BOMBAS
CENTRÍFUGAS (03/08)
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VI.2.3.4. Grandezas características Uma bomba destina-se a elevar um volume de 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. Estas, então, são as chamadas grandezas características das bombas, isto é, Vazão Q, Altura manométrica H, Rendimento h e Potência P. VI.2.3.5. Altura manométrica ou Carga - H Altura manométrica de uma bomba é a carga total de elevação que a bomba trabalha. É dada pela expressão H = hs + hfs + hr + hfr + (vr2/2g) Eq. 1 onde: H = altura manométrica total;
Figura VI.8 - Elementos da altura manométrica VI. 2.3.6. Rendimentos VI. 2.3.6.1. Perdas de Energia A quantidade de energia elétrica a ser fornecida para que o conjunto motor-bomba execute o recalque, não é totalmente aproveitada para elevação do líquido, tendo em vista que não é possível a existência de máquinas que transformem energia sem consumo nesta transformação. Como toda máquina consume energia para seu funcionamento, então, haverá consumo no motor, na transformação da energia elétrica em mecânica e na bomba na transformação desta energia mecânica em hidráulica (Figura VI.9) VI.2.3.6.2. Rendimentos da bomba - hb Rendimento de uma bomba é a relação entre a potência fornecida pela bomba ao líquido (potência útil) e a cedida a bomba pelo eixo girante do motor (potência motriz). Uma bomba recebe energia mecânica através de um eixo e consume parcela desta energia no funcionamento de suas engrenagens, além do que parte da energia cedida pelo rotor ao líquido perde-se no interior da própria bomba em conseqüência das perdas hidráulicas diversas, da recirculação e dos vazamentos, de modo que só parte da energia recebida do motor é convertida em energia hidráulica útil.
Figura VI.9 - Esquema das demandas de energia nos conjuntos A relação entre a energia útil, ou seja, aproveitada pelo fluido para seu escoamento fora da bomba (que resulta na potência útil) e a energia cedida pelo rotor é denominada de rendimento hidráulico interno da bomba. A relação entre a energia cedida ao rotor e a recebida pelo eixo da bomba é denominada de rendimento mecânicoda bomba. A relação entre a energia útil, ou seja, aproveitada pelo fluido para seu escoamento fora da bomba (potência útil) e a energia inicialmente cedida ao eixo da bomba é denominada rendimento hidráulicototal da bomba e é simbolizada por hb(Tabela VI.1). Tabela VI.1 - Rendimentos hidráulicos aproximados das bombas centrífugas
A relação entre a energia cedida pelo eixo do motor ao da bomba (que resulta na potência motriz) e a fornecida inicialmente ao motor é denominada de rendimento mecânicodo motor, hm(Tabela VI.2). A relação entre a energia cedida pelo rotor ao líquido (que resulta na potência de elevação) e a fornecida inicialmente ao motor é chamada de rendimento total. É o produto hb. hm= h. Este rendimento é tanto maior quanto maior for a vazão de recalque para um mesmo tipo de bomba. Tabela VI.2 - Rendimentos mecânicos médios
VI. 2.3.7. Potência solicitada pela bomba - Pb Denomina-se de potência motriz (também chamada de potência do conjunto motor-bomba) a potência fornecida pelo motor para que a bomba eleve uma vazão Q a uma altura H. Nestes termos temos: Pb= (g . Q . H) / h). , onde Eq. VI.2 Pb
= potência em Kgm/s,
Se quisermos expressar em cavalos-vapor - CV (unidade alemã) Pb = (g . Q . H) / (75 . h)., Eq. VI. 3 ou em horse-power - HP (unidade
inglesa)
Nota: Embora sendo 1CV » 0,986HP, esta diferença não é tão significativa, pois a folga final dada ao motor e o arredondamento para valores comerciais de potência praticamente anulam a preocupação de se trabalhar com CV ou HP. Como g é aproximadamente igual 1000 Kg/m3para água, então podemos empregar Pb = (Q . H) / (75 . h) , Eq. VI.5 para Q em litros por segundo. |