][pic 3]

Número característico:

       [pic 4][pic 5][pic 6]

[pic 7]

Baseado nos resultados obtidos os fabricantes elaboraram tabelas, gráficos e ábacos, delimitando o campo de emprego de cada tipo conforme a velocidade específica, de modo a proceder a uma escolha que atenda as exigências de bom rendimento e baixo custo. Assim segundo esse critério, por meio da velocidade específica  = 57,733 adotaremos a classificação: [pic 8]

- Lentas –   < 90 – Bombas centrifugas puras, com pás cilíndricas, radiais, para pequenas e médias descargas, possuindo  > 2, chegando a  = 2,5.[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

Traçado preliminar do rotor.

[pic 14]
Centrífuga - Lenta

2º PASSO – NÚMERO DE ESTÁGIOS

Em primeira aproximação, podemos admitir que, para alturas de até 50m, se possa usar um só estásgio. Isto é apenas indicativo, pois há fabricantes que usam um estágio para alturas bem maiores, empregando motores com elevado número de rotações ou diâmetros grandes. Se a altura for maior, usam-se vários estágios, cada um proporcionando altura manométrica da ordem de 10 a 30m. Este valor pode ser maior quando a bomba de múltiplos estágios for para pressões muito elevadas.        

Sendo Hm inferior aos limites aconselháveis para mais de um estágio, seguindo a regra:

Hm < 50 m – usa-se 1 estágio.

Hm > 50 m – usam-se vários estágios, cada um proporcionando altura manométrica de ordem de 20 a 30 m.        

Portanto a bomba terá somente 1 estágio.

3º PASSO – CORREÇÃO DA DESCARGA

        Levando em conta a recirculação da água entre o rotor, a caixa e as fugas nas gaxetas, devemos adotar uma descarga superior à desejada Q’. Como visto no 1º passo a nossa bomba terá descargas e pressão média, então adotaremos que o aumento será de:

5% - para bombas de descargas e pressões médias.

Usaremos a fórmula:

1,03 . Q > Q’ < 1,10 . Q

Cálculo:

Q’ =  +                 Q’ =         [pic 15][pic 16][pic 17]

                                [pic 18]

4º PASSO – RENDIMENTO HIDRÁULICO

Para obter o valor de ε, a descarga deverá ser convertida para galões por minuto

Usando a equação:

[pic 19]

Calculo:

                                        [pic 20][pic 21]

 71 %[pic 22]

5º PASSO – ENERGIA TEÓRICA , CEDIDA PELO ROTOR AO LÍQUIDO (PASSO NÃO NECESSARIO)[pic 23]

        Para bombas instaladas acima do nível do líquido adota-se para  2 a 4  , porem sempre se adota valores menores então adotarei  2[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27]

[pic 28]

Calculo:

         [pic 29][pic 30]

6º PASSO – POTENCIA MOTRIZ

Inicialmente o rendimento total máximo em  é entre 70 a 75%, embora o valor varie. Já que o fluido será a água, temos a seguinte equação da potência motriz:[pic 31]

[pic 32]

Calculo:

Adotando o rendimento [pic 33]

                [pic 34][pic 35]

7º PASSO – DIAMETRO DO EIXO

        Considerando o eixo com o rotor em balanço em sua extremidade e a taxa de trabalho do aço a torção  , usa-se a formula do diâmetro do eixo:[pic 36]

                 [cm][pic 37]

        Onde, 12 corresponde ao ângulo de torção permissível de 0,25 – 2,5º

Calculo:

                     Ou    10,7 mm[pic 38][pic 39]

Devido ao rasgo para a chaveta de fixação do rotor ao eixo, aumentamos para 13,7mm.

8º PASSO – DIÂMETRO DO NÚCLEO DE FIXAÇÃO DO ROTOR AO EIXO

        O diâmetro de fixação do núcleo do rotor ao eixo é adotado acrescentando 10 a 30 mm (ou mais) ao diâmetro do eixo, dependendo do tamanho da bomba. No nosso caso como ainda vamos usar uma chaveta para fixação, utilizaremos a recomendação do DIN 270:

                 Adotaremos 7mm.[pic 40]

Calculo :

                [pic 41][pic 42]

9º PASSO – VELOCIDADE MÉDIA NA BOCA DE ENTRADA DO ROTOR

Utilizando a fórmula da velocidade média na boca de entrada do rotor:

[pic 43]

Sendo que  “fator de velocidade” que se aplica ao caso sendo que o   é o :[pic 44][pic 45]

[pic 46]

Portanto adotaremos 0,12.

Calculo :

        [pic 47][pic 48]

10º PASSO – DIÂMETRO DA BOCA DE ENTRADA DO ROTOR [pic 49]

        A seção circular de entrada do líquido no rotor é parcialmente obstruída pelo eixo e pelo núcleo, sendo essa obstrução de 10 a 15% da seção circular de diâmetro  nas bombas de um estágio.[pic 50]

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