Desenvolvimento de uma bomba

UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS-UNISINOS

UNIDADE ACADÊMICA DE GRADUAÇÃO

ENGENHARIA QUÍMICA

FERNANDA BICOSKI

MANUEL KIONY NZINGA

STEPHANIE DAITX

RELATÓRIO DA PRÁTICA SOBRE BOMBAS

SÃO LEOPOLDO

2015

1. INTRODUÇÃO

Num sistema típico com escoamento, é usualmente necessário adicionar energia ao fluido para mantê-lo em escoamento. A energia é gerada por um equipamento motriz do fluido, como uma bomba ou um compressor.

Dessa forma, a energia adicionada pode compensar as perdas por atrito ou contribuir para um aumento de velocidade, de pressão ou de altura do fluido.

As bombas se classificam segundo duas considerações gerais diferentes:

• Quando se considera as características do movimento do líquido;
• Quando se baseia no tipo ou aplicação específica para os quais é projetada.

Como classificação geral de bombas tem-se:

• Turbobombas: direcionam o fluxo com pás, aletas ou palhetas, fixadas num elemento rotativo. O fluido nunca fica completamente confinado e todas interações de trabalho resultam de efeitos dinâmicos do rotor sobre a corrente de fluido.
• Bombas de deslocamento positivo ou bombas volumétricas: possuem câmaras em cujo interior um órgão propulsor comunica energia de pressão ao fluido. Uma partícula líquida tem aproximadamente a mesma trajetória que o órgão que comunica energia. A região de uso de bombas volumétricas é a de altas cargas combinadas com baixas vazões.

As bombas centrífugas puras ou radiais são máquinas onde toda energia cinética é obtida através do desenvolvimento de forças puramente centrífugas na massa líquida devido à rotação de um impelidor de características especiais. Bombas desse tipo são empregadas quando se deseja fornecer uma carga elevada ao fluido e as vazões são relativamente baixas.

A direção de saída do líquido é normal ao eixo e por isso bombas são chamadas também de centrífugas puras.

Caracterizam-se por possuírem palhetas pequenas, planas e operam a elevada velocidade, provocando pressões relativamente elevadas com vazões moderadas.

Uma bomba centrífuga é composta basicamente por duas partes: o impelidor, responsável pela transmissão da energia ao fluido, e a carcaça, que coleta o fluido e o conduz até a descarga.

O impelidor girando impele o fluido para a borda devido à força centrífuga que surge pela rotação. Então cria-se uma zona de bixa pressão no centro do impelidor. Essa região estabelece o fluxo n sucção da bomba.

O fluido ao escoar através do impelidor encontra áreas crescentes, logo a velocidade diminui e a pressão aumenta. Ao sair do impelidor, a coleta do líquido na carcaça e a continuação da redução da velocidade aumenta ainda mais a pressão.

As bombas centrífugas são amplamente usadas nas indústrias de processos em virtude da sua simplicidade de modelo, do pequeno custo inicial, da manutenção barata e da flexibilidade de aplicação. As bombas centrífugas são construídas em dimensões tão pequenas que têm a vazão de alguns galões por minuto, operando com uma pressão de descarga pequena, até bombas com vazão de vários milhares de Gal/min, operando contra uma pressão de várias centenas de psi.

Uma bomba centrífuga opera, usualmente, a velocidade constante, e a capacidade da bomba depende somente da pressão total, do projeto e das condições de sucção. A melhor forma de descrever as características operacionais das bombas se faz pelo uso de curvas características.

As curvas características de uma bomba são curvas que mostram o comportamento das bombas, quando levadas a diversas situações de operação, como variação da altura com diversas vazões, verificação da potência absorvida e eficiência da bomba. Esta é a melhor maneira de descrever o funcionamento de uma bomba. Normalmente, as curvas características de uma dada bomba são fornecidas em conjunto, pelo fabricante do equipamento.

1. OBJETIVO

Construir a curva característica de uma bomba centrífuga, e analisar como ocorre a operação de duas bombas centrífugas ligadas em série e paralelo.

1. MATERIAIS E MÉTODO

3.1 MATERIAIS

• Bombas centrífugas da marca WEG modelo BRC2000 0 25 M 60 220;
• Hidrômetro;
• Cronômetro;
• Balança;
• Copo de béquer;
• Tubulação em PVC com joelhos e cotovelos.

3.2 MÉTODO

Ligou-se a bomba 1 , mediu-se a massa do escoamento num intervalo de tempo e as pressões registradas nos manômetros.

Em seguida, ligou-se as bombas 1 e 2 em série e realizou-se as medições conforme descrição anterior  e, posteriormente, ligou-se as bombas em paralelo, realizando as mesmas medições.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 RESULTADOS

Dados das bombas:

Marca: Scnheider

Modelo: BCR 2000

Vazão máxima: 3,5 m3/h

Vazão mínima: 0,8 m3/h

Altura (m.c.a.) mínima: 2

Altura (m.c.a.) máxima: 15

Pressão máxima sem vazão: 18 m.c.a

Sucção: ¾”

Recalque: ¾”

Bocais: BSP

Diâmetro do rotor: 106 mm

N= 3500 rpm  ω= 366,6 rad/s

Diâmetro: ¾”

Após registro: 1”

Válvula gaveta: ¾”

Bomba 1:

Bomba centrífuga

Água a 15°C: μ= 1,138x10-3 kg/m.s,        ρ= 999,1kg/m3

Sucção: PVC→ D= ¾”= 0,019m, L= 0,61m

Descarga: PVC → D= ¾” = 0,021m, L= 1,54m

Acessórios: Válvula gaveta totalmente aberta (K= 0,15) → 1 na sucção e 1 na descarga, Válvula esfera totalmente aberta (K= 6,7) → 1 na sucção e 1 na descarga, Cotovelo 90° padrão (K= 0,9) → 1 na sucção e 4 na descarga, Tê (K= 1,0) → 1 na descarga.