Seleção De Bombas Hidraulicas

SELEÇÃO DE BOMBAS HIDRÁULICAS

As bombas são máquinas nas quais a movimentação do líquido é produzida por forças que se desenvolvem na massa líquida, destina-se a elevar um volume de um fluido a uma determinada altura, em um certo intervalo de tempo, consumindo energia para desenvolver este trabalho e para seu próprio movimento, implicando , pois, em um rendimento característico.

Um sistema de bombeamento apresenta três grandezas características que determinam seu funcionamento, essas grandezas são vazão (Q), altura manométrica (H) e potência (N). Definindo a marca e de posse da vazão e da altura manométrica consulta-se os catálogos de produtos de linha.

Fatores a ser considerados no sistema de Bombeamento

Os parâmetros utilizados para seleção de uma bomba são fatores primordiais para adequado para seleção da mesma. Eles garantem a seleção adequada da bomba que irá atender a vazão e altura manométrica desejada, com a melhor eficiência possível. As curvas de bomba preveem a janela operacional dentro da qual estes parâmetros podem ser variados para operação satisfatória da bomba.

Também é possível determinar o fator de cavitação da mesma e verificar se a especificada irá suportar a vazão e pressão do sistema.

Os parâmetros a ser considerados na seleção da bomba serão apresentados a seguir.

Carga

A pressão em um ponto qualquer de um líquido pode ser imaginada como sendo causada pelo peso de uma coluna vertical do líquido. A altura desta coluna é chamada de carga.

O mesmo termo carga é usado para medir a energia cinética criada pela bomba. Em outras palavras, carga é uma medida da altura de uma coluna líquida que a bomba poderia criar da energia cinética transferida ao líquido. Imagine um tubo que atira um jato de água diretamente para cima, no ar; a altura ascendente que a água atinge, seria a carga. A carga não é equivalente a pressão. Carga é um termo que tem unidades de um comprimento. A principal razão para usar a carga em vez da pressão, para medir a energia de uma bomba centrífuga, é que a pressão de uma bomba mudará se o peso específico do líquido mudar, mas a carga não mudará.

Vazão

Significa a taxa de fluxo (vazão volumétrica) com que o líquido é movido ou é empurrado pela bomba ao ponto desejado no processo. É medida comumente em metros cúbicos por hora (m³/h). A capacidade normalmente muda com as mudanças na operação do processo.

Velocidade Específica

O critério para determinar o tipo de turbobombas é baseado no número específico de rotações por minuto da bomba ou velocidade especifica real da bomba. A velocidade especificado o termo de comparação entre os diversos tipos de bombas sob o ponto de vista da velocidade, decisivo na determinação do formato do rotor a empregar a atender um número de rotações, uma descarga e uma altura manométrica.

Os fabricantes de bombas já fornecem, no catálogo do produto, o resultado do ensaio, através de gráficos e tabelas, mostrando o campo de emprego de cada tipo conforme a velocidade específica., de modo a proceder a uma escolha que atenda a exigência de bom rendimento e baixo custo.

Segundo esse critério, as turbobombas podem ser classificadas em:

Lentas: ns<90 – Bombas centrífugas puras, com pás cilíndricas, radiais, para pequenas e médias descargas. . possuindo d2>2d1, chegando a a d2>2,5d1.

Normas: 90<ns<130, semelhantes a anteriores, com d2= 1,5 a 2d1.

Rápidas: 130<ns<220, possuem pás de dupla curvatura, descargas médias, d2= 1,3 a 1,8d1.

Extra-rápidas ou hélice-centrífugas: 220<ns<440, possuem pás de dupla curvatura, descargas médias e grandes, d2= 1,3 a 1,5d1.

Helicoidais: 440<ns<500, para descargas grandes, d2= 1,2d1.

Axiais: ns>500, para grandes descargas e pequenas alturas de elevação d2=d1 a d2 = 0,8d1.

NPSH

Deve-se Ter sempre em mente que, em operações de bombeamento, a pressão em qualquer ponto da linha de sucção nunca deve ser menor que a pressão de vapor Pv do líquido bombeado na temperatura de trabalho, caso contrário haveria vaporização do líquido, com conseqüente redução da eficiência de bombeio. Neste caso, ocorreria cavitação no rotor da bomba pela implosão das bolhas de vapor. Este processo é acompanhado por elevado nível de ruído e vibração, e violenta corrosão das partes internas da bomba.

Deste modo, para evitar estes efeitos negativos, a energia disponível para levar o fluido do reservatório até o bocal de sucção da bomba deverá ser a altura estática de sucção hs menos a pressão de vapor (expressa como coluna líquida) do líquido na temperatura de bombeio. Esta energia disponível é chamada Saldo de Carga de Sucção (em inglês, Net Positive Suction Head - NPSH).

É necessário estabelecer uma diferença entre NPSH disponível (NPSHd) e NPSH requerido (NPSHr); o primeiro é característica do sistema no qual a bomba opera, enquanto que o NPSH requerido é função da bomba em si, representando a energia mínima que deve existir entre a carga de sucção e a pressão de vapor do líquido para que a bomba possa operar satisfatoriamente.

Pelo que foi dito acerca do NPSH disponível e requerido, ficou claro que a bomba opera satisfatoriamente se:

NPSHd  NPSHr

A NPSH disponível deve sempre ser maior que a NPSH requerida, para a bomba operar corretamente, para evitar qualquer problema no ponto de interesse.

Caso o do NPSH disponível seja maior que requerido, recomenda-se selecionar outra bomba em que o NPSH requerido para a vazão e altura desejada seja menor, uma vez que nos catálogos de bombas de muitos fabricantes são fornecidos esses tipos de curva.

Golpe de Aríete

Variação da pressão acima e abaixo do valor de funcionamento normal dos condutos forçados, em consequência das mudanças da velocidade da água. Através do golpe de aríete pode-se determinar se a tubulação especificada, material e espessura, suporta esta alteração brusca de pressão, caso contrário, recomentar trocar a tubulação por outra de maior espessura que suporte uma pressão mais elevada.