Determinação Da Curva Da Bomba

1 – INTRODUÇÃO TEÓRICA

1.1 – BOMBAS

São máquinas hidráulicas operatrizes que fornecem energia ao liquido com a finalidade de transportá-lo de um ponto a outro. Normalmente recebem energia mecânica e a transformam em energia cinética e de pressão ou em ambos.

1.1.1 – CLASSIFICAÇÃO:

As bombas podem ser classificadas em dois grandes grupos:

Turbobombas ou bombas centrífuga: nestas o fluido é impulsionado pelas pás móveis de um rotor. Segundo a direção do fluxo elas podem ser: centrifugas, axiais e mistas (figura 1).

Figura 01: Turbobomba ou bomba centrífuga

Bombas volumétricas ou de deslocamento positivo: o fluido é impulsado pela diminuição do volume numa câmara ou passagem. As Bombas de deslocamento positivo podem ser sub-classificadas em: alternativas (de embolo) ou rotativas, chamadas de rotoestáticas (figura 2).

Figura 02: Bombas volumétricas

1.2 – CURVA CARACTERÍSTICA DA BOMBA E CURVA DO SISTEMA

As bombas são projetadas para trabalhar com vazões e alturas manométricas em faixas definidas pelas suas características de funcionamento. Através de ensaios verifica-se que as bombas são capazes de atender outros valores de vazões e alturas manométricas, além dos pontos para os quais elas foram projetadas. O conjunto dos pontos em que a bomba é capaz de operar constitui a faixa de operação da bomba.

As curvas características de bombas centrífugas traduzem através de gráficos o seu funcionamento, bem como, a interdependência entre as diversas grandezas operacionais. As curvas são obtidas em laboratório e são fornecidas pelos fabricantes, para cada modelo disponível.

A curva característica de uma instalação representa a energia por unidade de peso que deve ser fornecida ao fluído, em função da vazão desejada, de tal forma que o mesmo possa escoar nessa instalação, em regime permanente (figura 3).

Figura 03: Curvas da altura manométrica (H) x vazão (Q) da bomba.

1.3 –PONTO DE OPERAÇÃO DE UMA BOMBA CENTRÍFUGA NUMA INSTALAÇÃO (PO)

A curva característica da bomba indica, para as condições de regime permanente, a energia que a bomba fornece ao fluído para cada vazão de operação, enquanto a curva característica da instalação indica, também para as condições de regime permanente, a energia que deve ser fornecida ao fluído para cada vazão de operação, de modo que o mesmo possa escoar na instalação. O ponto de operação (P.O.) representa as condições operacionais de uma bomba num sistema, isto é, indica em que condições uma determinada bomba operará em uma determinada instalação ou sistema (figura 4).

O ponto de operação de uma bomba num sistema, normalmente, é obtido por via gráfica, sobrepondo-se a curva característica da instalação à curva característica da bomba. Assim é possível obter nos respectivos eixos, os valores operacionais da altura manométrica e da vazão.

Figura 04: Ponto de Operação do Sistema

2 – OBJETIVO

Determinar a curva de uma bomba centrífuga e da tubulação, identificando também o ponto de operação das mesmas.

3 – MATERIAIS e EQUIPAMENTOS

- Água;

- Tubulação de PVC;

- Acessórios;

- Trena;

- Bomba centrífuga;

- Motor elétrico;

- Rotâmetro;

- Manômetro;

- Vacuômetro.

4– METODOLOGIA

4.1 Calibração do Rotâmetro

- Efetuar a leitura das vazões no rotâmetro e coletar amostras de água com diferença de tempo.

- Plotar um gráfico com vazão lida no rotâmetro e vazão medida.

4.2 – DETERMINAÇÃO DA CURVA DA BOMBA

- Efetuar o balanço de energia para encontrar a equação da altura manométrica(H) da bomba. A equação está expressa no item 5.1.2. observações da tabela 2.

- Selecionar valores de vazão (Q) (entre 0 e vazão máxima da bomba) e calcular, as alturas manométricas (H) da bomba pela equação desenvolvida no item 5.1.2 observações da tabela 2.

- Plotar Altura Manométrica (H) em função da Vazão (Q) e traçar a curva da bomba.

4.3 – DETERMINAÇÃO DA CURVA DO SITEMA

- Efetuar o balanço de energia para encontrar a equação da altura manométrica do sistema (H). A equação está expressa no item 5.1.2 C observações da tabela 4.

- Selecionar valores de vazão (Q) (os mesmos valores de vazão selecionados para a curva da bomba) e calcular as alturas manométricas (H) do sistema pela equação desenvolvida no item 5.1.2 C observações da tabela 4.

4.4 – COLETA DE DADOS PARA DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA

Seguindo a linha vermelha do sistema:

- Contabilizar os acessórios existentes;

- Medir o comprimento da tubulação;

- Medir a altura geométrica (Zn).

5- RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1.- RESULTADOS

5.1.1– CALIBRAÇÃO DO ROTÂMETRO

Tabela 1:

Vazão Mássica Vazão Volumétrica

Vazão lida no Rotâmetro H2o Tempo Tempo Massa H2o/Tempo h Vazão medida

l/h kg s h kg/h l/h

0 0 0 0 0 0

1500 5,62 13,36 0,003711111 1514,371257 1520,911176

2200 5,52 8,56 0,002377778 2321,495327 2331,520867

2800 5,00 6,48 0,0018 2777,777778 2789,773805