CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

13. CURVAS CARACTERÍSTICAS DAS BOMBAS CENTRÍFUGAS

13.1 Conceito

Mais usadas para os trabalhos de engenharia civil, as bombas centrifugas são capazes de trabalhar com sensível variação de vazão, de pressão e de rotação.

Assim como as curvas características das tubulações, estudadas no capítulo anterior, as curvas características das bombas centrífugas relacionam a vazão recalcada com a altura manométrica alcançada, com a potência absorvida, com o rendimento e, às vezes, com a altura máxima de sucção. De modo geral, as curvas características apresentam o aspecto da figura 13.1.

Nesse tipo de bomba, a energia mecânica é transferida ao líquido pelas forças centrifugas geradas no rotor. Considerando a mesma carcaça, a intensidade dessas forças, varia com as dimensão, forma e número de giros do rotor. Assim, ao modificarmos qualquer destes três parâmetros, alteramos, de modo correspondente, a curva característica da máquina. A referida curva não sofre alteração para um rotor que tenha forma, diâmetro e rotação definidos, independente do líquido bombeado, desde que não possua viscosidade elevada.

Portanto, a curva característica da bomba representa as condições hidráulicas operacionais da máquina trabalhando com determinado número de giros na unidade de tempo.

13.2 Bancada de ensaio de bomba

As curvas características das bombas são levantadas em bancadas de ensaio, em geral da forma como mostrada na figura 13.2. Essas bancadas são constituídas, basicamente, por circuitos hidráulicos fechados, possuindo, além da bomba a ser ensaiada e da fonte de acionamento, os seguintes equipamentos e aparelhos:

• Equipamento para fazer variar a rotação de acionamento da bomba;

• Aparelho para medição:

 e regulagem da vazão;

 da potência necessária ao acionamento;

 do rendimento;

 da rotação de acionamento.

As curvas características da bomba são obtidas da seguinte forma: para cada valor da vazão recalcada, regulada através do registro de recalque, medem-se os correspondentes valores da altura manométrica, da potência de acionamento e do rendimento, anotando-os em uma ficha chamada “ folha de teste da bomba”. Após isso, plotam-se os gráficos em diagrama cartesianos.

13.3 Tipos de curvas características

As curvas características são classificadas em estáveis e instáveis, dependendo da forma como varia a altura manométrica com a vazão. São ditas estáveis quando para um dado valor de altura manométrica, fornece apenas um valor da vazão.

As instáveis são assim chamadas porque fornecem duas ou mais vazões para uma mesma altura manométrica. O quadro abaixo fornece os tipos principais de curvas estáveis e instáveis.

tipo classificação conceito gráfico

rising

À medida que a vazão diminui , altura manométrica aumenta

estáveis

steep

Apresenta grande diferença de altura manométrica para pequena variação de vazão

flat

A altura manométrica varia pouco com a vazão

Instáveis

droping

A aplicação de bombas com este tipo de curvas depende muito das características dos sistemas de tubulações

(inominada) Própria de algumas bombas centrífugas de elevada rotação específica. Usadas com tubulações cujas curvas tenham grande inclinação.

13.4 - Variação das curvas características

As curvas características das bombas centrífugas são sensíveis às variações do diâmetro, da rotação e da forma do rotor. Assim, alterada uma dessas grandezas, a curva característica da bomba se modificará. O quadro a seguir é explicativo a esse respeito, mostrando, para cada caso, as equações que relacionam as grandezas primitivas com as grandezas alteradas, isto é, com o rotor raspado.

Variação Comentário Equações

Com o diâmetro do rotor

A cada diâmetro corresponde uma curva característica. Se a forma e a rotação se mantiverem constantes, a variação do diâmetro do rotor dá origem a curvas características paralelas sendo que as superiores referem-se aos diâmetros maiores. Se o diâmetro do rotor de certa bomba for modificado, as curvas características da máquina apresentam relações bem definidas com as características originais. A raspagem do rotor pode ser feita até 20% do valor máximo do diâmetro sem afetar apreciavelmente o rendimento da máquina.

Com a rotação

Conservando a forma e o diâmetro do rotor, a energia transferida ao fluido circulante varia com a rotação. A curva característica da bomba também se modifica, porque a altura manométrica cresce com